利用高频GPS技术进行强震地面运动监测的研究进展

回顾了高频(1 Hz) GPS在地学应用中的研究进展和主要的数据处理方法,全面比较了高频GPS与地震仪的工作原理与性能,认为高频GPS可为后者进行有效的补充;分析了高频GPS应用于监测短周期强震地面运动的技术优势,以及在处理方法和实际的地学应用中存在的不足;通过对高频GPS的应用领域与发展前景的研究,对我国开展高频GPS数据的处理方法与地学应用研究提出了自己的观点和看法.     

大华北地区GPS时间序列共模误差的确定与分析

通过计算GPS时间序列共模误差,对大华北地区(华北和东北)不同尺度的共模误差进行分析和讨论,结果表明:计算共模误差时可采用Stacking与PCA方法相结合的方法,空间上需对测站进行细致挑选,区域面积在覆盖测站的条件下应尽可能小;扣除随机噪声试验说明并非用任意噪声序列都能起到共模误差滤波的作用;东北大尺度区域含有较多的框架误差成份,京津冀小尺度区域含有的共模误差成分比东北大尺度区域更多。     

东昆仑活动断裂带大地震之间的黏弹性应力触发研究

对青藏高原北部东昆仑破裂带大地震之间的应力转移和断层相互作用进行研究. 考虑1937年以来沿此破裂带发生的5个M≥7的地震：1937年M7.5花石峡地震，1963年MS7.1都兰地震，1973年MS7.3玛尼地震，1997年MW7.5玛尼地震和2001年MW7.8可可西里地震，模拟了黏弹性成层介质中地震断层错动产生的应力演化过程，并计算了在后续地震破裂面上产生的库仑破裂应力变化. 结果表明，前面4个地震均造成2001年可可西里地震断层面上库仑破裂应力的增加，并且中地壳和下地壳的黏弹性松弛效应使得库仑破裂应力场随着时间的推移而逐渐加强. 在计算过程中定量估计了可可西里地震发生时前面4个地震同震形变和黏弹性松弛导致可可西里地震破裂面上库仑破裂应力变化之间的比值，发现前3个地震由黏弹性松弛造成的变化远远大于同震形变所造成的变化. 可可西里地震之后应力场的模拟表明东昆仑断层中段的东大滩－西大滩断层段（位于可可西里地震破裂以东及都兰地震以西）的库仑破裂应力显著增加，变化值达0.05～0.1 MPa，预示这一地区地震危险性的增加.     

利用CORS站网监测三峡地区环境负荷引起的地壳形变与重力场时空变化

受地球动力学因素特别是地球表层大气、地表水及地下水动力环境影响,地面站点位置、地球重力场及大地水准面随时间变化。以三峡地区CORS站网为主,少量重力台站为辅,采用负荷形变与地球重力场严密组合方法,综合确定了2011-01-2015-06三峡地区环境负荷驱动的地壳形变与重力场月变化,结果显示:（1）CORS站网具备地壳垂直形变、大地水准面及地面重力变化的监测能力;（2）三峡地区地壳垂直形变年变化幅度36.1 mm,大地水准面年变化幅度28.2 mm,地面重力年变化幅度117.4 μGal;（3）CORS站网地面重力变化监测精度水平不低于流动重力场重复测量;（4）CORS站网地壳垂直形变与地面重力变化监测具有一定的外推预报能力。     

Contemporary crustal deformation of the Chinese continent and tectonic block model

