利用局域复测GPS网研究中国大陆块体现今地壳运动速度场

利用1992年以来我国进行的6项不同规模高精度GPS地壳监测网的资料,采用统一的数据处理策略,重新进行了数据处理,并统一进行了平差,归算到相同的ITRF97坐标框架基准之下,获得了中国目前覆盖最广、测站最多的一个较为完整的、框架统一的GPS地壳运动图像和速度场,并对结果作了初步的地学解释。     

基于GPS速度场研究中国大陆块体运动

针对中国大陆区域全球定位系统监测网点的加密,采用高精度全球定位系统数据处理方法处理了中国大陆约2 000站的3期GPS观测,获得相对ITRF2008框架的中国大陆高精度、高密度全球定位系统水平速度场。基于此处理结果,对中国大陆6个一级块体及22个二级块体的刚体运动进行了重新分析,求解了各块体上相对可靠的刚体运动参数。进一步利用各块体的刚性参数,分析了块体边界带的相对运动。基于全球框架下的全球定位系统观测结果表明,喀喇昆仑—嘉黎、阿尔金、小江、红河等4个断层近期相对滑动速率较大,预示着这些区域近期发生地震的可能性较大;祁连山、富蕴、山西地堑、大秦岭、张家口—蓬莱、秦岭—大别山、郯庐南段等区域滑动速率较小一般低于5mm/a,与地质调查的结果基本一致。     

应用GPS速度场和地震数据反演中国大陆构造应变场

为获得更准确的中国大陆地壳应力应变场,文章基于ITRF2005全球地心坐标参考框架,采用高精度数据处理方法计算了中国地壳运动观测网络1999—2009年间的观测数据,获得了中国大陆GPS速度场以及相对欧亚板块的区域形变场,计算结果显示中国大陆形变运动仍是西强东弱的格局;并利用中国大陆同期近30年的地震矩张量及第四纪活动断层研究成果资料,联合反演了中国大陆区域的构造应变场,结果表明:从总体来看,应变相对集中的区域为喜马拉雅构造带、青藏高原、帕米尔高原、阿尔金断裂带、新疆天山及川滇地区,中国大陆区域过去10年的构造变化以挤压为主,拉张为辅。     

基于GPS速度场的中国大陆地壳运动特征研究

根据2007~2009年、2009~2011年、2011~2013年GPS速度场及前3期加权平均后的2007~2013年速度场,分析了中国大陆主要运动地块的活动特征。从整体来看,现今中国大陆地壳运动的驱动力仍来自于印度板块向北的挤压,地壳活动值得关注的区域是断裂、地块间GPS速度场存在大幅差异的区域,主要体现在青藏高原北部,天山地区,鄂尔多斯东、西缘以及川滇菱形地块。     

中国地壳运动整体速度场模型的建立方法研究

利用所能得到的468点的高精度GPS速度场,采用计算欧拉矢量法和多面函数拟合法分别在细分块体和不细分块体的情况下建立了中国地壳运动整体速度场模型,并对其结果进行了分析。结果表明,在对块体介质刚弹性的认定不明确时,多面函数拟合法比计算欧拉矢量法更适合中国平面地壳运动速度场模型的建立。     

利用GPS资料采用非连续变形分析模型确定中国大陆地壳运动速度场

利用近10年来我国先后建立的多个大规模高精度GPS地壳形变监测网资料，科学合理地计算出各GPS站点的速度值。采用球面非连续变形分析（DDA）模型，以GPS观测得到的速度值为约束，拟合出了中国大陆现今地壳运动的速度场。它不仅客观地描述了地壳运动的刚性成分，也客观地描述了块体内部的变形，并且具有物理意义。该速度场模型较地质构造速度模型，离散点速度模型，刚体转运速度模型，配置拟合速度模型等有明显的优越性。     

基于GPS的中国大陆地壳运动模型

本文使用国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究”1994、1996、1999年三期GPS复测数据，以及中国地壳运动观测网络基准站1998－1999年的观测数据，初步建立了中国大陆地壳运动速度场和模型。     

利用GPS观测到中国大陆地壳水平运动

通过与一般GPS大地测量或工程测量对比，介绍利用GPS观测获取地壳运动信息的方法，包括野外观测及数据处理的方法。通俗地介绍了GPS处理与形变分析中的基本概念，如坐标系统的参考框架、无基准解、相似变换、位移基准、旋转与应变等。暖和 国地壳运动观测网络基本网、基准网1998年与2000年GPS观测结果所获得的中国大陆地壳水平运动信息。简要介绍GPS观测概况，用GAMIT／GLOBK软件对所获得GPS观测数据的处理及精度分析，基准网与基本网各年观测结果得到的网内点位精度，由两期观测得到的水平位移分量的精度。得到的1998年9月初至2000年6月中旬基本网、基准网的地壳运动，包括以位于东部的一级稳定点为基准的各观测站位移、网内各部分的应变及部分地区的旋转量，得到了我国大陆完整而详细的地壳水平运动图像，分析了中国大陆现今地壳运动的主要特征，在所述观测期间，我国东部地区相对较为稳定，相对东部稳定点组，东北块体向北运动；华南块体向东南运动。相对东部地区，新疆西北部地区以北西向运动为主；西南西藏地区以向北运动为主；西藏东部与云南地区形成非常明显的顺时针旋转构造运动。我国中部南北地震带是一强烈而复杂的变形带。GPS测量结果表明印度板块向北挤压是影响我国地壳运动的主要因素。     

