卫星应用技术在地学研究中的发展现状

卫星应用技术与地学研究很早就存在密切的联系,从最初单一的遥感应用发展到包含遥感(RS)、地理信息技术(GIS)、全球定位系统(GPS)等多种技术在内的空间信息技术,卫星应用技术促进了地学理论研究和定性、定量的分析验证,加速了地球科学的发展.本文综述了近年来地学领域卫星应用技术的主要方向和现状.     

卫星磁测

借助人造地球卫星,人们以可在很短的时间内,获得整个地球的大量的,准标的地磁资料,根据这些资料,不仅可以建立精确的地磁场模式,绘制世界地磁图,而且还可以绘制全球范围的地壳磁异常图,为研究地质构造和寻找矿藏,提供地磁方面的证据。利用卫星,可以测量地磁场的总温度(标量),也可以测量地磁场的各个分量(矢量),测量地磁场矢量的困难在于必须非常准确的知道仪器的定向或飞行姿态。苏联1958年发射     

日本在测地学和地球动力学中空间技术的应用

日本和世界其他国家都已在测地学和地球动力学研究中引进使用ＶＬＢＩ，ＳＬＲ和ＧＰＳ。扼要综述日本近年来有关这些技术对应用方面的各种活动。ＶＬＢＩ和ＳＬＲ主要是应用在国际性实验方面。     

黄河下游治理的地学基础

从黄河下游平原沉降与沉积特性、黄河下游河道特性、黄土高原侵蚀特性、黄河中下游暴雨洪水特性等方面,阐述了黄河下游治理的地学基础的内涵,并指出自全新世以来,黄河下游的地学属性诸要素虽存在继承性演变,但并未出现根本性变化.基于对黄河下游地学属性的分析,提出了关于黄河下游治理的几点认识：（1）基于下游的堆积性河流属性,在河道治理诸措施中,放淤应当是第一位的;（2）基于下游河道的游荡属性,应在加固现有大堤的基础上给予河道必要的游荡空间;（3）基于黄河河口海洋动力弱和三角洲的演变规律,应给予黄河尾闾必要的摆动空间;（4）基于黄土高原侵蚀环境不会根本改变,中游治理应以缓解地形破碎程度,使高原地貌形态朝营造局部＂夷平面＂的方向改善,而生态治理则应以＂退田还草＂为努力方向;（5）基于不能排除未来出现历史上特大洪水的可能性,应继续以历史特大洪水作为下游防洪的设防对象;（6）提出＂治黄周期律＂概念,并指出不能希冀今天的黄河下游河道能够永续利用,未雨绸缪研究黄河下游人为改道和新的流路是必要的.     

地学常用基础量和单位

地学常用基础量和单位孙群，黄杰藩（中国科学院地球物理研究所，北京１００１０１）（北京大学地质系，北京１００８７１）１９８４年２月２７日，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》￣［１］；１９８６年，对量和单位的１５个国家标准作了修订￣［２     

低轨磁测卫星干扰磁场标定方法研究

为了提高空间磁场探测精度,磁测卫星一般将磁强计安装在长伸杆的顶端,同时通过整星磁洁净控制,来减小磁强计安装位置的磁场干扰量.针对低轨磁测卫星的特点,提出零磁场环境下卫星极弱干扰磁场的高精度测量方法,模拟在轨地磁场环境下卫星感应磁场的标定方法,以及磁力矩器剩磁不确定量的处理方法.通过以上方法对卫星本体产生的干扰磁场实施严格的标定和数据修正,可有效减小其影响,极大提升空间磁场探测精度.该方法已应用于电磁监测卫星,将整星的磁场干扰不确定量降低一个量级,达到优于0.3 nT的水平.

     

亚洲MAGSAT卫星磁测数据处理

本文简要介绍了使用的ＭＡＧＳＡＴ数据变量，磁测数据的筛选，卫星磁练习薄宾提取，以及卫星磁异常图的编绘。     

北太平洋卫星测高大地水准面异常

自1973年以来,NASA已发射了三颗与卫星测高有关的卫星,测高标准误差≥±10cm。已求得全球平均海水面高度图标准误差≤±1m。它的短波成分比卫星重力大地水准面的丰富得多。由于引入卫星测高资料,已把地球重力位系数从原来的22×22阶次提高到现在的180×180阶次,估计在卫星测高加密观测地区,可提高到720×720阶次。现在,卫星测高已成为综合应用卫星SEASAT的主要观测项目之一,这对于研究海洋地球物理和全球性地球动力学问题无疑是一种十分有用的资料。     

北太平洋卫星测高大地水准面异常

自1973年以来,NASA已发射了三颗与卫星测高有关的卫星,测高标准误差≥±10cm。已求得全球平均海水面高度图标准误差≤±1m。它的短波成分比卫星重力大地水准面的丰富得多。由于引入卫星测高资料,已把地球重力位系数从原来的22×22阶次提高到现在的180×180阶次,估计在卫星测高加密观测地区,可提高到720×720阶次。现在,卫星测高已成为综合应用卫星SEASAT的主要观测项目之一,这对于研究海洋地球物理和全球性地球动力学问题无疑是一种十分有用的资料。     

中国国家地震局与日本文部省、测地学审议会就两国地震科技合作进行会谈

在1985年4月中日政府科学技术合作委员会第三次会议上,我国提出了《地震预报合作研究》的提案。经过讨论,双方同意将该提案列入探讨合作可能性的项目。1986年2月,经双方换文,正式同意《地震预报合作研究》项     

