分块均匀介质模型的变形分析

本文首先简单地介绍了分块均匀介质模型的进行变形分析方法,以新丰江库区的十九期水平形变资料分析作为实例,讨论了该地区几次4.5级以上地震的形变。最后对一些具体问题提出了一些看法。     

用广义逆法分析唐山地震的水平位移场及其与经典方法的比较

用广义逆矩阵法重新分析得到了唐山地震的水平位移场。并将此结果与按经典方法用同样资料求得的结果进行了比较。证明了广义逆矩阵法避免了起始数据误差的系统影响,所得的位移向量精度高而均匀,从而可以得到较可靠的位移场。这些优点在形变量不大(例如震前形变)的情况下分析大地测量资料时显得尤其重要。这一方法也可用于垂直形变资料的分析。 根据分析的结果,对唐山地震形变场初步提出了一些新的认识。利用形变资料讨论唐山地震的震源过程的工作还有待进一步深入。     

应用GPS监测城市地表形变的初步分析

根据实例,总体介绍了用ＧＰＳ监测城市地表形变的观测及数据处理方法。首先根据ＧＰＳ获得的基线结果进行３维自由网平差,由定期观测获得了各个监测点的水平位移和垂直位移。然后针对城市监测范围较小,在将其按照矩形格网划分后,给出了两种拟合方法：线性内插法和多面函数拟合法。据此,计算获得了城市地表的水平位移场和垂直位移（沉降）面,并对两种方法获得的结果作了比较。根据计算结果绘制了水平位移场、垂直沉降面及其等值线图,可以直观地了解地表形变信息。同时对于用ＧＰＳ监测城市形变的观测和数据处理中需要注意的问题作了简要的分析。     

山西断陷带的形变应变特征及地震活动

根据GPS点观测结果计算得出山西断陷带各地段1999-2003年的水平形变场存在差别，并有瞬时变化，应变场也有同样的情况。山西断陷带内的M≥4地震多发生在GPS点位移速率矢量较大的地区，且随着震级增大形变特征也愈显著。地震区的最小主应变速率和最大剪应变速率一般都较大；最小主应变轴的优势方向各时间段差别较大。山西断陷带的主体走向与最小主应变速率轴夹角较小，与最大主应变速率轴夹角相对较大，在最小和最大主应变速率轴代表的主压应力和主张应力共同作用下，山西断陷带的主体应变发生右旋张剪活动。     

形变监测网的基准与形变模型反演

本文利用自由网位移解之间的相似变换关系,讨论了利用各种自由网位移解作形变模型反演及求形变网基准问题,说明形变网除了可以用网内的点作为基准(称为内部基准)外,还可以根据某些外部条件,例如通过形变模型反演,得到与形变相拟合的观测位移场,即以形变模型为基准的观测位移场。这类基准可以称为外部基准。把相似变换参数及水平位移旋转中心也作为反演的未知参数,可以利用形变网的任何一个自由网位移解作某一形变模型反演并得到唯一的解。这种反演方法不仅可以充分利用有形亏的重复边长、角度或高差观测资料,而且可以同时利用观测方法不同的多个独立形变观测网的位移资料。     

用GPS测量数据模拟中国大陆现今地壳水平速度场及应变场

基于连续介质力学理论,提出了直接利用ＧＰＳ测量资料建立地壳运动与形变模型的方法。把整个中国大陆视为由无穷多个微元集合而成的连续介质体,并假定每一个微元体的转动矢量服从统一的、连续的泰勒级数分布,由此引进一组待定参数,称之为地壳运动与形变参数。利用全国网１９９４年和１９９６年的两期ＧＰＳ观测数据,组成矛盾方程组,应用阻尼最小二乘方法,经迭代解算,得到所需要的地壳运动与形变参数。依据这些参数模拟地壳水平速度场及应变场,并将ＧＰＳ结果与地质、地球物理的研究成果作了对比分析,这些结果基本上一致,能相互印证。最后初步探讨了周边板块对中国大陆的作用。     

