青藏高原板块形变模型与地壳运动监测网设计

根据板块运动理论,运用空间大地测量方法,建立了监测板块变动的实用数学模型,提出了建立青藏高原地壳运动大地测量监测网的初步方案。     

中国新疆地区地壳运动监测网研究

介绍国家测绘局1995年布测的新疆地区GPS地球动力学监测网的数据处理方案，阐述对6期观测成果的处理、分析的方法，给出新疆地区板内块体相互运动变化的趋势。     

青藏高原地壳运动模型与构造应力场

本文系统地探讨了大地测量参与青藏高原地球动力学问题研究的理论和方法,充分体现了大地测量学与地质、地球物理学互相结合、相互渗透的特点。本文研究的主要内容是：（１）结合青藏高原地质构造背景和构造块体活动情况,以及大地测量观测值特点,建立了青藏高原区域地壳...     

基于新疆GPS联测资料分析青藏高原北缘地壳运动规律

介绍了该网的布网方案、点位的选取、观测方案、数据处理方案等,并且阐述了对六期观测成果的处理、分析的方法,给出了青藏高原北缘板内块体相互运动变化的趋势。     

南美板块的运动和活动形变

利用GPS测量南美板块地表位移来研究南美板块的运动和形变以及在智利海沟处纳兹卡-南美边界形变。南美板块以平均14.0mm/a的速度整体向北移动,在东西向以10.9mm/a的速度收缩,并存在3.8mm/a整体性向东偏移,因此大西洋在扩张的同时有一个微小的向东移动,形成现今大西洋中脊向东扭曲的形态。并基于空间大地测量资料,确立独立于任何板块运动模型约束和假设的南美板块欧拉参数,分析了现今南美板块的运动和活动形变。     

华北地区GPS形变监测网的建立与精度分析

高精度，大规模的ＧＰＳ网在观测中采集了大量的数据，为了从中获得高精度的成果，在数据处理中有许多问题需要探讨，本文提出了建立误差函数对数据进行筛选的方法收到了较好的效果。在网平差前，对平差网进行优化设计是必要的。本文提出了平差网优化设计的三条原则和优化程度，它对确定平差网的最佳方案，提出平差后成果的精度具有普遍意义。     

形变监测网的二类优化设计

本文提出了一种根据灵敏度要求直接构造变形参数准则矩阵的方法。并以准则矩阵为基础,顾及可靠性、精度及费用要求,用二次规划求解形变监测网的最优观测权。最后通过一个算例说明形变监测网二类优化设计的方法。     

地壳形变数据反演

本论文旨在研究利用地壳形变数据来研究地壳形变和地震的物理机制。受到板块构造运动的驱使,全球地壳形变最大和地震发生最频繁的区域位于板块的边界处。参照地震孕育的过程,地壳形变可以划分为4个阶段：震间形变、震前形变、同震形变和震后形变。本论文主要研究震间和同震形变,提出了一种刚体运动加断层位错的板块边界断层运动模型。该模型假定板块间的相对运动长期（数千年到数百万年）不变,其大小可以通过数年的VLBI测量和全球板块运动模型来确定。板块间的相对运动在其边界的断层面上受到阻碍,从而引起周围地壳的形变,产生应变和应力累积。当累积的应力超过断层岩石的强度时,就会产生破裂和滑动,即地震。传统的边角测量方法和现代的空间大地测量方法,如GPS、VLBI等,都可以用来监测地壳形变。利用观测到的形变数据可以反演地震时地下断层面上的滑动分布,以便进一步研究地震的物理机制;也可以反演震间形变所对应的断层带上的应变和应力累积速率（通过反演负位错模型参数求得）,从而给出活动断层中长期地震预报。所涉及的形变数据反演一般都是非线性反演问题,其解不惟一。为此论文详细讨论了顾及模型参数先验信息的贝叶斯反演方法,针对大地测量数据反演提出了两种构造先验信息矩阵的方法,经验统计法和物理约束法,较好地克服了反演问题的不惟一性。运用上述刚体运动加位错模型和贝叶     

