利用局域欧拉矢量法建立CGCS2000速度场模型

提出了利用局域欧拉矢量法建立CGCS2000速度场模型,并且给出确定局部区域点的方法——移动窗口法。首先利用GAMIT／GLOBK软件对“中国地壳运动观测网络工程”（简称“网络工程”）约1070个参考站近10a观测数据重新处理,再进行一元线性回归分析,获得该“网络工程”的速度场;然后利用提出的局域欧拉矢量法对速度场建模,给出了确定局部区域点的移动窗口法的基本原理和具体步骤,并且通过计算对这种方法确定的速度精度进行了分析和比较;最后利用该模型获得CGCS2000其余约1400个参考站的速度。     

基于GPS的中国大陆地壳运动模型

本文使用国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究”1994、1996、1999年三期GPS复测数据，以及中国地壳运动观测网络基准站1998－1999年的观测数据，初步建立了中国大陆地壳运动速度场和模型。     

由GPS网融合得到的中国大陆及周边地区的地壳水平运动

提出将不同GPS网融合为一体的方法，实现中国大陆及周边地区高精度GPS网的融合，获得中国大陆及周边地区ITRF2000水平运动的速度场。在此基础上，得到了中国大陆及周边地区相对于具有整体旋转的欧亚板块的速度场和相对于具有整体旋转和均匀应变的欧亚板块的速度场。分析了中国大陆及周边地区速度场的基本特征，并探讨了该地区水平运动与变形的动力源。     

维持中国地心坐标系的基准站数据处理

本文介绍了中国地心坐标系维持数据处理过程。基于"中国地壳运动观测网络"工程1999-2005年共7年的24个GPS连续运行基准站观测数据,并联合47个国际IGS核心站,获得了这些点于2000.0历元在ITRF2000框架中的坐标及速度,以及其相对于NNR-NUVEL1A板块模型的速度,以此作为维持中国地心坐标系的基准点。     

中国大陆水平运动速度场的多面函数模型

根据1998～2009年的GPS基准站和重复观测资料,获得了1 041个点在2000中国大地坐标系下的速度,研究了利用多面函数建立速度场模型的关键问题:核函数的选择、平滑因子的确定以及结点的确定,并利用多面函数建立了覆盖中国大陆范围的分布均匀、有实用价值的中国地壳水平运动整体速度场。     

2000中国大地坐标系：中国大陆速度场

中国大地坐标系的定义,与国际地球参考系的定义一致。它的实现分两步完成：第一步,通过中国地壳运动观测网络（简称＂网络＂）、全国GPS一、二级网、国家GPS A、B级网和地壳运动监测网等在ITRF97框架内进行联合平差得到约2 600个GPS大地点在历元2000.0的一致坐标;第二步,通过处理＂网络＂的10年观测数据得到该网络1 070个站的速度,并进而用这些站的速度内插出其余约1 500个非‘网络’点的速度。本文致力于实现中国大地坐标系的第二步,即研究中国大陆速度场的确定,给出了中国大陆速度场的结果,提出了应用速度场的4种方法,即全局欧拉矢量法、局域欧拉矢量法、格网平均值法和块体欧拉矢量法,并从速度精度和使用方便角度分析比较各个方法的优缺点。附录中给出中国大陆3°×3°格网速度平均值,以备用户查用。     

基于欧拉矢量的中国大陆局部速度场建模方法

针对中国大陆复杂的局部运动特征,研究中国大陆各省的板块运动欧拉矢量,并基于此建立中国大陆二维速度场模型。采用中国大陆构造环境监测网络1 397个区域站的坐标和速度,计算整体和各省的欧拉矢量,比较与NNR-NUVEL1A模型的速度场残差。结果表明,NNR-NUVEL1A模型仅消除中国大陆速度场的部分运动趋势,而中国大陆板块整体运动模型能够较好地展现整体运动趋势。     

