利用GPS观测资料划分现今地壳活动块体的方法

利用GPS观测资料研究地球动力学问题是目前地学中的热点。利用GPS观测的速率(或位移)计算网格点附近小区域的应变张量和转动的欧拉极．再运用聚类分析法对计算的欧拉极进行分类，由此划分出地壳活动的次级块体。最后以中国大陆GPS观测结果为例，将中国大陆划分为9个活动块体，通过比较发现，所得结果与目前其他方法给出的结果大体一致。     

天顶距微分公式用于重力、倾斜和应变固体潮资料的拟合检验

本文提出了固体潮理论值一阶微商值(G′=dG/dt)的新的计算方法——天顶距微分法。文中系统地给出了(重力、倾斜、线应变)固体潮之G′的实用计算公式。作者将这套公式用于拟合检验(NAKAI法),并与分波法(用分波法计算G和G′)和差分法(用天顶距公式计算G,用差分法计算G′)进行了对比计算,文中给出了部分对比计算结果。计算过程和计算结果表明:对于重力,微分法的计算时间仅是分波法(取484个分波)计算时间的1/15左右,对于倾斜和应变,仅为分波法计算时间的1/25左右,微分法也只是差分法计算时间的60％左右。各种方法的计算结果基本一致,但差分法计算中△t的取值须介于1-100秒之间。     

综合应用固体潮观测资料求解钻孔应变地震波

由于钻孔内外的介质模型的力学性能不能测定,不能用波动方程来解钻孔应变地震波.为此,利用钻孔应变固体潮观测资料的调和拟合结果,对钻孔应变仪进行标定,或用摆式地震仪测出的位移进行标定,求出钻孔应变的应力响应系数,用平衡方程的解近似地代替波动方程的解.文中还导出了计算地震震级的公式和计算钻孔周围岩石弹性系数的方法,不但解决了上述难题,还使计算大为简化.     

利用GPS地形变资料在大地坐标系中计算应变

根据正交曲线坐标中应变张量的定义,得到了用大地坐标在椭球面上计算应变的方法。由此可直接利用ＧＰＳ或其他３维大地测量技术得到的位移或其他形变量计算地应变。这一方法克服了利用平面坐标作计算的限制,无投影误差影响。本文给出了用首都圈ＧＰＳ地形变监测网１９９５～１９９６年椭球面上的位移求得的应变量。     

形变监测网的基准与形变模型反演

本文利用自由网位移解之间的相似变换关系,讨论了利用各种自由网位移解作形变模型反演及求形变网基准问题,说明形变网除了可以用网内的点作为基准(称为内部基准)外,还可以根据某些外部条件,例如通过形变模型反演,得到与形变相拟合的观测位移场,即以形变模型为基准的观测位移场。这类基准可以称为外部基准。把相似变换参数及水平位移旋转中心也作为反演的未知参数,可以利用形变网的任何一个自由网位移解作某一形变模型反演并得到唯一的解。这种反演方法不仅可以充分利用有形亏的重复边长、角度或高差观测资料,而且可以同时利用观测方法不同的多个独立形变观测网的位移资料。     

基于多种形变观测资料分析福建地区形变特征

利用福建区域GPS连续观测资料计算出应变场,由跨断层垂直形变资料计算出形变速率强度累积率,并根据跨断层、体应变等多种形变资料得到各测点压张特性的空间分布.在此基础上,研究了福建区域2005-2006年、2007-2008年、2009-2010年各时期的形变特征.研究结果表明:龙岩-厦门-东山、政海带与沙县南日岛断裂带交...     

GPS高程拟合分区方法研究

选取某地区76个已知点(大地高和正常高已知)为实验数据,以二次曲面拟合中误差值作为分区依据,研究GPS高程分区拟合方法。地势变化较小的区域采用二次曲面拟合法建立拟合模型,地势变化较大的区域采用混合拟合方法(二次曲面加权平均法)建立拟合模型,公共边界上的点采用混合拟合方法求其高程异常值。该分区方案及各分区选用的拟合方法不仅可以准确找到影响二次曲面拟合效果的区域,而且能有效削弱地形起伏对二次曲面拟合模型的影响,提高拟合精度。     

应用GPS监测城市地表形变的初步分析

根据实例,总体介绍了用ＧＰＳ监测城市地表形变的观测及数据处理方法。首先根据ＧＰＳ获得的基线结果进行３维自由网平差,由定期观测获得了各个监测点的水平位移和垂直位移。然后针对城市监测范围较小,在将其按照矩形格网划分后,给出了两种拟合方法：线性内插法和多面函数拟合法。据此,计算获得了城市地表的水平位移场和垂直位移（沉降）面,并对两种方法获得的结果作了比较。根据计算结果绘制了水平位移场、垂直沉降面及其等值线图,可以直观地了解地表形变信息。同时对于用ＧＰＳ监测城市形变的观测和数据处理中需要注意的问题作了简要的分析。     

新疆富蕴地区近五十年形变场研究

根据20世纪50～60年代高等级三角测量资料和2004～2005年GPS复测数据,计算了新疆富蕴地区近50年的区域形变场。结果表明:富蕴断裂带中部的相对位移最大,约300mm,中误差约为60mm,平均形变速率最大达6mm/a;不管是采用GPS分析得到的断裂长期滑动速率(2mm/a)还是采用地质资料得到的滑动速率(4mm/a),根据弹性应变积累模型,扣除断裂长期构造运动的影响后还有较大的剩余形变场。富蕴地区近50年的区域形变场可能是地壳长期构造运动和强震(例如1931年富蕴8级地震)震后粘弹性松弛共同影响的结果。     

