GPS测量大气折射模型研究

在精密ＧＰＳ测量中,大气折射改正误差是最大的误差源之一。研究大的射理论,建立更加符合实地的模型,推导精确的改正公式,已成为ＧＰＳ测量研究中最重要的课题之一。本文对大层折射理论进行了深入研究,建立了新的在气层模型,推导出新的更精确的折射改正公式。     

GPS测量大气折射改正

在精密ＧＰＳ测量中,大气折射改正误差是主要误差源之一。基于大气折射理论。把底层大气分为７层,并考虑不同高度的重力改正,建立了新的大气层模型,推导出了新的更精确的折射改正公式。实例计算结果表明,新的大气层模型更加符合实际。     

GPS跟踪站观测的初步结果所揭示的板内及板缘地壳水平运动

利用ＧＰＳ跟踪站的观测结果,首次获得了东亚地区板内及板缘地壳水平运动较准确的运动速率,据此分析了我国大陆及周围地区地壳水平运动的特征。结果显示：我国大陆存在着明显的向东运动趋势,从西向东位移速率逐渐减小;南北向的运动差异很大,西部青藏高原存在明显的向北运动,东部存在明显的向南运动趋势。探讨了地壳水平运动的动力学问题,认为板内及板缘地壳水平运动的最直接、最主要的推动力是板块之间的相互作用力,重力势能     

中国西部地壳现今变形特征及其机制探讨

以中国大陆及周边10年来近400个GPS测站的复测资料为基础，获取并绘制了现今地壳水平运动与变形图像，结果表明：青藏块体内西半部南北向只存在微弱的缩短变化（5mm/a左右），东半部南北向则没有缩短的迹象，南北缩短的区域主要位于青藏块体南缘的喜马拉雅条带（约15mm/a），北缘中部的柴达木西区（约15mm/a）和青藏块体北面的天山块体及周围地区（约15mm/a）；青藏块体大约有10mm/a的东西拉张，但不均匀，自西向东经历了由弱到强再有所减弱的过程，整个西部地区东边缘的东向运动表现为南强北弱的左旋特征；川滇菱形块体不是逃逸块体而是变形块体；青藏块体东缘及附近地区是东向运动的消减区带，面应变结果显示，青藏块体周边以面收缩为主，内部则以面膨胀为主；其以北的地区以面收缩为主（但压中有张），面应变的量级为10^-8/a。这样的变形结果，若只靠来处于印度板块的北向挤压是无法解释的。由此并结合最新的地球物理研究成果可推断或证实，地壳下部来自南向的物质涌入是控制青藏块体乃至中国大陆形变的另一大动力源，甚至可能是主导动力源；或者具有深、浅立体活动的某种协同性。     

加强基础理论研究和基础监测工作--关于提高地震预报水平的思考

分析了我国目前的地震预报水平，1996－2000年我国地震预报的平均成功率（R值）为0．330，总的预报水平仍是较低的，预报的成功率是不稳定的，漏报和虚报的比例还相当高。中指出，制约我国地震预报水平提高的主要因素是：地震预报是经验预报，由于受到人局限性与制约，预报水平很难有质的提高；目前还没有建立起较完善的理论基础，还没有形成以理论模型为指导的预报方法和预报体系；基础观测系统薄弱，尚不能提供随时空变化的各种“物理场”的信息。分析表明，地震活动与地震孕育发生的理论研究主要涉及地球动力学，天体动力学，地球化学三大学科领域。与此有关的学科主要有地球物理学，大地测量学，地质学，地球化学和天体物理学，应从这五大学科中重点研究与地震活动，地震孕育发生有关的基础理论，以及地震触发的基本理论问题，为保证地震预报工作的需要，应进一步加强基础监测工作，从而获得中国大陆及周边地区地壳水平，垂直运动速度场，中国大陆重点地震监视区的重力场，地球磁场，应力场，地壳热流场等随时空化的信息。为提高我国地震预报的水平，需建设三支高素质的地震工作队伍，即地震预报专家队伍，基础理论研究专家队伍和监测队伍。     

