联合地震位错模型和ESISTEM方法提取地震同震三维形变场

高精度同震三维形变场对于研究地震变形模式、震源机制等具有重要意义。设计并实现了一种联合地震位错模型和扩展融合大地测量、卫星形变观测、应变张量估计(extended simultaneous and integrated strain tensor estimation from geodetic and satellite deformation measurements, ESISTEM)方法的新方法,以2021年Ms 6.4漾濞地震为例,利用哨兵1号A、B星(Sentinel-1A/B)升、降轨影像获得该地震的合成孔径雷达干涉测量形变场,利用地震位错模型正演得到的南北向形变分量进行约束,成功提取了该地震完整的同震三维形变场及应变场。结果表明,漾濞地震断层西南侧主要向西、向北运动,最大形变分别为4.8 cm、9.5 cm;东北侧主要向东、向南运动,最大形变分别为7.4 cm、4.6 cm;垂直向抬升、沉降的最大值分别为3.6 cm、3.4 cm;发震断层以右旋走滑运动为主,兼有少量正断分量;发震断层区域受到显著的膨胀、剪切和旋转作用。     

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SRTM DEM的二路差分获取仲巴地震的地震形变信息

本文简要介绍了已知DEM的二路差分的基本原理,并以西藏2004年7月12日仲巴地震为例,获取了仲巴地震的同震形变场。采用Okada弹性半空间位错模型反演了该地震的震源参数,得到了最佳震源机制解。结果表明:仲巴地震是以倾滑为主的右旋正断层型地震,断层面走向近乎南北方向(179°),倾角43,°深度13Km,三个方向的位移矢量分别为:-200mm、700mm和0mm。     

川滇区域活动块体运动与应变特征地震影响分析

本文利用川滇1999—2007、2009—2015年GNSS实测速度场,通过引入平移-旋转-应变模型,构建该区域地震前后的活动块体运动和应变模型,有效对块体运动和块体的应变特征进行了分离,并据此分析了该区域地震前后块体运动和应变特征。结果表明,巴颜喀拉和羌塘块体东向运动有明显增大趋势;汶川地震后川滇块体与羌塘块体边界带相对挤压运动明显增大,巴颜喀拉-华南块体边界带南段形成了较大的挤压应变,川滇块体与华南块体相对运动没有明显变化。     

日本地震冲击波

日本东北地区太平洋海域3月11日发生该国有地震观测记录以来最高震级地震．强震不仅显著改变日本地貌,而且对地壳位移、地球自转．全球气候等都产生一定的影响。     

中国西部现今地壳形变与地震活动特征

以1999-2004年间中国西部地区近650个GPS站点的观测资料为基础,采用二维“高张力样条”函数内插算法获得了连续地壳形变场。结果表明,相对于稳定欧亚参考框架,中国西部现今地壳运动西强东弱,北向运动从西向东逐渐减弱,东向运动逐渐增强,青藏高原东缘及附近地区是东向运动的消减区带;主应变从西向东由压缩应变转变为拉伸应变;最大剪应变主要位于喜马拉雅地块及其东部地区;中国西部地区地震活动在空间分布上似乎集中发生在印度板块北东向挤压欧亚板块的两条共扼带内,与地壳形变场有一定对应关系,地壳形变的高应变率区为中强地震多发地带。     

基于 D-InSAR 技术的当雄地震形变场提取研究

随着D-InSAR技术在同震形变量测方面的优势日益突出,文中以2008年10月6日当雄Mw6.3级地震为对象,采用ENVISAT搭载的ASAR传感器c波段在图像模式下的5景level 0级影像,以90 m分辨率的SRTM DEM作为外部DEM,使用GAMMA软件采用二轨差分干涉测量的方法获取当雄地震同震形变场,并对其进行分析,确定震中位置为90.372°E,29.734°N,得到同震垂直形变约为33cm,形变量精度达到厘米级。     

