中国GPS地壳运动监测网的精度分析与评定(1992～1996)

中国ＧＰＳ地壳运动监测网于１９９２～１９９６年进行了多期观测,观测资料全部采用ＳＮＡＰＳ软件和精密星历进行解算,对解算结果的统计分析与精度评定表明：全国网的基线长相对精度为１０－９,区域网的基线长相对精度为１０－８。     

乌鲁木齐南山GPS跟踪站观测资料精度分析

乌鲁木齐天文站于2001年按照国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”基准站的要求,在乌鲁木齐南山站建立了GPS跟踪站(GUAO：GPS station of the Urumqi Astronomical Observatory),现已加入IGS网,并向IGS发送GPS观测资料。利用GAMIT软件,采用有基准算法对新建GPS跟踪站的观测资料进行了归算和精度分析,首次获得了该站在ITRF2000中毫米级精度的地心坐标。     

用GPS资料分析青藏高原现今应变率场

基于中国大陆构造环境监测网络的GPS观测资料,获取青藏高原及周边地区地壳水平运动速度场以及应变率场。结果表明,青藏高原及周边地区10 a尺度应变率场分布的整体特征与该地区长期地质构造背景和地震活动具有继承性,主应变、剪应变以及面膨胀率的分布特征与高原边缘和天山地区的地壳缩短、藏中南地壳的东西向伸展以及高原内部走滑断裂的构造活动一致。     

中国大陆地壳现今运动的GPS测量结果与初步分析

利用中国大陆及周边地区 1991～ 2 0 0 0年间一系列全球定位系统 (GPS)观测资料 ,计算了 340个GPS站点的位移速率 ,得到了统一的中国大陆现今地壳运动速率场。这些站主要集中于青藏高原及其周缘的喜马拉雅、川滇、河西走廊、阿尔金、天山 ,以及华北、福建东南沿海等主要构造活动区。固定测站速率精度优于 1mm/a ,流动测站速率精度优于 3mm/a。根据GPS结果对中国大陆现今地壳运动的状况进行了分析。     

利用GPS资料分析天山现今地壳缩短速率

基于中国地壳运动观测网络1999～2013年的GPS区域网资料,并结合中国大陆构造环境监测网络2009～2013年的GPS资料以及境外天山、帕米尔等地区公开发布的最新速度场结果,获取整个天山及邻区较为完整的地壳运动图像,以此研究天山及邻区的现今地壳缩短速率及其空间变化。初步结果表明,自西向东分别横跨帕米尔北缘逆冲断裂带、柯坪塔格逆断裂 褶皱带、库车逆断裂 褶皱带、玛纳斯逆断裂 褶皱带和吐鲁番中央隆起逆断裂 褶皱带的5条GPS速度剖面显示,整个天山南北向的缩短速率由西向东逐渐减小,且剖面内的地壳缩短与变形并非线性分布,其现今地壳缩短速率分别为26、20、12、9和4 mm/a。     

山东地壳运动GPS观测网的建设与初步结果分析

简述山东地壳运动GPS观测网的建设和数据处理的基本方法，并对系统所得的初步结果进行分析，分析表明，该系统可产出连续、高精度的GPS基准站三维坐标及基线数据，可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。     

GPS速度场解的融合

利用GPS研究一个地区的地壳运动时，常常需要将该地区的几个速度场解融合为一个统一的速度场。为此，通过中国地壳运动网络的一个实例，详细介绍了融合的方法和步骤。     

利用基准站观测资料确定GPS卫星轨道

介绍了目前国际上GPS卫星定轨现状、定轨工作原理和计算所采用的方法。利用中国地壳运动观测网络基准站的观测数据，进行自主星历的计算，获得了GPS卫星的轨道信息并进行了结果的精度分析。研究了基准站的选取，讨论了精度较高、计算用时较少的基准站选取方案。由该网络得到的自主星历的精度在0．4m以内。     

GPS揭示的现今地壳运动与地震前兆特征

利用“中国地壳运动观测网络”产出的GPS观测资料,采用球坐标系下非连续变形算法对资源进行计算,以此为基础,对我国大陆地块及其边界带运动与形变进行了分析。对GPS基准站的连续观测序列采用小波变换进行分解变换,分析了部分震例,探讨了从GPS连续观测序列提取地震前兆的方法。初步取得两点认识：（1）7级以上的大地震主要发生在走滑运动量大的活动边界,且与高应变率地块有关,这可以作为地震中长期预测判据;（2）GPS基准站连续观测序列中的低频段,地震前6个月或稍长时段有一定的前兆异常出现,这可以作为地震中短期预测判据。     

用GPS资料研究华北地区形变场和构造应力场

利用华北地区地质构造、第四纪以来的活动断层、地形、地壳厚度、地壳及上地幔地震波速度结构等资料,构建了三维有限元框架模型,利用最新GPS观测结果作为边界约束条件,模拟计算了华北地区的形变场及构造应力场。结果表明,模型预测地表速度场和GPS观测结果比较一致。模拟结果中,大型NNE向断层如汾渭地堑断裂系呈右旋运动,NWW向断层如张家口渤海断裂带呈左旋运动,与野外地质考察结果一致。在地表以下10～20km处,模型预测应力场的主压应力方向为NNE、EW向,主张应力大约为主压应力2～8倍。模型中最大剪切应力场在山西、华北平原中部和东部沿海分别出现3条NNE向高梯度带,此梯度带与研究区域的主要地震活动带相对应。     

