摘要：稳定可靠的地震台站观测环境是台站产出高质量观测数据的基本要求。对台站观测环境的改造,是中国地震局近年来项目重点支持的方向。全国重点地震台站优化改造项目致力于地震台站的观测环境、基础设施和工作条件等保障系统的优化改造,使其适应和满足现代地震观测技术发展的需要。本文系统地总结了重点台站优化改造项目自2001年开展实施的相关情况,并对关键技术进行分析,主要体现在测震仪器的防震加固设计、地磁观测室无磁性工艺、形变山洞防潮保温、地电阻率观测架空线路防雷改造、台站标准化改造等方面。通过这些新技术和工艺,保障了台站观测环境,提升了观测数据质量,为地震监测、地震预测预报和地震科学研究提供了高质量的基础数据支撑。此外,探讨了新形势下台站优化改造的新内容与新技术,为今后台站改造的发展方向提供一定参考。

摘要：强震动观测记录是地震工程学和工程应用的基础,现今亦日益成为地震学研究不可或缺的数据,其不仅用于确定抗震设计参数、研究空间地震动变化规律、发展地震动衰减模型及确定结构抗震设计地震动输入,而且成为研究震源破裂过程、震源机制解、地震预警与速报的关键性资料。随着强震动台网建设发展,其台站观测环境的影响越来越突出,因此,研究强震动台站观测环境对地震动的影响对于提高强震动记录的质量,更好地发挥强震动记录的作用,具有重要的现实意义。论文围绕强震动台站观测环境对地震动的影响这一主线,以COSMOS强震动台站设计规范和我国强震动台站的设计规范为基础,概要介绍了强震动台站的选址现状,指出了强震动观测现存的主要问题。论文从强震动台站观测环境、基墩建设、地形影响和仪器一致性等台站建设中的关键环节进行分析,通过数值模拟、强震动观测及振动台试验,定量评价各环节对强震动观测质量的影响,为强震动观测台站建设技术标准或规范提供基础依据。论文主要的研究工作如下:(1)采用集中质量显式波动有限元方法,定量分析了回填土、基坑及置换方案建设的强震动台站对场地地震动的影响,探索了回填土的剪切波速和厚度、基坑尺寸及置换土层厚度等因素对地震动的影响规律。数值模拟结果表明,回填土、基坑及置换方案建设的强震动台均对地震动峰值和反应谱有一定的影响,这为回填土和重塑土场地上的强震动观测台站的自由场确定提供了参考依据。(2)分析了汶川地震中宜宾高场强震动台所获取的异常强震动记录,采用人工触发试验重复验证了宜宾高场台汶川地震记录的异常原因;以此台为数值模拟原型,构建了考虑仪器墩高和横截面尺寸的24个不同数值分析模型,研究了仪器墩高和横截面尺寸对地震动的影响。结果表明,宜宾高场强震动台记录中高频成分和非对称异常产生的原因是仪器墩未能和地基牢固接触,在强地面运动作用下仪器墩不能与地面产生相同的整体运动,从而形成了两者间的相对运动并造成了局部的接触碰撞效应;仪器墩高和横截面尺寸的大小对地震动幅值和反应谱有一定的影响,为减小这种影响,建议仪器墩高不超过0.8m、横截面尺寸不超过1.2m×1.2m。(3)分析了观测台站的地形环境对地震动的影响。通过地脉动谱分析了什邡八角强震动台站观测的地震动受河谷地形影响的范围,指出了不受河谷效应的影响、在远离河谷60m处的场地接近自由场地,并利用参考场地谱比法给出了什邡八角台站地震动受河谷地形影响的修正因子;同理,给出了江油含增强震动台站受通讯塔影响的修正因子。采用二维显式波动有限元方法,研究了不同波长与坡高比值的边坡地震响应特征及规律,并分别将地形边坡两侧自由场地的峰值位移作为基准,计算距坡脚和坡顶不同距离的峰值位移的比值,给出了自由场点距坡脚和坡顶的水平向距离,为边坡地形强震动台站选址参考使用。同时,场地的地形效应分析表明坡顶对地震动的影响较坡脚明显。此外,自由场点距坡脚和坡顶的水平向距离与地震动的卓越周期密切相关。(4)根据中国数字强震动台网中4种记录器和2种加速度计的5种组合,进行了不同地震波输入下的振动台试验,对在相同输入下不同组合强震仪的记录进行对比分析;为进一步验证振动台试验结果,利用上述两种组合的强震仪在汶川地震余震中捕获到的并址观测记录,进行了相关对比分析,检验了振动台试验结果。结果表明,5种不同组合的仪器记录加速度波形一致性较好。此外,对同一型号的Basalt型数字式强震仪和ES-T三分向力平衡式加速度计开展了技术参数测试和设备一致性实验测试,测试结果表明该类型设备工作可靠,一致性较好;并进一步开展了传感器安装偏转对强震动观测结果影响的实验测试工作,实验测试结果表明一定程度上安装偏转得到的数据和正确安装得到的结果差别不大。

