青藏高原东北缘主要活动断裂带GPS加密观测及结果分析

为了对青藏高原东北缘海原断裂带和香山-天景山断裂带的现今走滑及逆冲运动状况进行更加精细的观测研究,我们沿甘肃兰州至宁夏中卫一线布设了1条由12个站点构成的跨断裂GPS加密测线网。该测线网的站点在空间分布上与“中国地壳运动观测网络”的已有站点相互补充,共同构成了1条平均点距约22km的密集型GPS跨断裂剖面。在第1期观测中,考虑到测区周围存在2个“中国地壳运动观测网络”的连续观测基准站(西宁XNIN、盐池YANC),我们尝试采用了各观测组未必同步的“自由观测方式”,而在数据处理中采用了GIPSY先进的“精确单点定位”策略。结果表明,由“中国地壳运动观测网络”的连续基准网作为支撑平台,在局部区域的GPS加密监测中采用灵活的“自由观测方式”和简易的“精确单点定位”数据处理策略,能够在满足精度要求的前提下更加有效地实施     

中国l地壳运动观测网络首期观测数据处理

介绍了中国地壳运动观测网络的布设、基准站和基本站首期观测情况。利用GAMIT和GLOBK软件对首期观测数据进行了处理，计算结果归算到ITRF97框架上。单天整体解结果表明：基线重复性NS向分量为2.28+0.87×10-9×S，EW向分量为3.67+0.82×10-9×S，高程分量为6.84+1.29×10-9×S(S为GPS站间距离，以mm为单位)。对基准网和基本网的整体平差结果表明：点位精度水平分量为2～3 mm，高程分量为3～5 mm，基准网和基本网首期观测达到了设计要求。     

中国大陆现今地壳水平运动基本特征

介绍利用中国地壳运动观测网络基本网、基准网1998年和2000年GPS观测结果所获得的中国大陆地壳水平运动信息．简要介绍这两次GPS观测概况，以及用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、水平分量精度平均为2mm左右，高程分量精度平均为5mm 左右，由两期观测得到的水平位移分量的精度平均为3mm 左右． 得到的1998年9月初至2000年6月中旬基本网、基准网中的地壳运动，包括以位于东部的一组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．根据所获得的我国大陆较为完整而详细的地壳水平运动图象，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，我国东部地区变形较小，相对较为稳定．相对位于东部的稳定点组，东北块体向北运动，位移量约10mm；华南块体向东南运动，位移量约9mm．相对东部地区，西北部新疆地区以北西向运动为主，位移量约26mm；西南西藏地区以向北运动为主，位移量约32mm；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，旋转中心位于26.5N，95.5E，旋转量为0.0045，旋转位移平均为12mm 左右．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．      

海底大地基准网建设及其关键技术

海底大地基准网建设涉及基准信标方舱研制、网型设计、勘选布放、观测策略、观测模型建立与优化、数据处理策略等.文章试图较全面地描述海底大地基准网建设的主要技术问题,并探索其技术途径;分别描述了浅海海底方舱和深海海底方舱建设的基本构想,提出了适用于水下定位导航的海底大地基准网整体建设准则和用于地壳运动监测的整体网型设计准则.为了提高海底大地基准网的应用效能,海底网型以对称网型为主;海底基准点定位的海面观测也以对称观测构型为主,建议采用圆形观测和交叉十字(或井字型)观测相结合的海底定位模式; GNSS相位中心与声学换能器的偏移改正,建议采用外部测定与模型参数估计相结合的方法进行;声速误差影响改正建议采用观测值改正与参数化模型改正相结合的方式,并以模型改正为主削弱声线误差对海底定位的影响.利用文章的基本设计,分别进行了浅海和深海定位试验.在浅海充分验证海底方舱性能的基础上,建立了3000m水深的长期海底基准点,该基准点初步定位结果内符精度优于5cm.     

