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首都圈地壳垂直形变与未来强震活动

据首都圈地区精密水准复测资料,分析了近10年来地壳垂直形变状态与特征。结果表明,北京、天津和河北等平原地区,由于过量开采地下水导致了大空间、大量级的地面沉降,从而无法获得这些区域垂直向构造运动信息。在首都圈地区能够获得构造运动信息的区域主要位于该地区的东北端和西区,东北端为唐山—遵化—兴隆以东和以北的区域,西区指太行山以西的区域。东北端区域整体表现为下降,下降速率为2~ 4 mm/a,但“北升南降”的运动格局没有改变。西区为整体隆升,隆升速率最大近10 m m/a,运动的时空分布从具有“南快北慢”特征的总体上升逐步转变为“北升南降”的有升有降。2001年是西区上述运动性质发生变化的分界线,并由此导致了延怀盆地及其附近的区域出现了比较明显的四象限分布的形变图像。尽管从规模和量级上略小于大同地震前孕震体的变形,但两者的运动图像非常相似,所以该区域可能成为未来强震的孕震地区。     

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GPS连续站水平分量时间序列共模误差识别的欧拉-小波法

结合先验误差、欧拉法、小波方法及地壳形变分析的特点,探讨了共模误差的识别与消减处理模式,对于不同情况给出不同的处理方案,可最大程度地消减共模误差.     

GPS连续站水平位置坐标时间序列插值的一种新方法

GPS连续站多年的运行实践表明,其观测值在时间序列上并非时时连续,数据整体不完整率甚至已经达到了较高的比例。研究发现:在地壳形变的分析中,这样的结果直接影响着某种形变信息的正确提取。因此,插值已成为一项提高资料利用率、获取更多有效信息的必要途径。由于通常插值方法不注重空间上的联系,故对GPS的时间序列常难以给出恰如其分的插值结果。本文根据GPS连续观测资料各种信息的特征,提出了一种新的综合插值方法——"欧拉—周期—滤波—自噪"插值法。本文以天津GPS连续观测网为例,给出了实际操作方法,计算结果表明该插值法可以最大程度地保证各种信息不失真,较其它方法更为有效。     

用GNSS连续资料确定水准网速率基准的探讨

精密水准测量资料研究地壳垂直变形,尤其是捕捉中长期地震前兆信息,是一种有效的手段.但基准问题一直是有待解决的重点、难点问题.长期以来,用精密水准复测资料研究地壳变形一直受到几个因素的困扰:首先,基准问题不好解决,以往确定基准一般均是单纯依靠水准测量本身确定基准,但由于水准测量只是一种测定高差的相对测量,在确定形变时不得不采用一些假定(或者假定一个不动点、如在被认为地质构造上稳定的地区建立一个或数个基岩水准点,认为这些基岩水准点是稳定不变的,计算时假定该点速率为零,或者假定一个不动面,例如借助“相对稳定度的概念”,找出相对稳定的参考点假定它们的平均面是不动的,作为基准)而所有水准点实际上都是在变动的(实际情况就是如此),那么这种变动直接影响所得结果的真实性;二是水准测量的误差随着推算路线很快地积累起来,于是在推算路线较长的时候,所求得的垂直运动速率误差变得大到不可接受,以至于所求得的变形量可信度很低,甚至不可信;三是由于基准的确定受到上述试图找到相对不动点的限制,往往会使这些相对不动点局限于构造相对稳定地区,从而使得整个研究区得到垂直变形信息的精度相当不均匀,影响了我们对形变态势的分析和判断.     

近期华北地区垂直形变

2008年上半年华北区域精密水准复测结果表明,遵化—唐山、延庆—北京—安平、大同—山阴—阳明堡3条南北向的水准路线测量结果显示“南升北降”的垂直形变特征.汶川地震后又进行了复测,复测结果显示这种“南升北降”垂直形变态势有所恢复.从测量误差分析形变量可信度的角度推断,几条水准路线的垂直变化量都不显著,因此对垂直形变的可信度产生疑问.     

高铁工程水准复测垂直形变分析

在2011年度的震情会商中,利用京津城际铁路工程水准测量数据对首都圈地区的垂直形变进行了分析,为2008年出现的“南升北降”垂直形变异常的可信性提供了佐证并对这一区域垂直形变特征进行了分析.由于京津城际铁路工程水准测量自2010年中断了合同,资料来源受到工程的时效性和获取途径等的限制,不能连续应用.