三维粘弹性LDDA方法及其在地学中的初步应用

在二维弹性LDDA方法的基础上提出了三维粘弹性LDDA方法，并开发了相应的计算机软件．通过两个三维块体的摩擦滑动数值实验，证明了这个方法的理论和程序是正确和可靠的．用该程序研究了印度板块碰撞引起的东亚地区的现今速度场和沿主要断裂带的相对位移速率．初步结果表明，碰撞边界附近的速度最大，向内部衰减很快．青藏高原向北东方向运动，华北平原向东运动，东南亚向东南运动．在祁连山西南和东北速率变化的衰减梯度分别为0.05和0.007mm/a/km，衰减是非线性的，运动方向由北东转向近东西方向，变化很大．穿过龙门山断裂的速度衰减基本是线性的，其值为0.01 mm/a/km，运动方向为南东．印度板块碰撞对于东经115以东和北纬45以北的区域影响很小．由计算得到的速度场与GPS观测结果基本一致．计算得到的班公湖——怒江——澜沧江断裂带在近1Ma以来的相对滑动速率平均约0.5mm/a；金沙江断裂带相对滑动速率最大，为0.8 mm/a；郯庐断裂带基本不动．理论和计算表明，三维粘弹性LDDA方法可以用于研究具有断层的地球动力学问题．      

三维数值流形方法研究及其在地学中的初步应用

伴随地震孕育、发生与震后调整过程的应力、应变问题在地震研究中占有重要地位.以GPS为代表的空间观测技术为大尺度地壳运动监测提供了高效、稳定、精确的测量结果,并为研究上述应力、应变问题提供了有效数据约束.GPS速度场和应变率场结果既可用于变形分析,又可作为数值模拟的有效约束和检验.为了获取研究区域可靠的应变率场结果,有必要开展GPS应变率场计算方法的对比研究.另一方面,由于在整个地震过程中应力、应变存在动态演化现象,因此需要研究适合于动态资料约束、大变形模拟、连续与非连续变形耦合的三维数值流形方法.基于上述分析,本文包括如下3个方面研究内容.     

日本1999年到2002年测地学与地球物理学活动报告

日本是测地学与地球物理学国际联合会(IUG)最开始的9个成员国之一。IUGG成立于919年,现在有66个成员国。日本测地学与地球物理学国家委员会是作为日本科学委员会180个联络委员会的一个成员而成立的,其作用是为了商讨地学的重要性,为了执行在测地学和地球物理学方面的科学研究的国际合作和协调方面的决定。     

星载合成孔径雷达遥感技术的地学应用

合成孔径雷达(SAR)因其具有全天时、全天候成像能力及对地物有一定穿透力等独特的优点,已成为地学研究的一个重要手段．本文对合成孔径雷达成像机理及遥感图像特征做简要介绍,对新兴起的合成孔径雷达干涉测量(INSAR)技术做简要描述,并就SAR在地学研究中的应用领域进行了列举,展示了合成孔径雷达技术在地学研究中的重要作用．     

地学层析技术在工程中的应用

自1985年以来,地学层析技术在中国被广泛地应用于工程探测中,并取得了大量的成果.地学层析技术目前主要包含着地震层析、电磁波层析和电阻率层析成像这三个技术途经.中国工程技术人员在观测仪器和数据处理的软件方面均做出了许多贡献和发展.在工业生产和深部探测方面,地震层析无疑是最重要的-种手段.把速度图像和Q值图像结合起来可以很好的推断矿产、石油、资源以及地质构造.本文给出了我国在地震测深、矿产勘探和井间地震等方面成功应用的实例,并进行了分析讨论.     

多星协同式卫星磁测技术发展综述

欧洲航天局发射的Swarm卫星是最新的地球磁场测量卫星,在轨运行三年多,获得了高质量的地球磁场数据,并利用得到的数据建立高精度的地磁场模型来进行科学研究.Swarm卫星首次利用多颗卫星代替单颗卫星进行磁场测量,用激光氦光泵磁力仪创新性的实现了标量矢量的同时测量.本文对高性能的氦光泵磁力仪、同时实现矢量标量测量的原理、多星协同磁测技术的优势及阶段性成果进行了重点描述.     

美国1989财政年度预算建议:基础地学研究经费增加

美国总统里根提出的1989财政年度预算(其8年任期的最后经费计划)没有多少令人兴奋的内容,但解决了一些问题,似乎不会在国会引起多少反对意见。提议的预算中美国国家科学基金会(NSF)和美国国家航天局(NASA)的经费有很大增加,而美国国家海洋大气局(NOAA)和美国地质调查局(USGS)的许多联邦计划的经费却有所削减。经过去年整整一年的沉默之后,白宫在新的预算中拨出大笔款项重新支持太空站和雄心勃勃的空间计划。即使国会不热心支持该项计     

卫星高度计直接绝对定标方法及其最新应用

单颗卫星高度计的绝对定标是卫星测高任务实施的基础与前提,论文对基于直接比较的卫星高度计绝对定标方法进行了分析与比较.首先介绍了绝对定标方法的基本原理;根据参考海面高的测量方式将直接绝对定标方法分为3类,对其典型示例进行了分析,总结了各自实现的过程和原理;介绍了Corsica岛定标场使用GPS船筏系统进行定标这一直接定标方法的最新应用;归纳比较了不同方法的优缺点.最后,对我国定标场建设方法的选择提出了一些建议.