区域网GPS观测得到的汶川大地震前后的地壳垂直运动

中国地壳运动观测网络1000个观测站的GPS非连续观测区域网分别在1999年、 2001年、 2004年、 2007年和2009年作了5次观测。 2008年5月12日汶川8.0 级地震震中(31.0°N, 103.4°E)恰好在区域网GPS观测站密集的地区。 区域网长期、 多期GPS观测可降低年周期变化影响, 有利于获取此次地震前后的垂直位移趋势变化。 简要讨论了GPS垂直位移观测的精度。 分析了垂直位移观测的主要干扰地面沉降, 特别是华北地区因大量抽取地下水产生的严重地面沉降。 为获取汶川地震前垂直运动信息, 首先剔除因大量抽取地下水产生的大幅度沉降干扰结果, 通过趋势面分析中国大陆垂直位移空间分布, 显示了3个垂直位移沉降最显著区域。 对比分析表明, 临近汶川震区的沉降区, 未见大量抽取地下水干扰影响。 汶川地震前1999—2007年区域网GPS观测站得到的垂直位移表明, 汶川地震紧临显著沉降区的西北侧, 龙门山断层北段垂直运动闭锁。 该沉降区与另两个沉降区的时空变化明显不同, 也与区域网水平应变异常区的空间分布不同, 但该沉降区与区域网水平应变异常区同时出现。 大幅度同震垂直位移集中在龙门山断层北段震前垂直位移闭锁区。 这些事实表明, 汶川地震前GPS观测到的紧临震中的沉降区及垂直运动闭锁区与汶川地震的发生存在密切关系。     

利用GPS技术监测大坝表面变形

目前GPS技术已能够提供连续、实时、无障碍和自动化服务,被广泛应用于各类变形监测。本文探讨GPS技术在大坝变形监测中的应用,以某水库大坝为例,介绍水库大坝变形监测GPS点布设及观测要求,并提出GPS观测整体方案,通过案例介绍大坝变形监测点布设及数据处理流程,简单分析大坝变形及影响因素。     

丹巴县甲居滑坡GPS地表监测阶段成果

本文主要介绍GPS 用于地质灾害滑坡地表监测的技术和方法, 并通过在四川丹巴县甲居滑坡区布设的GPS 监测网的测量, 阐述了在GPS 滑坡监测时, 监测点位选择、监测网布设、数据处理的方法.监测结果表明, GPS 滑坡监测的精度达到毫米级, 完全满足滑坡监测的精度要求.     

重庆市GPS监测网

介绍了重庆市GPS监测网的建设。①由12个GPS观测站同“中国地壳运动观测网络”相联的重庆市GPS监测网,构成了一个覆盖全重庆市的高精度、高时空分辨率、准动态的三维地壳运动观测网。②重庆市GPS监测网观测资料,利用GAMIT／GLOBK9．93（Linux）软件进行数据处理,采用松弛解处理模式和精密星历,并利用IGS跟踪站进行约束。③GPS观测资料经整体平差后,基线长度中误差小于4mm,基线相对中误差为10^-9量级。     

论地面垂直变形监测中应用GPS技术的可能性

用ＧＰＳ技术传递高程基准时需要知道精确的大地水准面与椭球面之差。但在垂直变形的特定情况下,人们关心的是高程的变化而不是高程本身。提出在地面沉降监测中可用站坐标系下的Ｕ分量变化代替水准测量高差的变化。分析了这一方法的可能误差和大小。根据１９９５～１９９８年连续４年的ＧＰＳ与精密水准笃比观测,验证了方法的实际精度,表明在地面沉降监测中有可能用ＧＰＳ技术代替精密水准传递高程基准。     

省级GPS基准网建设的启示与思考

以福建省地壳运动观测网络为基础,简要说明了在省级GPS基准网建设过程中项目的立项问题,并对省级GPS基准网的选址、基建、仪器选型与安装调试、数据处理等进行了说明。还对省级GPS基准网的应用需求和发展前景进行了阐述,对其他省局建设省级区域性GPS基准网有所借鉴。     

顾及板块运动、稳定性和系统偏差的高精度GPS监测基准研究与实现

利用GPS技术监测城市地面沉降,监测基准的合理选取对获得真实的形变结果至关重要.本文详细分析了城市沉降监测网基准的特点,针对传统基准模型的局限性提出了顾及板块运动、基准点稳定性以及其他系统误差影响的拟稳基准模型.该模型考虑了基准点自身的稳定性以及板块运动对高程形变的影响,同时采用系统参数统一各期基线框架以及区域拟稳基准,有效解决了因基准点不稳定性和基线框架不一致对形变结果造成的误差,确保正确形变信息的获取.最后通过六期西安市地面沉降监测网数据试验,验证了该方案的合理性和可靠性.     

