"高精度全球定位系统GPS数据库和共享系统"项目成果介绍

本文详细介绍了“高精度全球定位系统GPS数据库和共享系统”项目的立项背景、目标、所开展的主要工作、取得的成果、研究成果的社会效益和对该领域研究未来工作的展望。     

北斗卫星导航系统/美国全球定位系统载波相位相对定位全球精度分析

文章推导了载波相位相对定位精度的计算公式;分析了影响载波相位相对定位精度的各项因素;提出了频率精度衰减因子的概念,用以表达不同频率组合对定位精度的定量影响;在此基础上,计算并绘制了美国全球定位系统(GPS)、北斗二号(BDS2)、北斗三号(BDS3)及其融合系统的单天解、半小时解和单历元解的相对定位精度因子全球分布图;利用自主知识产权的处理软件(GCN和VENUS/ARSNet)解算了实测数据,检验了GPS和BDS2的单天解和单历元解的定位精度.分析表明:BDS的B1/B2频率定位精度优于GPS L1/L2频率; BDS2在其服务区内精度总体上与GPS相当; BDS3在亚太地区定位精度高于GPS.根据上述结论,文章在导航系统信号频率和全球定位系统(GPS)测量规范方面提出了优化建议,可为系统性能优化和制定标准提供参考.     

全球定位系统(GPS)的发展及其在地震研究中的应用

主要介绍全球定位系统(GPS)技术的现状、发展前景及其在地震研究中的应用情况,以及中国在地形变与地震研究中采用GPS技术应注意的问题。为从事GPS研究和管理工作的科技人员提供决策信息,以促进GPS技术研究和管理,在地形变与地震研究中更好地发挥作用。     

全球定位系统的先进测量技术将被利用

日本建设省国土地理院将从1987年3月起着手进行应用 GPS(全球定位系统)测量技术的实验。这种利用人造卫星进行测量的技术每公里的误差只有1毫米,即它是一种以 PPM(百万分之一)单位的超高精度为自豪的划时代的测距技术。由于它是利用来自人造卫星的     

日本开展预测地震发生模式的验证实验研究

日本“根据地震活动评价预测地震发生的研究小组”公开征集根据地球物理学数据（利用震源目录和全球定位系统（GPS）获取的地形变数据等）统计预测日本全境领域的地震活动模式,并对其模式的预测精度开展比较研究。其主要目的是要在统计学或物理学的基础上,     

国际全球定位系统（GPS）服务：通过卫星追踪监测全球变化

引言美国全球定位系统(GPS)的卫星群在区域和全球地学研究中起了主要作用。由于面临着GPS技术应用的日益增长和多样化,世界科学界一直致力于创立GPS数据获取和分析的国际标准以及部署和运行一个普遍的、综合性的全球卫星追踪系统。     

天津地区地壳运动观测网络GPS基准站的勘选

近几年,GPS技术在各个领域广泛应用,特别是在防震减灾领域中也发挥了重要的作用。对天津市正在实施建设的“地壳运动观测网络项目”中的GPS观测基准站的选址建设进行探讨,并提出设计方案。     

福建GPS观测在地震中的应用

福建省地震局GPS观测技术应用于1992年开始,起步早,发展快。本文阐述了福建省地震局在“九五”、“十五”期间以GPS观测技术为主的福建地壳运动观测网络的建设历程,重点对“十一五”期间正在进行的“福建省GNSS连续观测台网”项目进行了介绍。由于所处地理位置独特,福建GPS观测在地震研究中得到了广泛的应用。本文对福建GPS观测在地震应用中已经取得的成果进行了简述,并利用福建地壳运动观测网络的观测资料,分析了汶川8．0级地震对福建区域应力场的影响。“十一五”结束后,福建GNSS连续观测站达到41个,将成为我国大陆GNSS连续观测站最多、密度最大的省份之一,这将有力地推动地球科学创新和地震预报攻关。     

2011年日本9.0级地震前后GPS基线时间序列分析

利用1999年初至2011年9月中国地壳运动观测网络基准站及中国大陆周边包含日本境内的IGS基准站的资料,分析了2011年3月11日日本9.0级地震前日本境内及周边IGS基准站基线时间序列的变化情况。讨论了该地震对中国大陆GPS基准站的同震影响,并对地震后中国大陆GPS基线时序结果的变化情况进行了总结分析。通过分析认为,日本大震后我国东部地区部分GPS基线开始转折拉伸,因而一定程度上缓解了这些基线的趋势性缩短,但是东部地区仍然有部分GPS基线的变化趋势基本不受日本地震的影响,近几年以来的趋势性异常至今仍然存在。     

利用同震和震后位移数据联合反演2011年日本MW9.0地震同震断层滑动

基于黏弹性球体位错理论,联合陆地和海底同震GPS数据以及日本本岛330个陆地GPS站点5～10年的震后数据,反演了日本Mw9.0地震的断层滑动模型,提升了断层滑动分布在细节上的合理性.首先,基于日本本岛330个陆地GPS站点震前2年和震后10年的连续观测数据,获取了日本Mw9.0地震震后5～10年的年平均位移,该时段的...     