基于CORS数据的合肥地区三维速度场分析

利用GAMIT/GLOBK软件处理了合肥CORS基准站2011年1月～2016年12月持续近6 a的观测数据,获取了基准站的三维速度场,分析了合肥市地壳运动。结果表明,合肥CORS基准站在ITRF2014框架下的水平运动平均速率为34.96 mm/yr,方向为E18.69°S;相对于欧亚板块的水平运动平均速率为6.06 mm/yr,方向为E14.61°S;在垂直方向上,11个基准站的垂直平均速率为1.31 mm/yr,整体表现为上升趋势。     

山西CORS网基准站速度场分析

利用GAMIT/GLOBK软件处理山西CORS基准站2009-05～2011-02期间将近2a的数据,确定了基准站的坐标时间序列和速度场,并分析了山西省地壳运动。结果表明,山西CORS基准站在ITRF2005框架下水平方向运动的平均速率为33.97mm·a-1,运动方向为SEE110.55;相对于欧亚板块的水平方向运动的平均速率为6mm·a-1,运动方向为SE130.69。此外,SXCORS基准站在ITRF2005框架下的垂直速度场的变化规律为绝大多数地区发生沉降,且南部地区的沉降速率大于北部地区,沉降的主要原因是由于地下水的长期开采和超采以及煤炭的开采,并且该现象在南部地区更为严重。     

CORS站高程非线性速度场估计方法

针对以固定周期项的线性拟合模型建立CORS站垂向速度场运动模型的方法,该文设计非线性最小二乘周期拟合算法以线性LS模型的周期项和振幅等作为非线性模型的初值,迭代求解CORS站非线性高程速度场模型的各周期项参数。以Kunm站近12年的高程时间序列为例,近似的年、半年、两年周期等的频率分别为0.999 87、2.018 4、0.500 185,振幅分别为0.17、0.002、0.23cm,非线性速度场模型拟合后的残差中误差由1.34mm降低为1.25mm。实验结果表明,非线性速度场拟合的周期项并不是固定精确的年、半年等,拟合模型的精度有所提高。     

利用GPS资料采用非连续变形分析模型确定中国大陆地壳运动速度场

利用近10年来我国先后建立的多个大规模高精度GPS地壳形变监测网资料，科学合理地计算出各GPS站点的速度值。采用球面非连续变形分析（DDA）模型，以GPS观测得到的速度值为约束，拟合出了中国大陆现今地壳运动的速度场。它不仅客观地描述了地壳运动的刚性成分，也客观地描述了块体内部的变形，并且具有物理意义。该速度场模型较地质构造速度模型，离散点速度模型，刚体转运速度模型，配置拟合速度模型等有明显的优越性。     

IGS测站的非线性变化研究

基于坐标模式的广义网平差模型，利用IGS发布的对GPS全球站处理后形成的单天解SINEX文件，通过自编软件计算了IGS测站的时间序列，并发现IGS测站存在非线性变化。利用频谱分析方法得出了IGS测站存在年周期或半年周期的变化，同时利用经验模型建立了IGS测站的测站速度函数。指出了仅利用1个线性量估计IGS跟踪站的速度值会存在偏差，应建立周期性变化模型，或采用分段线性化的方法，每隔一定的时间给出1个对应的速度。     

“非基准方法”及其在区域性地壳形变研究中的应用

“非基准方法”是进行区域变形监测网解算的适用方法。本文介绍了“非基准方法”的基本原理和优点 ,应用“非基准方法”和“基准方法”对区域网解算结果进行了比较 ,对当周边区域 GPS基准站坐标含有粗差时的解算结果进行了分析 ,得出了对于区域性地壳形变分析与板块内部运动研究 ,采用“非基准方法”比“基准方法”可以获得更高的相对定位精度     

基于空间技术实测数据的板块构造运动研究

将ITRF2008解算结果 GPS、SLR、VLBI实测站速度信息和北美CORS网络、中国陆态网络、欧洲CORS网络站速度信息进行基准统一,联合解算IERS组织划定的全球14个主要大陆板块的欧拉矢量,对原有的板块运动参数进行精化;提出了基于最小二乘法的海量台站选择方法,实验结果表明,该台站选取方法能够有效提高海量台站的筛选效率和可靠性。稳定台站的数量越多,分布越均匀,越能够体现板块运动的现势性。     