用变形分析方法研究鲜水河断裂带的地震形变

提出了一种变形分析和用Ｒｏｂｕｓｔ原理进行位移场变换的方法，并用以计算了鲜水河断裂带的水平形变，给出了比较客观的位移场。按均匀应变模型计算了点和图形的均匀应变和分区应变的加权平均值，结果说明主应变轴方位与破裂线方位相关；在北西走向的主干断裂上，无论是破裂区或闭锁区，主压应变轴方位都是近东西向的。采用样条函数和截断多项式函数拟合跨断裂的点，用非线性动态平差模型求得了地震区的垂直形变模型，结果显示了道孚地震震前的加速形变、震时以震中为中心的下沉和震后的反向回升运动。     

测站数目和观测弧段对GPS解算地球自转参数的影响分析

应用GPS技术解算ERP参数时,其精度受到测站的选取、网形结构等因素的影响。针对该问题,利用全球IGS站的GPS数据并采用控制变量法,依次分析了不同测站数目、不同观测弧段长度等因素对解算ERP参数的影响。研究发现,这两种因素对解算ERP参数有较大影响,应当根据不同的测站数目选取相应的观测弧段长度,才能达到最佳的解算效率和解算精度。     

动态映射函数对GPS基线解算质量的影响

介绍尼尔映射函数(NMF)、维也纳映射函数(VMF1)和全球映射函数(GMF)3种常用映射函数,讨论评估GPS基线质量的2个指标--基线重复性和平均值的标准偏差。根据中国境内IGS站的观测数据,基于GAMIT软件的数据处理结果,研究3种映射函数对GPS基线重复性和平均值标准偏差的影响。结果表明,在进行GPS基线处理时,动态映射函数的解算精度比经验映射函数要高,其中VMF1模型在解算基线重复性时结果更好,而GMF模型在计算平均值的标准偏差时效果更佳。     

GPS测站位移速率的解算方法

对目前4种常用的利用GPS复测资料解算测站位移速率的方法进行了分析，通过实例对比了4种方法的结果。坐标法可以直接利用多期复测结果得到测站大地坐标，但要求坐标在同一参考框架内，并采用相同的参考椭球；基线方法可以消除或削弱观测系统的系统误差，与参考框架无直接关系，但在平差计算时至少要引入1个起算点，起算点高程方向的误差会削弱其他点平面坐标的精度，并进而影响位移速率的精度；在选定不同基准解算位移速率时相似变换方法是十分有效的，但如果复测结果不在同一参考框架中，其结果存在框架不一致所带来的误差；QOCA方法能够综合利用多种观测数据，可以把区域观测数据和全球观测数据稳健地结合起来，在削弱观测期间突变因素的影响方面比其他方法具有便利之处。     

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顾及板块内部形变的抗差估计异常测站筛选方法及应用

采用块体运动的整体旋转与线性应变模型（RELSM）描述块体内部形变，利用具有高崩溃污染率的抗差估计方法，对中国大陆构造环境监测网络在环渤海区域的GPS观测速度场数据进行测站筛选及拟合分析。结果表明，本文方法不仅能较好地兼顾块体整体运动的平滑性和局部构造运动的差异性，还能抑制粗差的影响，可获得较好的速度场拟合结果。     

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邹城台钻孔应变更换探头前后数据精度评价

利用相对标定、四分量自检分析、M2潮汐因子相对中误差计算及与同台站TJ-2体应变观测资料进行相关性对比等方法,计算邹城地震台RZB-2分量式钻孔应变2020-01~2021-07更换探头前后仪器的内精度、自检情况及M2波潮汐因子精度,综合分析分量式钻孔应变观测系统的稳定性和观测数据的可靠性。结果表明,更换探头后邹城台RZB-2分量式钻孔应变数据内精度高,两组面应变符合四分量自检方程,相关系数接近1,面应变与体应变的面应变数据的相关性也接近1,仪器观测系统稳定,观测数据可靠。但2021年台站周边新建工厂导致干扰增多,数据潮汐因子精度较差,平均值为0.07左右,建议做好环境保护工作,以提高观测数据质量。     

变异系数赋权法确定GNSS系统硬件延迟

采用平均实时去噪分离方法处理相位平滑伪距数据，研究GNSS系统硬件延迟估计的随机模型。针对高度角定权、等精度定权等经验定权法参数估计不客观的问题，选取高度角平方和相位平滑值作为质量指标，提出变异系数赋权法，该方法能够顾及观测值的多种随机影响因素，具有较强的数学理论基础。实验结果表明：1）模型拟合精度与观测数据和测站位置有关，测站位置电离层周日变化越平稳、观测数据越充足，模型拟合精度越好；2）变异系数赋权法计算的模型拟合精度优于高度角定权法；3）在参数估计的精度和稳定性方面，变异系数赋权法优于高度角定权法，单天数据的解算精度提高0.2 ns。     

利用四元件钻孔应变观测资料研究佘山地区主应变及主方向变化特征

为研究佘山地区应变场变化特征，采用“钻孔加衬模型”公式，使用2013~2018年佘山台观测资料的变化值及差分值，通过无校正、变化校正和差分校正3种应变换算方法，得到3组面应变年速率、最大剪应变年速率变化及应变主方向计算结果。对比发现，利用差分值进行应变换算，在计算应变主方向及提取面应变年速率和最大剪应变年速率特征曲线方面更有效。