地球自转率潮汐变化尺度因子的确定

地球自转速率的潮汐变化与尺度因子成正比 ,影响尺度因子各种地球物理机制是复杂的 ,主要有液核、海洋动力学 (平衡海潮和非平衡海潮 )、大气、地幔滞弹性等。文中讨论了大气、地幔滞弹性 ,并对影响地球自转尺度因子的同一机制不同理论模型进行了对比分析     

利用InSAR数据的汶川地震形变场提取及分析

以2008年5月12日发生在中国四川的Mw 7.9级汶川地震为研究对象,由于汶川地震发生在植被覆盖茂密、地形起伏大的龙门山山区,常规的C波段雷达在这些区域几乎得不到任何有意义的信号,采用日本JAXA的L波段ALOS/PALSAR覆盖震区的震前和震后6个条带的卫星数据,以SRTM-DEM数据作为外部DEM,利用GAMMA软件进行二通差分干涉测量处理,获取了覆盖震区的同震形变场;并使用国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”项目组公布的震区GPS同震观测结果,与InSAR观测结果进行了比较分析,表明两者之间具有很好的一致性,通过传统差分干涉获取到的形变量精度可以达到cm级。     

地球自转率潮汐变化尺度因子的确定

地球自转速率的潮汐变化与尺度因子成正比,影响尺度因子各种地球物理机制是复杂的,主要有液核、海洋动力学(平衡海潮和非平衡海潮)、大气、地幔滞弹性等.文中讨论了大气、地幔滞弹性,并对影响地球自转尺度因子的同一机制不同理论模型进行了对比分析.     

基于BP神经网络技术的区域短期地震预测模型研究

地震预测是一个世界性科学难题,特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚远。论文在详细分析研究地震数据特征以及常规地震预测方法的基础上,提出了一种可以实现地震震级量化预测的新方法,此方法通过解算出地震参数和天文时变参数并建立地震预测模型,对未来预测周期内发生的最大地震震级进行量化预测。本文以实验区域为研究对象并选取6个月为预测周期,采用线性回归分析方法和常规BP神经网络方法进行研究。经回溯检验,其地震震级预测中误差分别为±0.78级和±0.61级,精度均有待提高。经过总结上述两种方法的优缺点,创新的提出了基于线性回归与神经网络技术的地震预测融合模型,回溯检验结果表明,融合模型的震级预测中误差为±0.41级,地震预测效果显著提高。     

基于GIS的移动蜂窝网络场强预测研究

利用GIS能将蜂窝网络数据库中空间与非空间数据相结合的优势,来提供必要的参数,以更准确地预测蜂窝网络的覆盖强度,研究设计了一种基于COST-231-Walfisch-Ikegami的GIS模型,用来预测越南胡志明市移动蜂窝网络的信号强度,该模型可以帮助确定无线电的视距和非视距情况。该模型对路径方向损失、多屏衍射损耗和阴影增益进行了更精确的预测。实验中采用的地图比例尺是1∶2 000,采用的平均楼层高度为3 m。统计结果表明,该GIS模型预测的路径损耗克服了每个基站的实测路径损耗,在市区可以用来预测微蜂窝覆盖范围。     

利用断层自动剖分技术的2008年青海大柴旦Mw6．3级地震InSAR反演研究

2008-11-10青海大柴旦地区发生了Mw6．3级地震,其发震断层位于青藏高原东北缘的大柴旦一宗务隆山断裂带。利用欧空局Envisat／ASAR卫星雷达影像数据,采用二通差分干涉技术获得了地震的同震地表形变场,基于1D协方差函数估计InSAR同震形变场的中误差为0．52cm,方差一协方差衰减距离为5．9km。在此基础上,采用弹性半空间矩形位错模型进行断层几何参数反演,并利用断层自动剖分技术确定了地震的最佳同震滑动分布模型。结果表明,该地震的震源机制解为走向107．19°,倾角56．57°,以逆冲为主兼具少量右旋走滑分量;滑动分布主要发生在10-20km深度范围内,最大滑动量为0．51m,释放的能量为4．3×10^18Nm。     