空间大地测量技术在板块构造及地壳形变中的应用

本文论述了现代空间大地测量（主要指VLBI和GPS）技术应用于板块构造及地壳形变研究中的现状、成就和进一步发展的问题。并对中国发展GPS提出几点看法。     

GPS高频数据处理方法及其在地震学中的应用研究进展

本文简要介绍了GPS高频观测数据处理方法的特征,阐述了GPS高频观测数据在地震动态位移分析、震源破裂反演方面的应用研究进展。并对今后的发展趋势提出了自己的看法,认为在我国及时开展GPS高频数据处理方法和相关的应用研究是十分必要的。     

日本Mw9.0地震前电离层异常初步分析

2011年3月11日日本东北海域发生了9.0级大地震.根据国际GPS服务和日本国土地理院公布的GPS连续观测数据,得到地震前20天震区附近上空的电离层垂直总电子含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)的时间序列,并利用滑动四分位法(前15天滑动)分析电离层异常.同时采集COSMI...     

利用高频GPS进行地表同震位移监测及震相识别

结合日本3.11大地震,利用近震区和远震区若干测站的高频GPS观测数据,采用动态精密单点定位技术分析了强震时复杂的地表运动时序,获得了地表同震位移.在此基础上提出利用S变换对高频GPS地震波进行震相识别,有效拾取了P波初至,反演了P波传播速度并与地震仪数据、USGS提供的参考值进行了对比和分析,为后续地震应急、地震预警提供了重要的、科学的决策依据.     

地壳形变与地震前兆探索回顾和展望

本文回顾了我国地震预报中地壳形变观测技术、 数据处理方法和软件及地壳形变前兆观测研究进展。 1966年邢台地震后, 我国地震预报工作经历了难得的成功、 更多惨痛失败和“地震不可预报论”等干扰, 发展曲折。 尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明, 大地震是有前兆的, 是可以预报的。 比较了我国地震预报所采用的主要的地形变观测技术和分析方法, 讨论了观测和数据处理方法的特点, 简要介绍了地壳形变地震前兆新近的研究结果, 重点阐述了GPS观测技术多方面的优势。 事实证明, GPS观测得到的汶川大地震前的形变异常或前兆, 是我国地壳形变观测与地震前兆探索最突出的成果。     

北京天津地区垂直形变剖面复测结果的GPS检验

利用北京和天津地区的28个GPS连续观测站资料（资料截至2008年8月）计算得到的垂直向时序结果,分析各个GPS连续观测站垂向分量的变化特征,计算得到2007～2008年北京天津地区GPS站垂直运动速率,并与水准测量计算得到的2007～2008首都圈地区垂直形变速率进行比较;通过寻找水准测量路线附近的GPS站点,相应于水准的初测和复测时段,计算得到GPS路线剖面图,将GPS与水准2个时段的剖面结果进行对比分析。通过水准和GPS结果的这种“由面到线”的综合比较分析,得出初步的结论：从趋势上看,GPS与水准的结果是相似的,GPS结果同样反映了2008年北京东南附近区域有隆升的迹象,但量值比水准结果小,水准结果所反映的“南升北降”的特征在GPS结果中得到一定程度的验证和体现。     

高频GPS形变波与地震波在日本MW9.0地震中的对比研究

高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日M_W9.0地震的位移时间序列,并将其与浙江省地震台网并址观测的地震计获得的位移信号进行对比。结果显示,高频GPS与地震计获得的峰值地动位移之间差异在GPS的观测误差范围内。相对于原始波形,两者在0.005～0.1Hz频段上的水平方向相关系数提高了50%以上,高程方向相关系数提高了2倍以上。研究表明,高频GPS与宽频带地震计的观测结果在时序和频谱上有相互重合的区域,GPS和地震仪可以共同覆盖地震地表位移的全部可能范围。     

中国大陆地壳形变及孕震机制研究

以GPS、大面积水准、流动重力测量、跨断层流动形变测量等方面的监测和研究成果为主,围绕青藏块体和中国大陆地壳的运动学特征、动力学特征、震源机制以及孕震机制进行了探讨和研究。多方面的研究结果显示,印度板块对中国大陆的碰撞和挤压,是青藏块体隆升及其周边地区地震孕育和发生的主要动力来源,并通过多方面研究结果的综合分析,提出了“坝体决口孕震模式”的假说。     

"边研究、边预报"利弊分析与发展建议

鉴于中国与美国、日本、俄罗斯等主要地震国家过去三四十年地震预报研究工作的科学思路和技术途径比较接近,主要区别是,中国始终坚持“边研究、边预报”,而其他国家,尤其是西方国家以科学研究为主,本文着重分析了“边研究、边预报”的必要性、优越性与带来的差距,并提出了3点发展建议。     

基于GPS地震位移记录的相对位移反应谱计算

地震发生时,结构所受的地震荷载是以位移形式从基础处输入的,所以研究基于地震位移的结构响应既是工程需求又是设计需要。本文基于位移、速度输入模型的单自由度时程反应计算方法,计算了以GPS实际观测记录为位移输入、以其中心差分为速度输入的地震位移反应谱,并与加速度输入模型结果进行了比较。结果表明,高采样率(5 Hz以上)GPS位移记录可获得与加速度输入模型基本一致的反应谱结果,1 Hz GPS位移记录所得结果反映不出地震高频特性,但能表征长周期结构的地震响应。紧接着,本文将基于GPS的反应谱计算方法运用到日本震例中,通过比较并址的强震仪与GPS站两者记录所求得的位移反应谱,得出的结果与理论分析一致。本文由此得出结论:基于GPS计算地震相对位移反应谱是可行的。