珠峰及周边地区强震影响垂直形变特征研究

2015年尼泊尔地震对珠穆朗玛峰高程的影响,近年一直受到全世界关注。2020年珠穆朗玛峰高程测量在珠穆朗玛峰及周边地区布设了高精度的全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)形变监测网,收集了1999—2020年跨喜马拉雅山脉的32个连续运行参考站(continuously operating reference stations, CORS)的GNSS连续观测数据。利用GNSS数据监测了珠穆朗玛峰周边地区地壳三维形变特征,定量获取了2015年尼泊尔强震对珠穆朗玛峰周边CORS同震位移,以及地震对区域地壳三维形变长期趋势的影响,特别是对该地区垂直形变的影响。研究结果表明,该区域地壳垂直形变由南至北跨喜马拉雅山脉呈明显的阶梯型分布特征;震后印度板块与欧亚板块存在加速汇聚趋势,导致震后地壳隆升速率同步增大。     

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...     

邢台和唐山地区地震前后的地面沉降

邢台和唐山地区地震前后的地面沉降李明（中国测绘科学研究院）一、地面沉降研究的依据目前在地壳现代垂直运动和地面沉降研究方面，主要是应用水准测量的结果。即根据埋设于土层的水准标石的高程变化对地形变做出某种解释。然而，人们往往忽略了标石高程变化所反映的物理...     

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。     

我国GPS基准站地壳垂直形变的大气负荷效应

利用球谐展开方法对中国地壳运动监测网络工程6个GPS基准站的大气负荷效应作了计算，结果表明，大气负荷引起的地壳垂直形变最大可达20-30mm，且主要表现为季节性变化。通过对6个基准站的大气负荷效应和GPS观测到的垂直形变时间序列的分析对比，得出大气是地壳垂直形变季节变化的主要因素。     

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。     

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。     

地壳垂直形变场逼近的球冠谐分析法

基于地壳垂直运动的均衡理论,讨论了球谐函数法用于区域地壳垂直形变场逼近时所存在的问题,提出并推导了球冠谐分析法逼近区域地壳垂直形变场的模型.并利用该模型对两个实际区域进行了试验,取得了良好的效果.     

利用重力方向的非潮汐变化监测地震的方法

提出了一种利用现代垂线偏差监测地震的方法.根据近年来发生在中国的地震大多与地壳局部倾斜有关这一事实,说明地震与地面水准面的垂直位移和倾斜(即垂线偏差)也有关联.利用地面重力测量数据和重力垂线偏差数据可以共同确定地倾斜方向.因此提出了利用"重力方向交会法"预测地震位置的设想和建议,并且进行了相关的论述和试验.初步的试验结果也证实了该方法的有效性.     

利用重力方向的非潮汐变化监测地震的方法

提出了一种利用现代垂线偏差监测地震的方法。根据近年来发生在中国的地震大多与地壳局部倾斜有关这一事实,说明地震与地面水准面的垂直位移和倾斜(即垂线偏差)也有关联。利用地面重力测量数据和重力垂线偏差数据可以共同确定地倾斜方向。因此提出了利用"重力方向交会法"预测地震位置的设想和建议,并且进行了相关的论述和试验。初步的试验结果也证实了该方法的有效性。     

利用GPS基准站数据浅析我国地壳垂直运动

应用国内GPS基准站1999-2005年共？年的垂直位移时间序列数据,浅析我国的地壳垂直运动。粗略地分析GPS基准站的垂向位移分量时间序列,表明地壳垂直运动受到多种因素的影响。     

基于通量均衡基准的地壳垂直形变场逼近的Fourier分析法

本文根据地壳运动的全球通量均衡假说建立了地壳垂直形变场的分析模型,分析了以往作者所研究的球谐函数和球冠谐函数模型的优缺点,着重推导了在密切平面坐标系下该模型的Fourier级数解,该模型一方面可以简单地应用于地壳垂直形变场的逼近,另一方面为采用谱分析法提取地壳垂直形变场信息提供了理论依据。     

