组合VLBI和SLR数据估计的全球板块运动参数

本文组合应用ＶＬＢＩ和ＳＬＲ数据导出了一个完全基于空间技术实测数据的现时板块运动模型，称为ＳＧＰＭＭ１。ＳＧＰＭＭ１与地学板块运动模型ＮＵＶＥＬ－１的比较指出：空间大地测量数据估计的板块运动总体上与地学估计值一致。经过地磁极倒转时间尺度修正，并考虑到冰斯后地壳回弹的影响，空间大地测量数据估计的北美，欧亚和澳大利亚板块之间的相对运动速率与地学估计值有极好的一致，但太平洋板块相对于北美、欧亚和澳大利亚     

利用空间技术求解现时板块运动参数

本文综合利用GPS及VLBI技术，以站心坐标速度为观测量，求解了五个主要板块的绝对和相对板块运动参数，进行了精度分析。并与传统的NUIVEL-1 A地学板块运动模型进行了比较，在一定程度上说明全球板块运动在最近300万年内总体上趋于稳定。     

用甚长基线干涉测量（VLBI）数据导出的板块运动参数

本文采用最近获得的ＶＬＢＩ基线变化率，解算了全球５０个ＶＬＢＩ站的站速度。通过对ＶＬＢＩ台站构造稳定性的分析，用位于板块稳定地区台站的站速度求解了欧亚（ＥＵＲＡ）、北美（ＮＯＡＭ）和太平洋（ＰＣＦＣ）三个主要板块之间的相对运动欧拉矢量，这是完全基于ＶＬＢＩ数据导出的板块运动模型，称为ＶＰ－ＭＭ１。通过ＶＰＭＭ１与地学板块运动模型的比较，分析了板块运动的稳定性，得出了几点初步结论。     

基于VLBI、SLR和GPS实测数据的现时板块运动模型

采用空间大地测量技术 (VL BI、 SLR、 GPS)实测板块运动的最新数据 ,导出了全球 7个主要板块 (欧亚、北美、太平洋、澳大利亚、非洲、南美、南极板块 )之间的相对运动欧拉矢量 ,建立了一个完全基于空间大地测量观测的现时板块运动模型 ,称为 SGPMM2。与地学板块运动模型 NUVEL-1 A相比两者基本一致 ,说明最近 3百万年内全球板块运动总体上是稳定的。作者还首次导出了南中国板块相对于欧亚板块的相对运动欧拉矢量 (2 0 .5°S,67.2°W,0 .3 0 0°/ Ma)。与 Armijo等 (1 989)根据欧亚板块内北西藏块体与周围块体的断层走向和滑动速率估计的北西藏块体相对于欧亚板块的欧拉矢量 (1 7.0°S,61 .4°W,0 .45 8°/Ma)相比 ,两者运动方向一致 ,但南中国板块的运动速率稍小。作为对印度板块高速插入欧亚板块之下的响应 ,这个结果证实了南中国板块受西藏块体东向挤压而向东南运动的构造学推断。     

NNR-NUVEL-1A板块运动模型

NNR-NUVEL-1A模型作为国际地球参考框架(ITRF)的国际标准模型应该是一个足够精确和严密的整网无残余旋转模型(NNR)。本文中采用了新方法精确计算了全球板块运动的惯性张量Q以及板块的总角动量。结果表明附加NNR-NUVEL-1A约束的参考框架相对于地球岩石圈有0.012°/Ma的旋转,采用NNR-NUVEL-1A模型并没有完全实现NNR约束。本文最后提出了新的NNR-NUVEL-1B这一简化模型。     

上海VLBI站相对于欧亚板块运动的测定与讨论

利用 1 988～ 1 996年共 8年的上海天文台 VLBI站与国际 VLBI站基线长度变化的精确测定结果 ,重新估计了上海 VL BI站的形变速率 ,证实了基于不同地球参考架系统对估计的上海站的运动有明显差异 ;基于最新的 ITRF96地球参考架和 Sillard等 (1 998)欧亚板块的欧拉矢量 ,估计得到上海站的地壳垂直形变速率为 -1 .95± 1 .0 2 mm/a呈下降趋势 ,水平形变速率为 1 3.5 5± 1 .2 0 mm/a,方位 77.5°± 4.5°;估计得到乌鲁木齐 VL BI站的地壳垂直形变速率为 -6 .0 8± 2 .77mm/a呈下降趋势 ,水平形变速率为 2 1 .87± 2 .5 2 mm/a,方位 45 .5°±6 .6°;进一步分别基于 NNR-NUVEL -1 A地球板块运动模型和 Zhang等 (1 999)的欧亚板块的欧拉矢量 ,得到与上述较一致的结果     

ITRF2000和新的全球板块运动模型

地学工作者一直关注的ITRF2000地球参考框架初步结果已于2001年3月19日公布，ITRF2000综合了VLBI、SLR，LLR，GPS和DORIS技术，产生736个点位坐标和54个核心站，文中介绍了ITRF2000，并利用ITRF2000综合解的结果计算全球板块的欧拉矢量，建立了基于空间实测数据基础 的最新全球板块运动模型。     

ITRF2000和新的全球板块运动模型

地学工作者一直关注的ITRF2000地球参考框架初步结果已于2001年3月19日公布.ITRF2000综合了VLBI、SLR、LLR、GPS和DORIS技术,产生736个点位坐标和54个核心站.文中介绍了ITRF2000,并利用ITRF2000综合解的结果计算全球板块的欧拉矢量,建立了基于空间实测数据基础的最新全球板块运动模型.     

