东日本Mw9.0大地震前、同震及震后地壳水平运动

利用“中国地壳运动观测网络(二期)”245个GPS连续观测站及其他站的大量观测结果,采用离震中很远的7个GPS站作为位错参考框架,得到2011年3月11日东日本Mw9.0大地震的同震水平位移和应变。此种参考框架的位移场解,符合弹性位错模型离震中很远且水平位移接近于0的要求,不仅有利于位错模型反演,也有利于合理分析此次大地震同震水平位移的影响范围。地震前后区域参考框架下远场GPS连续观测位移时间序列和同震位移弹性位错模型反演结果表明,东日本大地震同震水平位移既是地震断层破裂的结果,也是远场震前数月或数年水平位移的弹性回跳,据此可以进一步确认这些站震前水平位移前兆异常。由于这些震前异常位移中亦包含了同震位移量(方向相反),因此,弹性位错模型为定量研究大地震前远场地壳运动异常提供了一种理论模型。位错参考框架中的同震位移及其位错模型和区域参考框架的位移时间系列的综合研究有助于对此次大地震地壳运动异常的认识。这种持续时间为数月至数年的弹性形变异常,可以为大地震的中短期预测提供依据。     

GNSS观测数据质量对坐标解算精度的影响分析

针对陆态网络流动GNSS观测环境的变化易引起观测质量下降的问题,该文对其不同观测质量数据解算坐标误差进行分析,以便于根据不同研究区域选择不同质量的观测数据。以华北地区450个流动GNSS站为研究对象,统计结果表明,单天坐标精度总体上随着数据有效率的增大而升高,随M1和M2增大而降低,多路径效应对测站垂向的影响大于水平向;在影响测站观测环境的诸多因素中,树木遮挡影响最大。最后提出了提高数据质量的建议措施。     

参考框架的精化对GPS时间序列的影响与分析

GPS时间序列的精化解算受参考框架影响显著,本文基于ITRF2008参考框架分别设计了4种参考框架方案,通过对（112°E-124°E,30°N-39°N）范围内20个GPS测站2010年6月-2015年6月数据进行处理与统计分析,取得了如下认识：①在研究区域内增加少量连续GPS台站与全球IGS站一起组成的全球精化参考框架,可以保证解算结果的离散度稳定,并且可以抑制测站周年变化的振幅,体现出了动态参考框架的优势;②区域参考框架能够有效吸收共模误差,减弱全球刚性运动和周期性运动的影响,解算结果的精度高于全球框架,NEU单日解坐标重复性分别平均提高了13.7%、24.1%和38.0%,另外,区域参考框架N分量可能受温度变化的影响较为明显;③测站单日解坐标重复性和坐标精度均表现出季节性变化特征,每年7、8月较低。     

芦山MS7.0地震前水平位移和同震水平位移研究

本文利用“中国地壳运动观测网络（二期）”多个GPS连续观测站观测数据处理结果,将2013年4月20日四川芦山MS7.0地震区域参考框架同震水平位移与全球参考框架同震水平位移进行比较,结果表明两组框架解一致,说明两种参考框架均可当作位错参考框架,也即全球参考框架同震水平位移也可视为区域参考框架同震水平位移．区域参考框架下GPS连续观测站地震前的水平位移和同震水平位移结果表明,震前数年,SCTQ站西侧的GPS站构造运动十分显著,而该站水平位移却很小,即出现反常的闭锁．但该站的同震水平位移使其弹性回跳至正常构造水平位移水平,因此SCTQ站震前的位移闭锁是水平位移空间分布中的异常,是芦山MS7.0地震的前兆．水平位移时空变化表明,该站震前和震时位移完全符合里德的弹性回跳理论．区域参考框架中位移时间系列和同震水平位移的综合研究有助于对芦山地震地壳运动前兆的认识和解释．尽管本文未能直接采用其它GPS连续观测站的资料,但结合本文和其它研究结果可以证实,震中附近其它站地震前后的变化与SCTQ站类似．基于芦山地震前水平位移和同震水平位移及其与前兆关系的研究,本文进一步讨论了GPS监测网的布设、 数据处理和分析等问题．      

多核函数法对GNSS大空间域共模误差的识别

根据GNSS时序资料3分量E,N和U误差的构成和地壳微形变分析的需求,提出了基于多核函数大空间域共模误差识别的实用方法。并以川滇地区GNSS连续观测资料为例进行了实际计算与应用,获得了如下看法或结果:1)基于多核函数可有效识别大空间尺度GNSS时序3分量中的共模误差;2)进一步明确了GNSS连续站水平向时序观测值中共模误差是其误差的主要组成部分;3)通过对共模误差白噪声的剔除性处理可以更有效地分辨微形变或弱动态变化信息。     

天山地震带主要活动断层现今的滑动速率及其地震矩亏损

文中收集了1999—2015年天山地震带及其周边地区的GNSS数据,计算得到了速度场结果,并利用弹性块体模型计算了研究区域内各块体的闭锁深度和主要断层的滑动速率.研究结果表明:南天山断裂带西段的迈丹断裂的缩短速率处于高值状态,达(-6.3±1.9)mm/a,高于南天山东段;北天山断裂带西段的缩短速率同样高于东段.利用主...     

青藏高原现今水平运动及其机制讨论

青藏高原在印度板块推挤与碰撞及塔里木和阿拉善块体阻挡背景下的物质去向一直是人们研究的一个重点,这是因为在过去的大约50百万年青藏高原发生了强烈的变形,南北向缩短了750～1500 km,垂向平均隆升了4500 m.     

时序形变资料的多核函数滤波方法研究及应用

针对多年时序形变观测资料有效信息提取复杂的问题,对基于多核函数的滤波方法进行研究,得到以下有益结论:(1)当核函数指数为0.5,光滑因子为0.003时,10天及以上核点间隔的滤波模型单位权中误差最小;(2)核点间隔控制滤波信息频谱的高低,间隔越大频谱信息越低,反之则频谱信息越高;(3)因数据缺失部分造成核点减少,当连续减少2个以上时滤波失败,当连续减少2个时数据缺失部分滤波出现失真,当减少1个时滤波效果不受影响;(4)通过对GPS时序资料、定点形变时序资料和非构造形变时序资料的滤波应用,获取不同频谱的信息,验证了本文方法的稳定性和可靠性。     

GPS垂向年周期运动的精确获取与方法评估

分别选用负荷模型方法、GRACE模型方法、空间加权法和多核函数法分析GPS垂向年周期运动参数的精确获取问题,以云南26个陆态网络GPS连续站2010—2015年观测数据得到的垂向年周期参数为标准,评估了这4种方法的效果。这4种方法与GPS连续站实测的振幅差异平均值分别为4. 97,3. 31,1. 38,1. 43 mm,4种方法的WRMS减速比平均值分别为0. 70,0. 84,0. 95,0. 94。结果表明:由于云南地区GPS连续站密度较高且区域垂向年周期运动空间一致性较好,空间加权法和多核函数法效果最好,GRACE模型方法次之,负荷模型方法最差。建议在GPS连续站较多的区域,采用空间加权法或者多核函数法;在GPS连续站较少的区域,建议采用GRACE模型方法。