青藏高原块体相对运动模型的GPS方法确定与分析

利用武汉测绘科技大学在１９９３年１９９５年观测的两期ＧＰＳ资料,具体分析了青藏高原各块体相对运动 情况。中还给出了各块体相对运动的欧拉向量。     

GPS形变监测网基线处理中系统误差的分析

分析了高精度GPS形变监测网基线处理中系统误差产生的原因，分类及其对基线处理的影响，并在此基础上提出消除和削弱这些系统误差影响的一些原则和算法。     

平面监测网的动态滤波

在假定形变区域为分块连续弹性体的基础上，本方提出一个所谓虚拟形变速率参数形模型，由它的特例可推出常见的单点位移形变模型。之后又讨论和研究了平面监测网的观测数据波问题，设计出一个虚拟形变速度参数卡尔曼滤波器，具体做了这几项工作：（1）在所提出的形变模型下，推导出平面监测网的状态方程；（2）解决实始状态及其方差阵的估计问题；（3）在极大似然的原则下，得到了动态噪声方差阵的逐次修正公式。在对两个模拟网的几种不同方案进行试算之后，本文提出了几点结论和建议。     

中国地区水平地壳形变模型的建立

我国大陆板块是欧亚大陆板块的重要组成部分,其板块运动剧烈,地质构造复杂,是全球研究板块运动的重要地区。本文通过对各个块体分别建模和解算,得出结论:中国地区除东北块体相对于欧亚板块不动外,其他块体均有不同程度的形变运动,东部形变较小,西部形变较大;华北块体总体上以大约6mm/a的速率向东运动;华南块体以约5~8mm/a的速率向东南方向运动;新疆块体以约10~15mm/a的速率向北东方向运动;西藏块体也向北东方向运动,但运动速率从南到北逐步减少。     

青藏高原东北缘地壳形变GPS监测网的建立和精度分析

根据GPS空间定位技术在地球动力学研究中的应用,介绍青藏高原东北缘地壳形变GPS监测网布设、数据采集、数据处理等问题,并得出几点结论。     

区域GPS形变监测网的数据处理方法比较分析

获得合理的形变分析量是形变监测的前提。本文以测站坐标和速率为参数,分析比较了形变分析数据处理的3种方法:静态平差解、动态平差解以及滤波解,由于随机误差的存在,这3种解变得不等价;进而分析了这3种数据处理的方差分量解。最后以陕西省中部的一形变监测网为例,分析了其应用效果。     

青藏高原块体相对运动模型的GPS方法确定与分析

利用武汉测绘科技大学在1993年、1995年观测的两期GPS资料,具体分析了青藏高原各块体相对运动情况。目前青藏高原大约以33.4mm/a,N30°E方向向西伯利亚运动,其中巴颜喀拉块体、羌塘块体、拉萨-冈底斯块体和喜马拉雅块体大约分别以17.3mm/a±3.1mm/a,N35°E;25.7mm/a±5.1mm/a,N33°E;38.9mm/a±6.1mm/a,N29°E;46.0mm/a±6.2mm/a,N27°E方向朝西伯利亚运动,而西藏块体大约以28.5mm/a±5.0mm/a速率,N31°E方向朝西伯利亚运动,这些结果与地质结果符合。文中还给出了各块体相对运动的欧拉向量。     

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。     

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。     

基于全球板块运动模型分析大西洋扩张变化

基于现代空间测量技术SLR、VLBI和GPS实测资料，解算出大西洋中脊海底扩张速率，其中北大西洋的东西向扩张速率平均为35mm/a，赤道大西洋东西向扩张速度分别为20－25mm/a，南大西洋东西向扩张速率为22－28mm/a，证实全球板块运动的存在及大西洋扩张学说，并基于全球几百万年地质模型NNR－NUVEL1A，北大西洋的东西向扩张速率平均为24．3mm/a，基于最新全球板块运动模型ITRF2000VEL，北大西洋的东西向扩张速率平均为20．8mm/a，总体上大西洋实测东西扩张速度与根据地学资料推出的地球板块运动模型和最新ITRF2000VEL模型的结果基本一致。