GPS基准站坐标与速度场精度及随时间变化规律的探讨

应用网络工程GPS基准站每周的数据，按非基准方法求得区域解和全球解，分析研究了基准站坐标位置及速度场的变化规律，并给出了站坐标和速度场精度的统计分析结果。结果显示，坐标分量的变化趋势为线性，坐标残差的变化为随机曲线，可靠地剔除野点后，速度场信息及其精度可靠且优于点位坐标精度。     

中国现今板块运动对陆态网基准站稳定性影响

中国大陆板块的整体漂移及其二级板块之间的相互运动必然会对大陆构造环境监测网络中的基准站稳定性造成一定的影响。本文使用最新5年的陆态网连续基准站观测数据计算出各站点的速度,从而分析二级板块的运动趋势;并利用极限误差椭圆法对陆态网中各基准站进行逐个分析,判断其稳定性。结果表明:各板块间的运动速度存在差异,特别是川滇地区板块运动相对活跃;陆态网中稳定性较差的台站大部分是分布在板块与板块的交接处。     

基于GPS资料采用数值流形拟合川滇地壳运动速度场

利用国家重大科学工程中国地壳运动观测网络的两期GPS观测值得到川滇区域内测站的速度。以这些速度为约束，基于数值流形模型拟合了川滇地区的速度场。它很好地结合了块体内部的连续变形和块体间的非连续变形。较非连续变形分析模型，地质构造速度模型和配置拟合模型等更真实模拟了地壳运动速度场，为相关地学研究提供了很好的基础。     

On the Non-linear Motion of IGS Station

With the daily SINEX files of the IGS, the time series of IGS stations are obtained using an independently developed software under generalized network adjustment models with coordinate patterns. From ...     

利用空间技术建立绝对板块运动模型

利用欧拉定律和ITRF2005的速度场,给出了全球板块运动模型ITRF2005VEL,并计算了全球地壳旋转总角动量之和。采用离散的Tisserand条件对实测的全球台站运动速度进行约束,建立了一个新的基于NNR参考框架的实测的绝对板块运动模型NNR-ITRF2005,并与地学模型NNR-NUVEL1A和ITRF其他序列建立的NNR模型进行了比较和分析。结果表明,从整体上来看,NNR-ITRF2005比较接近于NNR-NU-VEL1A,但个别板块由于测站较少、分布不均或者测站观测时间短对板块的约束不够等原因,使得这些板块的欧拉极与地学模型的偏差较大。     

A coordinate-invariant model for deforming geodetic networks: understanding rank deficiencies,non-estimability of parameters,and the effect of the choice of minimal constraints

By considering a deformable geodetic network, deforming in a linear-in-time mode, according to a coordinate-invariant model, it becomes possible to get an insight into the rank deficiency of the stacking procedure, which is the standard method for estimating initial station coordinates and constant velocities, from coordinate time series. Comparing any two out of the infinitely many least squares estimates of stacking unknowns (initial station coordinates, velocity components and transformation parameters for the reference system in each data epoch), it is proven that the two solutions differ only by a linear-in-time trend in the transformation parameters. These pass over to the initial coordinates (the constant term) and to the velocity estimates (the time coefficient part). While the difference in initial coordinates is equivalent to a change of the reference system at the initial epoch, the differences in velocity components do not comply with those predicted by the same change of reference system for all epochs. Consequently, the different velocity component estimates, obtained by introducing different sets of minimal constraints, correspond to physically different station velocities, which are therefore non-estimable quantities. The theoretical findings are numerically verified for a global, a regional and a local network, by obtaining solutions based on four different types of minimal constraints, three usual algebraic ones (inner or partial inner) and the lately introduced kinematic constraints. Finally, by resorting to the basic ideas of Felix Tisserand, it is explained why the station velocities are non-estimable quantities in a very natural way. The problem of the optimal choice of minimal constraints and, hence, of the corresponding spatio-temporal reference system is shortly discussed.