摘要：徕卡TCA2003测量机器人在工程中应用广泛,具有精度高稳定好的优点,特别是它的ATR(自动目标识别)功能,能够大大提高观测效率,实现无人值守观测。因此,ATR功能的稳定性与可靠性直接影响测量结果的质量,有必要对ATR的影响因素进行研究。文中基于图像分割算法,分析ATR稳定性的影响因素,并用实验加以验证,为实际工作提供有益的借鉴。

摘要：受到GNSS轨道位置变化及其多模环境变化等多因素的共同影响,传统GNSS数据质量检测方法出现数据钟差偏差较大,局部GNSS数据实际检测结果与观测结果之间差距较大,无法为使用者提供准确的科学依据。为了解决偏差问题,提出3种优化方法。首先对多模GNSS数据实时轨道及钟差进行计算;然后对不同观测环境中的多模GNSS数据质量进行针对性分析;最后完成数据质量自动化评价输出。通过设计的实验表明,经过提出方法优化后的各项检测指标优化效果明显,检测准确度大幅度提升,稳定性明显改善,整体性能可满足当前不同观测环境下多模GNSS数据之间自动化检测任务,文中方法具有较高的研究价值与市场推广价值。

摘要：为自动化评估地面观测环境,以湖北省襄阳站为例,利用该站2006-2014年分钟、小时风观测资料,以及观测环境资料,计算了该站迁站前后不同方位的风向频率、各风向平均风速、各风向各等级风速的频率、湍流强度、风向标准差和粗糙度长度。统计计算结果表明:襄阳站2011年西北、西南方向新增建筑物后,2011-2012年220°-320°方位的平均粗糙度长度较2006-2010年的增大了70%;2013-2014年该站迁站后粗糙度长度较2006-2012年的降低了73%,粗糙度长度与障碍物仰角的相关系数为0.64,为6个指标中最高。粗糙度长度的变化,可反映观测场不同方位障碍物的变化。因此可利用粗糙度长度对观测环境进行评估与监测。这一研究结果还可为不同方位不同量级风速的均一性研究、建筑设计、城市规划等领域合理应用数据提供科学依据。

摘要：气候观测环境代表性和观测资料质量是开展大尺度气候变化监测和研究的前提。为了解我国干燥区气象观测环境变化和台站代表性,对河西走廊和北疆9个国家级气象站观测环境开展了调研。结合先前研究结果,从气候变化监测和研究的视角,提出了针对西北干燥区地面观测站代表性问题的几点思考。目前我国西北地区气象站地面观测,对于干燥区的城市和绿洲区域气候及其变化,具有较高的代表性,但对更广大的荒漠和半荒漠背景气候及其变化,代表性仍显不足。早期研究中指出的北疆等地区城镇站地面气温序列负向城市化影响,应与观测场周围局地甚至区域尺度绿洲扩大有直接联系,较难反映绿洲以外干燥区地带性气温变化。针对地面观测环境调研发现的问题及其思考,提出几点建议,希望对未来国家基准气候站网设计和建设提供一定参考。

摘要：灰平衡在印刷过程中的作用不言而喻,其效果好坏直接影响到印刷质量的好坏。灰平衡导表是获得灰平衡数据最常用的工具,而在观察灰平衡导表时靠人眼视觉直接找到中性灰数据有两种途径,即遮挡与不遮挡,这两种途径得到的结果不同。为了确定因视觉灰平衡观察环境不同带来的结果差异,本文设计了灰平衡导表实验,通过遮挡与不遮挡两种观测方法得到相关实验数据,以此分析两种方法得到的结果差异及产生差异的原因。

摘要：CORS系统已成为测绘行业重要的基础设施,向用户提供实时、精准的点位坐标信息,广泛应用于各行业测绘工作,但观测环境对定位精度影响方面的分析工作却很少,本文在不同的观测环境下利用全站仪和网络CORS技术分别进行地物点测量,将其测量结果进行对比,分析外界环境对网络CORS测量精度的影响,得出了一些有益的结论,提出了CORS技术野外作业需注意的一些问题。

摘要：本文针对地震观测站大多建在野外和无人值守的特点,为了达到实时监控观测站的仪器运行状况和观测环境以及控制远程设备的冷启动,提高观测资料质量的目的,提出了地震观测站智能监控系统的设计方案,主要介绍系统构成及相关模块功能。