用于相对稳定点组判别的QUAD法

将用于粗差探测的QUAD方法加以推广，用来筛选和判别构造块体上观测点中的相对稳定点组。详细介绍了具体算法、公式，讨论了该方法使用中需要注意的问题，最后以华北地区的GPS实测结果为例，给出了一个算例。     

利用GPS连续站资料研究地壳运动与地震的关系

利用1999年以来的GPS连续站资料,引入数学形态滤波法,以单点、基线以及区域变化与震例相结合,分析了地壳水平运动与地震的关系,获得了可能反映地震短临前兆的几个特征。此外,对GPS连续站资料所反映的地震趋势进行了分析。     

中国地壳运动观测网络中的GPS数据流

介绍了中国地壳运动观测网络中的 GPS数据结构 ,对 GPS及其他观测数据的数据转换、数据传输、数据处理、管理及数据共享等工作流程作了详细说明。     

GPS资料揭示的汶川8.0级地震前地壳动态演化特征

利用中国大陆1999年以来3个时段的GPS速度场,研究了汶川8.0地震前的地壳动态演化特征。研究结果显示：1)汶川地震发生在区域地壳挤压运动明显受阻的区域,孕震区附近存在一较大的障碍体,震中附近断层多年来处于强闭锁状态;2)随着地震发生日期的临近,震中西侧压性区表现出明显的向东逐步扩张态势,局部地区主压应变方向出现向北偏转,右旋剪切作用明显增强;3)汶川地震同震变形及6级以上余震分布表现出的区段性与断裂带及附近分段性运动变形特征密切相关。     

GPS观测量与地震矩张量联合反演地壳水平运动速度场的方法

借助于地震应变率，建立了地震矩张量与地壳水平运动速度的关系；以ＧＰＳ网的边长为观测量，建立了边长变化率与地壳水平运动速度的关系。将表达水平速度的转动函数的分量展成麦克劳林级数，建立了以地震应变率和ＧＰＳ边长变化率为观测量，以转动函数的麦氏级数系数为待定系数的矛盾方程组。最后，讨论了联合求解的方法。     

用GPS资料揭示现今中国大陆构造运动

利用GIPSY软件计算分析了1999年、2001年以及2004年中国地壳运动观测网络1000多个台站的GPS数据（包括区域网、基本网和基准网数据）。得到了中国大陆地壳运动速度场（其中绝大多数测站速度分量的估值精度优于2mm／a，基准站精度较高。优于1．5mm／a）。同时结合蒙古、缅甸、印度、尼泊尔和喜马拉雅等周边地区多年的GPS观测资料。采用连续介质假设条件下的数值模拟方法，得到了中国大陆的整体水平位移速度，模拟结果还显示出中国大陆构造运动的分区特征，揭示了现阶段青藏高原向东挤出运动及其内部变形在调节印度-欧亚板块汇聚中发挥的主导作用。     

华北(北部)地区的地壳水平运动特征及其模型——GPS测量结果的初步分析

根据两次ＧＰＳ测量结果,研究了华北（北部）地区的现今地壳水平运动的特征。其主要特征可以用１个４块体的构造运动模型来描述。利用构造单元内的最大相对稳定点组求出了模型中的运动参数,并据此研究了构造边界带上的差异运动和应变积累方式。同时还用两种不同的方法求得了相当一致的构造块体内的局部变形。最后讨论了这种运动特征对地震危险性预测的意义。     

中国地壳运动观测网络基准站GPS观测的位移时间序列结果

对中国地壳运动观测网络基准网于1998年9月－2001年10月GPS连续观测结果所获得的位移时间序列进行了初步分析，讨论了适用于地震分析预报的位移时间序列生成中的基准选择。选东部长期相对水平位移很小的9个站组成的一组稳定点作为基准，得到水平位移时间序列；选分布于不同区域相对垂直位移较小的7个站为稳定点组，得到垂直位移时间序列。2000－2001年我国西部的基准站出现2次明显的水平与垂直位移异常变化，这种异常变化有可能与南北地震带上云南地区发生的6级左右地震活动有一定的关系。     

华北地区地壳密度变化特征的初步研究

利用重力与水准资料计算研究了华北地区的背景单层密度变化和1985－1992年单层密度时变图像特征。结果显示：（1）研究区背景地壳密度变化在承德至北京附近呈向西舌形结构，地壳物质总体具有向西不均匀运移趋势；（2）地壳密度时变主要显示三河至唐山存在相对高值异常，与背景地壳密度变化差异明显；（3）研究地区地壳密度时变与活动断裂带明显相关，地震活动与地壳密度变化的高梯度和等值线拐弯有关。     

福建GPS资料与地震关系研究

通过对福建GPS台网资料在时间序列、基线处理、速度场及高频GPS数据方面的研究,探讨GPS数据资料与地震之间的关系,认为GPS资料在未来地震预报中将发挥至关重要的作用。