利用GPS资料反演华北块体运动的负位错模型参数

利用华北地区(北纬36°~42°,东经112°~120°)1995~1999三期GPS观测所获得的测站点的速度数据,通过引入板内块体相对运动模型,反演了该地区三条主要断裂带的负位错模型参数,从而区分研究区域各个活动断层运动闭锁强弱,并且据此推断它们未来发生地震的可能性大小。     

基于GPS资料采用数值流形拟合川滇地壳运动速度场

利用国家重大科学工程中国地壳运动观测网络的两期GPS观测值得到川滇区域内测站的速度。以这些速度为约束,基于数值流形模型拟合了川滇地区的速度场。它很好地结合了块体内部的连续变形和块体间的非连续变形。较非连续变形分析模型,地质构造速度模型和配置拟合模型等更真实模拟了地壳运动速度场,为相关地学研究提供了很好的基础。     

川滇地块现今地壳运动速度场解算与分析

利用GAMIT10.4和BERNESE5.2软件,分别对川滇地区中国地壳运动观测网络51个GNSS基准站2010—2014年的观测数据进行处理。两者解算所得单日解基线和坐标时间序列离散度优于10mm,且变化趋势一致,吻合度较高。基线重复率水平向优于1+4×10-9 L;垂向优于4+6×10-9 L(单位mm,其中L表示基线长度,单位m)。利用PL+VW噪声模型进行了速度估计,获取了川滇地区相对欧亚板块地壳运动速度场。结果显示:除滇西南地区呈现出由西向东的增大趋势外,川滇块体其它区域地壳运动特征由北往南、由西往东呈逐渐衰减趋势;运动方向持续围绕喜马拉雅东结点作顺时针旋转,且仍然存在着南北向强烈的挤压特征。以安宁河-则木河断裂、小江断裂和红河断裂为界,选用了两侧能反映震间断裂构造特征的GPS测站,分析了断裂两侧的速度差异。并利用平行断层的速度剖面,拟合反正切函数变化趋势,获取了断裂带可能的变形宽度。     

利用多面函数拟合和欧拉矢量法建立福建省GPS速度场模型

通过处理福建省卫星导航定位基准服务系统(FJCORS)2013-2015年观测资料,获得GPS站实测运动速度值,在此基础上,分别利用多面函数拟合法和欧拉矢量法构建了福建省及周边区域GPS速度场模型.内符合精度方面,多面函数拟合的速度精度南北分量为1.06 mm/a、东西分量为2.00 mm/a;欧拉矢量法得到的速度精度南北分量为1.36 mm/a、东西分量为1.22 mm/a.外符合精度方面,两种方法模拟得到的检核点速度值与实测速度值的较差均在±2.28 mm/a以内.在福建省陆域内,两种方法得到的速度场具有高度的一致性,运动速度均为35 mm/a左右,运动方向为SE-E向.     

GPS单点测速的误差分析及精度评价 (英文)

Error sources which decrease the accuracy of GPS in absolute velocity determination have been changed since SA was turned off. Firstly, quantities of all kinds of error sources that influence velocity determination are analyzed. The potential accuracy of GPS absolute velocity determination is derived from both theory and field GPS data simulation. After that, two tests were carried out to evaluate the performance of GPS absolute velocity determination in the case of a static and an airborne GPS receiver and INS （Inertial Navigation System） instrument in kinematic mode. In static mode, the receiver velocity has been estimated to be several mm/s with the carrier-phase derived Doppler measurements, and several cm/s with the receiver generated Doppler measurements. In kinematic mode, GPS absolute velocity estimates are compared with the synchronized measurements from the high accuracy INS. The root mean square statistics of the velocity discrepancies between GPS and INS come up to dm/s. Moreover, it has a strong correlation with the acceleration or jerk of the aircraft.     

非构造形变对区域网GPS垂直形变的影响

文章定量分析了积雪、土壤水、海洋非潮汐3种非构造因素对中国大陆典型GPS连续站和区域网流动站垂直形变的影响特征;逐点计算了这些非构造因素对区域网GPS垂直形变的影响量级,得到经过非构造形变改正的中国大陆2009-2011GPS垂直速度场;并将通过荷载修正后的GPS垂直速度场与通过水准数据获得的中国大陆长期垂直速度场相比较.结果表明:修正后的区域网GPS垂直形变场能更加准确可靠地描述地壳的垂直运动.     

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。     

不同框架点与内约束下速度场解算精度分析

针对地震预报平差软件处理过程中框架点的选择及内约束的松紧会对解算结果产生较大影响的问题,文章提出了应联合选择中国周边IGS站和稳定的陆态网连续站作为框架点,选择毫米级的约束的解决方法:在利用全球范围内GPS数据进行速度场解算时,由于框架点的分布均匀且质量较好,应联合选用中国周边IGS站和稳定的陆态网连续站;在测站先验坐标解算精度较高的基础之上,毫米级范围内的内约束可以保证解算的精度。研究结果可为GPS高精度数据处理提供良好的框架点及内约束选择,为高精度数据结果的获得提供参考。     

GPS速度场球面小波模型中的吉洪诺夫正则化方法

针对用小波框架表示GPS速度场可能会产生病态问题,该文提出了采用吉洪诺夫正则化方法及相应的3种正则化参数选择方法(广义交叉检验法、L曲线法和留一交叉验证法)进行模型求解。该方法通过引入合适的正则化参数及正则化矩阵的方式,来克服GPS速度场球面小波模型难于得到惟一解的问题。基于中国地壳运动观测网络两个局部区域的GPS速度场数据和亚洲太平洋地区地球动力学计划局部区域的GPS速度场数据的实验结果表明:使用该方法可以得到模型的稳定解,且以外部检核均方误差最小为准则时,3种正则化参数选择方法获得的解的精度水平相当。