监测大区域地壳垂直形变的重复精密重力和水准测量联合平差模型

随着精密绝对和相对重力测量仪器的巨大改进及精度的极大提高，用重复精密重力测量的方法监测大区域地壳垂直形变已成为可能。与复测精密水准测量比较，它具有观测周期短、所花人力物力少、误差积累不象水准测量受大气垂直折光影响那样显著等优点，特别是在进行重复绝对重力测量的情况下能确定地壳的整体垂直位移。本文提出了两期重复重力和水准测量的三种联合平差模型，讨论了重力-高程因子的确定以及整体位移计算等问题。     

国家高精度水准网动态平差的基准

根据我国高精度水准网动力平差的实际，在论述固定基准，均衡基以及基的基础上，提出了单点动态垂直基准，并就其采用进行了讨论，认为利用国家高精度重复水准测量资料研究我国大陆现地壳垂直运动进行了水准网动态平差，采用单点动态垂直基准较合适。     

重复精密重力测量对水准测量平差成果的加强和改善

重复绝对重力测量除了可以确定地壳的整体垂直位移外，本文着重以精度、可靠性和灵敏度为比较准则讨论加进重复重力测量后的联合平差对单独水准平差成果的加强和改善；结合模拟计算分析了这种改善与重力、水准观测精度、测区大小以及重力-高程因子之间的关系；指出了重复精密重力测量在地震予报各阶段中的重要意义，提出了对重复精密重力测量在应用中的一些看法。     

三角网法提取地壳垂直形变速率等值线

为深入分析并研究特定区域的地壳垂直形变趋势,本文以含高程变化量的离散地形数据点为基础,利用三角网法提取了地壳垂直形变速率等值线。结果表明,该方法具有一定的可行性与参考价值。     

利用GPS连续观测进行中国沿海验潮站地壳垂直形变分析

利用中国沿海GNSS(Global Navigation Satellite System)业务化观测系统2009~2013年的GPS连续观测数据,在统一基准下分析了中国沿海22个长期验潮站的地壳垂直形变。分析结果表明,各验潮站高程时间序列的周期变化与潮汐变化具有较高的关联性;22个验潮站的地壳垂直形变趋势既具有小区域一致性,又存在显著的海区差异;研究验潮站地壳垂直形变,可以有效消除验潮站地壳形变对区域海平面变化的影响,实现海平面变化量的准确提取。     

我国单点动态垂直基准的建立

确定基准是研究地壳垂直运动的重要内容之一,在讨论均衡基准特点的同时,指出了在其研究我国大陆现今地壳垂直运动中可能带来的不适用性,从而提出了单点动态垂直基准。该基准在多次重合点变动情况下,能够保持前后基准一致,易于维护,与基本验潮站相联系,速率结果具有绝对性质,可以较好地适应未来,特别是具有适应采用空间技术手段的特点。全面叙述了利用国家高精度重复水准测量资料研究我国大陆现今地壳垂直运动过程中,建立单点动态垂直基准的情况。     

地震地壳形变InSAR测量中的关键技术分析

InSAR技术是监测地震地壳形变的有力手段,对于研究地震机理、防震减灾具有重要的意义。InSAR测量结果可以作为分析地震断层几何学特征和动力学机制的研究资料,为进一步研究断层活动的时空特征以及大陆岩石圈动力学规律,建立断层运动模型,获取地震的地球物理参数及其演化过程提供参考依据。随着InSAR技术研究的不断深入,提升InSAR技术的应用水平,高效、高可靠性地获取地壳形变信息是行业用户和国内外学者关心的问题。本文从地震地壳形变监测需求出发,结合InSAR技术特点,归纳和概述了地震地壳形变InSAR测量中更为关心的技术问题及其研究现状,重点分析并提出了InSAR技术在地震地壳形变监测中需要加强重视与进一步深化研究的一些关键技术问题,包括大气效应、视线向模糊、大范围监测、高相干目标选取、大数据高效能计算以及InSAR技术自身质量评价与控制体系的构建,并对此提出了一些解决思路,旨在提高InSAR技术在地震领域中的应用水平。     

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。