水平位移矢量的调整

对于水平位移矢量的调整,本文试图从伪位移中分离出系统误差,根据“地面无位移的三点求出的系数相等”的原理计算缩放系数入,旋转系数α,按偶然误差之和为零的原则计算重合点的重合误差,用以改正伪位移,获得调整后的位移矢量。 文中以鲁东南地区跨越郯庐断裂的一片二等三角网为例,调整其位移矢量、计算剪应变量,分析该区城二十年来地壳形变状况。     

基于非均匀地壳模型的格林函数法反演2001年昆仑山口西Ms8.1地震的同震滑移

建立基于地壳不均匀的三维有限元模型,将昆仑山口西Ms8.1地震产生的长约400 km的破裂带在走向上分为16段,生成各个破裂段滑移相对于地表位移的格林函数,并以GPS观测的水平位移为约束,用阻尼最小二乘法反演破裂滑移分布,结果表明反演结果与地质考察的地表破裂数据接近.用反演结果重构的地表位移场与观测值一致,并体现了断裂...     

汶川地震断层滑动模型反演及地震区域构造的大地测量约束

以汶川地震前后GPS观测得到的同震形变场为约束,利用带约束的最小二乘反演方法,分别反演考虑与不考虑滑脱层的最优同震断层滑动模型,并在此基础上正演了同震重力变化。结果表明,含滑脱层的断层滑动模型模拟的GPS台站的同震水平形变和重力台站的同震重力变化都更接近实际的观测结果,证实龙门山的中央断裂带南段存在大规模的近水平的滑脱层参与了汶川地震的同震滑动。     

郯庐断裂带中段的水平形变

本文利用布设在鲁东南地区跨越郯庐断裂带中段的两期三角点成果,推求三角点位移矢量及水平应变场各项参数.结合地震地质背景对本区自1954年以来的水平形变情况进行分析。发现:郯庐断裂中段处于近东西向的压应力环境中;在本区的沂水、沂南和莒南、临沂附近积累了较大的弹性应变能,因而这一地区可能发生大地震的危险性较大。     

参考框架的一致性及其对形变分析的影响

分析了形变监测中坐标框架的不一致性对形变分析的影响 ;讨论了借助于全球站在统一的 WGS84或 ITRF坐标框架下的已知坐标将不同历元的观测结果归算到全球框架下作位移场分析时可能存在的实际参考框架的不一致性问题。并按目前的精度水平定量估计了这种不一致的大小以及对位移场的影响。最后对区域形变分析时坐标框架的处理问题提出了若干看法。     

基于Landsat-8时间序列影像分析西昆仑山地区冰川滑移特征

利用图像亚像元互相关分析方法处理了Landsat-8卫星获取的时间序列影像数据,得到中国青藏高原西北部地区西昆仑峰区冰川匀速滑移的时空演化过程。利用亚像元影像互相关技术对Landsat-8光学影像精确配准,配准精度达到0.01像元,即该光学影像的水平形变监测精度达到0.15 m。通过对2013-07～2014-08的15景Landsat-8影像进行互相关和形变时间序列反演分析,获得了西昆仑峰区两条冰川的滑动位移场和速度场。研究表明,该区域的冰川基本处于匀速滑移状态（无明显加速和减速现象）;同时也验证了Landsat-8光学影像在监测较大地表位移和地壳形变事件（如沙丘移动、地震、滑坡、火山等）上的应用潜力。     

有限元方法中的特殊单元及其在模拟同震形变场中的应用

本文给出了一般三维有限元计算的无限域单元的插值函数,介绍了使用裂纹前缘单元和无限域单元模拟地震断层错动所产生的形变场的有限元法。作为该方法的应用实例。本文对直立走向滑动断层的水平、垂直位移场及倾斜、应变场进行了模拟计算。实践证明,这种方法是方便、切实可行的。     

从几例地震的形变异常评定跨断层流动测量的作用

本文利用云南省跨断层短基线短水准流动测量资料,总结了越南莱州地震(1983)的形变异常,说明了该手段的监测预报作用,且阐明在地震预报中,须用形变场与形变传递相结合的观点来解释与地震有关的、大范围内的形变异常及某些断裂不产生异常的原因。同时,分别计算了莱州地震、禄劝地震(1985)以及澜沧、耿马地震(1988)前各断裂的位移矢量,反推出大震前应力方向的变化,从而说明该手段在研究应力场动态变化中的作用。本文还对今后工作提出建议。     