Crustal movement in Chinese mainland observed from 1998 to 1999

IntroductionTheCrustalMovementObservationNetworkofChina(CMONOC)isoneofmajorscientificprojectsinChinaduringthe9thFive-YearPlan.ThefirstGPSobservationsof25fiducialstationsand56basicstationsinthenetworkwerecompletedfromAugust26toSeptember6,1998andallthe81stationswereobservedsimultaneously.25fiducialstationshavebeenincontinuousoperationsincelateMarch1999.Inaddition,dataofcontinuousobservationfromtheIGS(InternationalGPSService)stationXIANinXi(anarealsoavailable.Figure1showsthelocation…     

昆明市地面沉降发展过程及其特征

利用1979－1998年昆明市地面沉降监测资料分析昆明市南部地区，即二环南路以南地区大面积地面沉降。该地区形成两个明显的漏斗形沉降区，一个是以小板桥为中心的沉降区，其中在朱家村、巫家坝机场、广卫村、小喜村、六甲、官渡等地较为明显，在沉降中心（小板桥）沉降量达227．5mm(1985-1998年），平均下沉速率在17mm/a左右，最大达30.00mm/a；另一个沉降中心在海埂以北的河尾村、渔户村一逞地区，没降中心的沉降量达100．4mm(1993-1997年），下沉速度达到25．1mm/a。对昆明市地面沉降现象与古滇池松软的湖相沉积、局部地区的地下水资源长期超采以及该地区强震活动的因果关系进行了初步探讨。     

北京市地震局GPS形变监测工作系统的建设

GPS技术在监测地震与地壳运动中已经得到应用，北京市地震局在北京市2002年启动建设的全球卫星定位综合应用服务系统基础上，于2003年开始GPS形变监测工作系统的建设，这是一个小区域连续的高密度GPS形变监测工作系统，获取高精度的北京市GPS基准站地心三维坐标，为地震监测和地壳运动的科学研究提供良好的GPS数据素材。     

王艳，廖明生，李德仁等.利用长时间序列相干目标获取地面沉降场.地球物理学报，2007

方法，相干目标分析是利用时间序列多景影像获取地表稳定反射体——高相干点目标的新方法.实验区选择上海市主城区约100 km2 区域，InSAR的实验数据采用覆盖1992～2000年间的25景ERS-1/2的单视复影像.在无先验沉降场模型的情况下，实验结果显示该实验区的地面沉降场在时间范围上跨越8年，平均观测时间采样率约为4个月，垂直形变精度优于5 mm，满足我国对城市地面沉降形变观测的要求.研究结果表明该方法可以用于今后大时间/空间尺度上的高精度地表形变观测.     

雷达干涉PS网络的基线识别与解算方法

时序雷达干涉图中的永久散射体(PS)可看作“天然GPS点”, 以构成网络用于监测长期的地表形变. 本文提出采用邻接矩阵拓扑模型对基于Delaunay剖分算法生成的PS网络进行基线识别, 并采用时序相干最大化算法求解PS基线的线性形变速度增量和高程误差增量. 该数据模型和计算方法被应用于探测香港地区2006~2007年间的区域地表沉降. 实验研究采用由Envisat卫星ASAR传感器对该地区成像所获取的时序SAR影像作为数据源, 并联合该地区12个GPS连续运行参考站的观测数据予以大气修正和地面控制. 实验结果表明, 该模型和方法应用于地表形变测量是有效的和可靠的, PS网络方法探测地面沉降的精度约为±2.0 mm/a.     

长江三角洲地区地形变特征的GPS监测和分析

本文介绍上海地区GPS综合应用网SCGAN在长江三角洲地区地形变的监测和研究中所取得的成果. 对监测到的长江三角洲地区振幅达5～6 mm的垂向季节性运动的地球物理机制进行较深入的分析和研究. 研究表明,通过对大气压、积雪和土壤湿度质量负载、非潮汐海洋质量负载、以及基岩的热胀冷缩等地球物理机制因素引起地壳垂向季节性变化的定量分析,可以较好地解释GPS的监测结果,对两者间存在的一些系统偏差做了定性分析. 而对上海市区4个GPS基准站监测到的振幅近10 mm的垂向季节性变化,在扣除地球物理因素后,剩余5 mm垂向季节性变化与上海近几年每年定期采、灌地下水引起的地下水水位的周期变化有关.     

我国1′×1′高程异常模型的建立及应用

高精度地确定我国陆海任意点的似大地水准面高（或称高程异常），其基础是先建立相应区域的高精度、高分辨率的高程异常数字模型，然后在此基础上通过内插软件确定.本文阐述了建立我国陆海1′×1′高程异常数字模型的数据、方法和步骤等.分别采用全国854个（一、二级网和A、B级网点）和75个（地震监测站点）高精度GPS/水准点作为外部检核点，对该数字模型进行了精度估计，结果表明：由该数字模型确定全国任意点高程异常的精度，东部地区分别为±0.18 m和±0.13 m，西部地区分别为±0.30 m和±0.22 m，全国总体精度分别为±0.23 m和±0.17 m.比规划的±0.5 m精度指标提高了1倍多.少部分区域达到了厘米级精度.由1′×1′高程异常数字模型及相应软件确定任意点结果的速度一般在2s内.