GPS数据处理中的坐标系统一问题

针对CGCS2000坐标系的启用,探讨了GPS数据中存在的坐标系统一问题,这些问题主要有：GPS基线向量坐标框架的统一、基线向量历元的统一、基线向量影响的量级分析和起算坐标的兼容性分析,并给出了相应的数学模型及适用条件。     

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。     

GPS,VLBI和SLR确定地心坐标的精度分析

为评价ＧＰＳ、ＶＬＢＩ和ＳＬＲ这３种空间技术确定地心坐标的真正实现精度,我们把３种技术在并置站上的地心坐标进行了相互比较。经过偏心改正和７个参数的转换后,可获得任意２种技术地心坐标不符值的加权中误差,以此作为外符精度。可以看出,ＶＬＢＩ与ＧＰＳ地心坐标三分量的外符精度在１ｃｍ之内,ＳＬＲ与ＶＬＢＩ和ＧＰＳ地心坐标三分量的外符精度在１～３ｃｍ之间。表明ＶＬＢＩ和ＧＰＳ实现的地心坐标精度比ＳＬＲ高一些     

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。     

Evaluation of co-location ties relating the VLBI and GPS reference frames

We have compared the VLBI and GPS terrestrial reference frames, realized using 5 years of time-series observations of station positions and polar motion, with surveyed co-location tie vectors for 25 sites. The goal was to assess the overall quality of the ties and to determine whether a subset of co-location sites might be found with VLBI–GPS ties that are self-consistent within a few millimeters. Our procedure was designed to guard against internal distortion of the two space-geodetic networks and takes advantage of the reduction in tie information needed with the time-series combination method by using the very strong contribution due to co-location of the daily pole of rotation. The general quality of the available ties is somewhat discouraging in that most have residuals, compared to the space-geodetic frames, at the level of 1–2 cm. However, by a careful selection process, we have identified a subset of nine local VLBI–GPS ties that are consistent with each other and with space geodesy to better than 4 mm (RMS) in each component. While certainly promising, it is not possible to confidently assess the reliability of this particular subset without new information to verify the absolute accuracy of at least a few of the highest-quality ties. Particular care must be taken to demonstrate that possible systematic errors within the VLBI and GPS systems have been properly accounted for. A minimum of two (preferably three or four) ties must be measured with accuracies of 1 mm or better in each component, including any potential systematic effects. If this can be done, then the VLBI and GPS frames can be globally aligned to less than 1 mm in each Helmert component using our subset of nine ties. In any case, the X and Y rotations are better determined, to about 0.5 mm, due to the contribution of co-located polar motion.     

ITRF2008框架下VLBI与GPS确定地心坐标的精度分析

为了解ITRF2008框架下VLBI和GPS两种空间技术确定地心坐标的真正实现精度,在并置站上对VLBI和GPS两种空间技术测定的地心坐标进行了比较,经过偏心改正和七参数转换之后,得到两种空间技术地心坐标不符值的加权中误差,其可以认为是这两种空间技术的真正实现精度,经比较分析这两种地心坐标三个坐标轴方向分量的外符精度都在10mm之内,说明VLBI和GPS确定的地心坐标精度已达到毫米级。     

Seasonal and secular positional variations at eight co-located GPS and VLBI stations

Time series of daily position solutions at eight co-located GPS and VLBI stations are used to assess the frequency features in the solutions over various time-scales. This study shows that there are seasonal and inter-annual signals in all three coordinate components of the GPS and VLBI solutions. The power and frequency of the signals vary with time, the station considered and the coordinate components, and between the GPS and VLBI solutions. In general, the magnitudes of the signals in the horizontal coordinate components (latitude and longitude) are weaker than those in the height component. The weighted means of the estimated annual amplitudes from the eight GPS stations are, respectively, 1.0, 0.8 and 3.6 mm for the latitude, longitude and height components, and are, respectively, 1.5, 0.7 and 2.2 mm for the VLBI solutions. The phases of the annual signals estimated from the GPS and VLBI solutions are consistent for most of the co-located stations. The seasonal signals estimated from the VLBI solutions are, in general, more stable than those estimated from the GPS solutions. Fluctuations at inter-annual time-scales are also found in the series. The inter-annual fluctuations are up to ∼5 mm for the latitude and longitude components, and up to ∼10 mm for the height component. The effects of the seasonal and inter-annual variations on the estimated linear rates of movement of the stations are also evaluated.