基于GPS位移资料的地壳现今形变特征研究

利用GPS地壳运动观测资料研究地壳形变特征是地学中的热点。提出一种在球面坐标系下利用GPS位移资料确定地壳水平应变场的方法,利用中国地壳运动网络GPS位移资料研究中国大陆西部地区的地壳现今形变特征,获得较为满意的结果。     

板块内部层状负位错模型及其反演

提出了一种层状负位错模型，用于描述下层地壳拖带上层地壳的耦合作用所造成的上伏地壳变形，并通过模拟计算，给出了这种层状耦合模型的形变场特征，以及利用模拟形变数据反演层状负位错模型参数的结果。     

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     

多面函数拟合在地壳垂直运动研究中的应用

本文简要归纳和总结了国内外多面函数法研究的概况。针对该方法在地壳垂直运动研究中涉及的一些具体问题，结合作者自己的研究成果，对这些问题的解决提出了参考性意见，为这一方法在地壳垂直运动研究中的进一步推广应用打下了基础。文末给出了一个应用实例。     

冰期后地壳回弹运动的空间大地测量检测

本文讨论了用空间大利测量地壳运动预测量（基线变化率、站速度）检测冰期后地壳加弹运动的方法和结果。通过最近获得的空间大地测量地壳运动观测结果与最新冰期后地壳回弹模型ＩＣＥ－４Ｇ的估计值的比较和相关分析，发现两者有较好的一致性，相关系数高达０．８０￣０．９０，说明目前的空间大地测量技术已能够检测出１￣１０ｍｍ／ａ量级的冰期后地壳回弹运动。但实测结果比ＩＣＥ－４Ｇ估计值在绝对值上总体偏大约１．５倍，有可     

基于地壳分层的震后变形分析

基于球体粘弹性地球模型，研究走滑断层、逆断层、张裂断层。顾及不同地壳分层结构的震后变形影响，定量分析了实际地壳分层模型与模拟均匀模型之间的地表变形差异。计算结果显示，地壳结构的不同对震后地表变形的差异影响很大，超过现有高精度测量技术的精度。     

地面网与空间网联合平差中地壳运动影响的研究

考虑地壳形变对地面网中方向和边长的影响,分2种方案进行了空间网与地面网联合平差,探讨了地壳形变改正对平差结果的影响.     

小区域地壳变形监测与分析研究

介绍了小区域GPS地壳形变监测网建立、观测和数据处理方法,提出了一种平面直角坐标下位移—应变关系计算模型,得到监测区的位移场、应变场及断层活动方式,进一步得到主应变及方向、最大剪应变、面膨胀等应变参量及应力。     

利用大地测量资料反演构造应力应变场研究进展

综述了近10多年来国内外利用大地测量资料反演研究构造应力应变场的理论成果及最新进展,重点讨论了重力场与应力应变场的关系,总结了利用大地测量数据反演构造应力应变场的研究内容和应用领域,并分析了存在的问题。对利用大地测量资料反演构造应力应变场的研究进行了展望,大地测量技术的发展将会继续推动利用大地测量数据反演构造应力应变场理论的完善和应用的深入,建议构建弹性、粘弹性和弹塑性的利用地面重力数据确定地壳构造应力应变场的解析模型,联合多类数据反演时变地壳构造应力应变场,进一步加强研究时变地壳应力应变场和地震应力触发机制之间的关系。     

中国大陆强震孕育过程关联的地壳形变及孕震晚期逼近发震过程识别问题

基于地壳形变观测研究,概略回顾了中国大陆地壳形变时空动态特征及其与强震活动的关系、与强震孕育过程关联的多尺度地壳形变动态特征,以及震前各类形变异常信息提取方面的进展和认识。目前能给出明确时间尺度（10年和更短）强震预测的地壳形变有效依据仍不足,需有效识别孕震晚期强震源逼近发震的过程,推进中国大陆强震预测在较短时间尺度的进展。结合几次强震前全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)观测到的较显著的地壳形变转入非弹性变形状态的分析,讨论了在观测技术已取得显著进步条件下,逐步实现对孕震晚期强震源逼近发震过程有效识别的可能性及相关问题。     

高精度大地测量中的海潮位移改正

鉴于目前IERS规范中缺乏海潮对多数中国测站位移的改正，基于表面负荷形变理论，本文采用CSR3．0全球海潮模型和Farrell的格林函数结果，计算了中国测站的海潮位移改正。部分结果同IERS公布结果引比，符合很好，可以用于高精度大地测量，对中国地壳形变监测特别是沿海地区地壳形变监测具有重要的实用价值。     