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。     

升降轨InSAR数据约束下的2007年阿里地震反演分析

2007年5月5日,西藏阿里地区发生了Mw6.1级地震。本文采用Envisat卫星的升、降轨SAR数据获取地震的精确同震地表位移,然后基于弹性半空间位错模型,分别采用MPSO非线性和最小二乘线性反演算法确定了断层几何参数和滑动分布模型。结果表明,分布式滑动分布模型能较好地解释观测到的InSAR地表形变场。地震发震断层为走向158°、倾角43°的西南倾断层,主要的滑动量集中在7~12km的深度,最大滑动量约0.3m,位于9km的深度。反演给出的地震矩为1.24×1018 Nm,与地震学结果相一致。     

GPS测得的汶川大地震前后的地壳运动

鉴于INS积累误差及TERCOM匹配算法机理缺陷对地磁匹配导航精度和可靠性的影响,提出了一种改进型的TERCOM匹配导航算法。分析了该算法的机理缺陷,将基于Hausdorff距离的匹配准则引入该算法中,提出了通过增加旋转变化、自适应确定最佳旋转角、实现适配序列精匹配的思想和算法,有效地提高了水下地磁匹配导航的精度和可靠性。通过实验验证了这种改进算法的正确性。     

利用GRACE轨道和加速度数据恢复地球重力场

本文基于高低卫卫跟踪的模式，用积分方法研究了不同重力场模型对于轨道的影响，并用3个月的GRACE轨道数据计算了新的60阶地球重力场模型，为了分析其精度，与EGM96和EIGENIS作了比较．结果表明新模型在40阶前更接近GGM02C模型。     

Sumatra-Adaman大地震同震和震后形变的GRACE卫星检测

利用CSR公布的RL-04版GRACE卫星月重力场模型计算了9.1级Sumatra-Adaman大地震的同震和震后形变效应。数值结果表明,GRACE能够监测到的同震和震后形变量为-20～10cm的等效水高,为大地震同震和震后形变监测提供了一种独特、有效的方法。     

GPS长趋势变化与大地震的关系

分析了中国大陆27个基准站运行以来至2011年3月的坐标时间序列数据,利用小波变换进行了分频段处理,重点分析了长趋势项(T≥512d)。从长趋势项曲线形态上可以看出站点存在分区特征,同一区域的站点曲线相关系数较高,且区域与地块重合性较好;在曲线形态出现涨落特征后,中国大陆及周边地区会发生Ms 7.5级以上地震。     

利用GOCE模拟观测反演重力场的Torus法

在介绍Torus方法反演地球重力场模型的基本原理和方法的基础上,基于圆环面上均匀分布的卫星引力梯度模拟观测值解算了200阶次的地球重力场模型,在无误差情况下,Torus方法解算模型的阶误差RMS小于10-16,验证了该方法的严密性。利用61dGOCE卫星轨道上无误差的模拟引力梯度观测值解算了200阶次的地球重力场模型,分析了格网化误差、极空白对解算精度的影响,迭代3次后,在不考虑低次系数情况下,模型的大地水准面阶误差和累积误差均较小,最大值仅为0.022mm和0.099mm。在沿轨卫星引力梯度模拟数据中加入5mE/Hz1/2的白噪声,基于Torus方法和空域最小二乘法解算了200阶次的地球重力场模型,Torus方法的精度略低于空域最小二乘法的精度,在不考虑低次项的情况下,两种方法解算模型的大地水准面阶误差最大值分别为1.58cm和1.45cm,累积误差最大值分别为6.37cm和5.55cm。但由于采用了二维快速傅里叶技术和块对角最小二乘法,极大地提高了计算效率。本文数值结果说明Torus方法是一种独立有效的方法,可用于GOCE任务海量卫星引力梯度观测值反演重力场的快速解算。