复数矢量球函数的理论研究

给出了正交归一化的复数矢量球函数的定义和性质。复数矢量球面调和函数是球体位移的研究基础,采用复数矢量球面调和函数可把位移场的球形场和环形场一同表示出来,为地球各种动力学效应的统一研究提供了理论依据。同时还研究了在球坐标系下弹性应变张量与复数矢量球函数的一些关系,为地球弹性动力学方程的解算提供参考。     

2015年尼泊尔Mw7.9地震震前断层闭锁与同震位移特征分析

对尼泊尔震前的GPS水平速度场进行融合处理,获得跨喜马拉雅中东段沿N15°E方向的GPS水平速度场剖面。采用弹性半空间矩形位错模拟反演,结果表明,尼泊尔地震前喜马拉雅主前缘断裂带存在浅部闭锁,深部无震蠕滑,闭锁深度为22.5km,蠕滑段滑动速率为19.0mm/a,断层倾角为10°。GPS观测的同震形变场揭示了尼泊尔地震引起的地壳形变特征,最大同震位移位于尼泊尔境内的KKN4,该站向南移动1.89m;地震还在我国藏南地区造成最大0.54m的永久形变。距离震中400km以外GPS观测到的同震形变微弱,在误差范围之内。依据GPS同震水平位移在N15°E方向的位移剖面,采用矩形位错模型简单模拟了尼泊尔地震的同震破裂。结果显示,GPS同震位移剖面可以用喜马拉雅冲断带前缘主断裂(MFT)以北的基底低角度逆断层引起的弹性位错模拟,浅部的主前缘逆冲断裂、主边界逆冲断裂和主中央逆冲断裂等分支并没有破裂。     

借助最小二乘配置整体解算地壳视应变场

研究利用多手段（ＧＰＳ、跨断层等）形变资料,结合定点应变数据解算地壳视应变场的方法,包括利用间接平差法求单元内部的均匀视应变及借助最小二乘配置求水平视应变连续分布。对华北地区ＧＰＳ监测网１９９２年、１９９５年和１９９６年３期成果进行计算分析,得到其视应变场动态图像。     

正则化方法的统一

对最小二乘估计作线性变换,使得新估计是真值的最优拟合,并且包含模型参数的先验误差协方差阵。从滤波因子的角度对正则化方法进行统一,提供了常见的Tikhonov正则化方法、截断奇异值法、广义岭回归方法等的滤波因子与对应的误差协方差阵的特征值。     

利用Sentinel-1A数据、D-InSAR和沿轨干涉技术获取2016年高雄MS6.7地震三维形变场

提出一种沿轨干涉技术来获取Sentinel-1A数据中burst重叠区域内的方位向形变,进而通过内插方法得到非重叠区的方位向形变。针对D-InSAR的雷达视线向形变与沿轨干涉的方位向形变精度差异,采用基于加权最小二乘的方法解算了2016年高雄MS6.7地震的三维形变场。结果表明,高雄地震的同震形变以垂直和东西方向形变为主,且形变主要分布在断层左右两瓣。左瓣抬升,最大达到12 cm;右瓣下沉,最大达到8 cm;左右两瓣均伴随着向西的位移,最大达6 cm。在左右两瓣之间,该地震还具有西北-东南走向的断层特性。     

用变形分析方法研究鲜水河断裂带的地震形变

提出了一种变形分析和用Ｒｏｂｕｓｔ原理进行位移场变换的方法，并用以计算了鲜水河断裂带的水平形变，给出了比较客观的位移场。按均匀应变模型计算了点和图形的均匀应变和分区应变的加权平均值，结果说明主应变轴方位与破裂线方位相关；在北西走向的主干断裂上，无论是破裂区或闭锁区，主压应变轴方位都是近东西向的。采用样条函数和截断多项式函数拟合跨断裂的点，用非线性动态平差模型求得了地震区的垂直形变模型，结果显示了道孚地震震前的加速形变、震时以震中为中心的下沉和震后的反向回升运动。