地壳垂直运动的均衡理论及其分析模型

介绍了地壳垂直运动均衡理论并根据全球通量均衡假说建立了壳垂直运动的动力学模型（具有第二边值条件的Laplace方程），在球面近似下运用该模型拟了渤海湾地区的地壳垂直运动形变场并编制了等值线图，获得了满意的结果。     

基于通量均衡基准的地壳垂直形变场分析模型

根据全球通量均衡假说建立了地壳垂直形变场的分析模型，在球面近似下求得了该模型的球谐函数级数解并拟合了两个不同区域的地壳垂直形变场，编绘了等值线图，继而在密切平面坐标系下导出了该模型的Fourier级数解。结果表明，该方法不仅具有几何意义，而且具有一定的地球动力学意义。     

GPS形变测量的主要误差影响

本文阐述GPS技术在监测地壳形变时的主要误差源及其影响，提出形变测量中可考虑的措施，以尽可能提高其形变监测的能力。     

多面函数拟合在地壳水平运动研究中的应用

多面函数拟合法已被应用于地壳垂直形变模型的分析中。利用这一曲面拟合理论成功地研究了地壳水平形变模型。详细推导了相应的公式。为本方法的进一步研究与应用提供了几点启示。     

关于青藏高原地壳的隆升与增厚

本文扼要地评述了国内外地质学家、地球物理学家关于青藏高原地壳隆升与增厚机制的研究成果,并对大地测量学者深入该项研究提出了几点意见。     

利用GPS观测到中国大陆地壳水平运动

通过与一般GPS大地测量或工程测量对比，介绍利用GPS观测获取地壳运动信息的方法，包括野外观测及数据处理的方法。通俗地介绍了GPS处理与形变分析中的基本概念，如坐标系统的参考框架、无基准解、相似变换、位移基准、旋转与应变等。暖和 国地壳运动观测网络基本网、基准网1998年与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GPS观测概况，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，由两期观测得到的水平位移分量的精度。得到的1998年9月初至2000年6月中旬基本网、基准网的地壳运动，包括以位于东部的一级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，得到了我国大陆完整而详细的地壳水平运动图像，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，我国东部地区相对较为稳定，相对东部稳定点组，东北块体向北运动；华南块体向东南运动。相对东部地区，新疆西北部地区以北西向运动为主；西南西藏地区以向北运动为主；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。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。     

地壳形变GPS监测数据的统计分析研究

地壳形变与地震孕育有非常密切的关系,地壳形变监测可为地震预报提供重要的数据依据。本文论述了地壳形变和地震孕育的相互关系,对中国地壳运动观测网络的建立进行说明,并采用统计软件SPSS对区域网的GPS点位变化数据进行了统计分析,采用箱图的形式表示数据分析的结果,得到了统计数据中一些奇异点数据,这些点位数据需要进一步研究和探讨。     

利用大地测量观测资料研究青藏高原三维地壳形变及地震危险性评估进展

青藏高原是一个理想而独特的地球科学天然实验场,青藏高原的地壳形变、物质逃逸模式及地震活动性等科学问题一直是地学界关注的重点。以全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和合成孔径雷达干涉测量技术（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）为代表的空间大地测量技术因其时空分辨率高、覆盖范围广、观测精度高等特点,被应用于现今的地壳形变监测并在地震研究中起着十分重要的作用。首先,综述了青藏高原三维地壳形变研究进展情况,包括青藏高原地壳水平形变的GNSS研究、综合利用GNSS和水准观测资料的青藏高原地壳垂直形变研究、青藏高原InSAR区域形变研究和融合多源大地测量资料构建青藏高原三维形变场等。其次,结合青藏高原三维地壳形变资料介绍了青藏高原活动断裂地震危险性评估的研究进展,讨论了顾及地震应力扰动的概率性地震危险性评估过程以及大地测量观测在地震危险性评估中所起的作用。今后需要加强青藏高原GNSS监测空区的加密观测工作,综合GNSS和InSAR观测结果精化青藏高原的地壳运动与变形模式;开展断...     

多面函数法研究鲜水河地区现今地壳垂直运动

本文采用美国 Hardy 教授提出的多面函数模型,并考虑地壳垂直形变速率面的复杂性、不规则性,以及获取速率面信息的水准点分布的不均匀性,选取正双曲函数作核函数,选取光滑因子δ=0,对鲜水河地区1965～1988 年的多期水准复测资料进行了计算,获得了鲜水河地区现今地壳垂直形变速率面的预测结果,较好地反映了鲜水河走滑断裂的现今地壳垂直形变及应变积累的特征。