台海地区的地壳运动与变形

利用福建沿海GPS网和台湾-吕宋GPS网站速度数据和两个网数据处理中共用的IGS永久站数据，实现了两个GPS网参考框架和速度场的统一．分析台海地区的速度场发现，福建沿海、台湾海峡与台湾岛北部地壳的水平运动完全一致，运动方向约为东偏南26.0，运动速率约为39 mm/a；台湾岛东部的海岸山脉地区发生了相反变化，运动方向为北偏西30.0，运动速率约为33.3 mm/a；在台湾岛的南端存在南偏西50.0方向的运动，运动速率约为13 mm/a．若以福建沿海的几何中心为参考基准，台湾岛存在一致的(岛的北端除外)北西向运动，方向北偏西约50.0，东海岸的速率最大为61 mm/a，向西逐渐减小．应变场分析表明，台海地区存在统一的应变场，主压应变方向为北西48.0，主张应变方向为北东42.0．主压应变速率，台湾岛的东海岸为3.43610－7/a，向西逐渐减小，到福建沿海减小到1.86110－8/a．菲律宾海板块在台湾岛东部与欧亚板块的碰撞俯冲是台海地区地壳运动、变形和发生大地震的主要驱动力．本区的主压应力方向约为北西55.0．      

福建沿海地壳运动与GPS测量结果初步分析

对福建省地震局成立以来采用常规地面测量手段监测构造形变的结果进行了回顾与总结,对两期ＧＰＳ观测资料进行了分析,结果表明福建沿海的地震活动和构造形变皆受到区域应力场的控制,构造形变的总体特征为南强北弱、东强西弱,尤其是闽东南地区为地壳形变较集中的地区,同时也是地震活动较强的地区。在此基础上讨论了太平洋板块、菲律宾海板块、欧亚板块相互作用以及福建沿海北东向和北西向断裂对福建沿海构造形变的作用。     

由GPS测量得到的喜马拉雅的现今构造变形

根据新的GPS观测结果建立西喜马拉雅(WH)、中喜马拉雅(CH)和东喜马拉雅(EH)块体的弹性运动模型。将块体运动分解为整体旋转与内部变形。WH向北运动,平均速率31.5 mm/a;CH NNE向运动,平均速率31.1 mm/a;EH NE向运动,平均速率27.0 mm/a.喜马拉雅山在总体上呈现S-N向缩短与NWW-SEE向伸展。山脉中部S-N向的缩短速率最大平均14.6 mm/a,大约吸收了印度与欧亚板块汇聚速率的35.7%。山脉存在明显的NWW-SEE向伸展变形,西部与东北部之间E-W方向的伸展速率为11.0 mm/a.山脉中段南边界的主压应变率最大,都大于7.5×10-8/a,而主张应变率最小,都小于1.0×10-8/a.山脉的西南角与EH的西北部主张应变率最大,都大于3.7×10-8/a.印度板块对欧亚板块的强烈碰撞与持续推挤力,重力势能差和上地幔的拖曳力是喜马拉雅山现今构造变形的主要驱动力。     

Characteristics of present-day active strain field of Chinese mainland

On the basis of the GPS data obtained from repeated measurements carried out in 2004 and 2007,the horizontal principal strain of the Chinese mainland is calculated,which shows that the direction of principal compressive strain axis of each subplate is basically consistent with the P-axis of focal mechanism solution and the principal compressive stress axis acquired by geological method.It indicates that the crustal tectonic stress field is relatively stable in regions in a long time.The principal compressive stress axes of Qinghai-Tibet and Xinjiang subplates in the western part of Chinese mainland direct to NS and NNE-SSW,which are controlled by the force from the col-lision of the Eurasia Plate and India Plate.The principal compressive strain axes of Heilongjiang and North China subplates in the eastern part direct to ENE-WSW,which shows that they are subject to the force from the collision and underthrust of the Eurasia Plate to the North America and Pacific plates.At the same time,they are also af-fected by the lateral force from Qinghai-Tibet and Xinjiang subplates.The principal compressive strain axis of South China plate is WNW-ESE,which reflects that it is affected by the force from the collision of Philippine Sea Plate and Eurasia Plate and it is also subject to the lateral force from Qinghai-Tibet subplate.It is apparent from the comparison between the principal compressive strain axes in the periods of 2004～2007 and 2001～2004 that the acting directions of principal compressive stress of subplates in both periods are basically consistent.However,there is certain difference between their directional concentrations of principal compressive stress axes.The sur-face strain rates of different tectonic units in both periods indicate that the events predominating by compressive variation decrease,while the events predominating by tensile change increase.     

利用GPS复测资料研究华北地块旋转运动

利用 ＧＡＭＩＴ和ＧＰＳＡＤＪ软件对华北地区 ＧＰＳ监测网和首都图 ＧＰＳ监测网在 １９９２、１９９５、１９９６年观测的３期ＧＰＳ数据进行统一处理,估算了华北地区地壳水平运动速度场,以此反演块体旋转运动参数,讨论了华北地块旋转运动情况,并与地质、古地磁结果作了比较,最后初步分析华北地块运动的动力学机制。