We obtain the preliminary result of crustal deformation velocity field for the Chinese con-tinent by analyzing GPS data from the Crustal Motion Observation Network of China (CMONOC), particularly the data from the regional networks of CMONOC observed in 1999 and 2001. We de-lineate 9 tectonically active blocks and 2 broadly distributed deformation zones out of a denseGPS velocity field, and derive block motion Euler poles for the blocks and their relative motionrates. Our result reveals that there are 3 categories of deformation patterns in the Chinese conti-nent. The first category, associated with the interior of the Tibetan Plateau and the Tianshan oro-genic belt, shows broadly distributed deformation within the regions. The third category, associatedwith the Tarim Basin and the region east of the north-south seismic belt of China, shows block-likemotion, with deformation accommodated along the block boundaries only. The second category, mainly associated with the borderland of the Tibetan Plateau, such as the Qaidam, Qilian, Xining(in eastern Qinghai), and the Diamond-shaped (in western Sichuan and Yunnan) blocks, has thedeformation pattern between the first and the third, i.e. these regions appear to deform block-like,but with smaller sizes and less strength for the blocks. Based on the analysis of the lithosphericstructures and the deformation patterns of the regions above, we come to the inference that thedeformation modes of the Chinese continental crust are mainly controlled by the crustal structure.The crust of the eastern China and the Tarim Basin is mechanically strong, and its deformationtakes the form of relative motion between rigid blocks. On the other hand, the northward indentation of the Indian plate into the Asia continent has created the uplift of the Tibetan Plateau and the Tianshan Mountains, thickened their crust, and raised the temperature in the crust. The lower crust thus has become ductile, evidenced in low seismic velocity and high electric conductivity observed. The brittle part of the crust, driven by the visco-plastic flow of the lower crust, deforms extensively at all scales. The regions of the second category located at the borderland of the Tibetan Plateau are at the transition zone between the regions of the first and the third categories in terms of the crustal structure. Driven by the lateral boundary forces, their deformation style is also between the two, in the form of block motion and deformation with smaller blocks and less internal strength.     

利用GPS和水准测量资料反演2001年昆仑山口西8.1级地震的同震滑动分布

通过分析 2 0 0 1年昆仑山口西MS8.1地震前后的GPS资料和 1 979— 2 0 0 2年的水准测量资料 ,获得了地表同震位移场。利用这些同震位移数据 ,以震后详细野外地质调查破裂数据为约束 ,反演了破裂断层面上的同震滑动分布。结果表明 ,破裂下界深度为 1 4 .2～ 2 1km(70 %置信区间 ) ,最佳破裂深度 1 7km。虽然在太阳湖段和主破裂带西端的中间区域未观测到地表破裂 ,但反演的结果表明此区域存在 2～ 3m左右的左旋水平走滑 ,与InSAR资料分析得到的结果一致。地表以下的破裂西端止于太阳湖段 ,而东端似乎在地表破裂迹线以东 30km范围内仍存在 1 .5～ 2 .0m的左旋滑动。反演的垂直位移表明断层在东经 93°以西部分大体表现为南盘上升 ,而东经 93°以东部分表现为北盘上升。由大地测量和地表破裂调查得到的地震矩释放为 6 .1× 1 0 2 0 N·m ,与地震波资料的反演结果基本一致     

利用GPS与InSAR融合提高形变监测精度方法研究

提出一种GPS+InSAR+CR(角反射器)的融合方法,经过论证和前期的一些实证工作,认为该方法是可行的,能对多种误差因素进行削弱和较大程度上提高形变监测精度.     

GNSS观测的九寨沟7.0级地震同震位移初步结果

2017年8月8日四川省九寨沟县发生了7.0级地震,中国大陆构造环境网络与北斗地基增强系统的GNSS连续观测共同监测到了此次地震的同震位移（坐标：东向为正,北向为正）,结果显示：3个站点记录到了明显的同震位移,距离震中43 km的九寨沟台站（SCJZ）在东西向的位移为-9.8±1.5 mm,在南北向的位移为3.3±0.7 mm;距离震中65 km的松潘站（SCSP）在东西向的位移为-1.8±0.7 mm,在南北向的位移为-7.7±0.6 mm;距离震中77 km的舟曲站（GSZQ）在东西向的位移为0.4±1.2 mm,在南北向的位移为3.6±0.8 mm.通过同震位移分布特征,可以推测此次地震为一次左旋走滑型事件,引起水平向同震位移大致不超过150 km范围,地震对东南侧的龙门山断裂带影响非常小,对北侧的塔藏断裂和西侧的岷江断裂处引起的同震位移为厘米级.同震位移的反演结果显示：断层面上滑动量主要集中在7 km深度,最大量值约为0.4 m,平均滑动角为-15°,利用滑动分布计算的相应矩震级为M_W6.4,与地震波反演结果相当.结合同震滑动分布、同震主应变分布、余震分布和震源机制解等特征,推测此次地震破裂极值区累积的能量得到较充分释放,进一步分析得出此次地震在塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂处产生了一定的应力变化,值得持续关注.

     

GIPSY软件的GPS数据处理策略及应用

阐述利用GIPSY软件进行GPS数据处理的基本策略,如无基准解、精密单点定位以及GIPSY软件的其他物理模型及测站相关参数.利用GIPSY软件和所介绍的基本策略处理了四川西部鲜水河断裂带上的两对跨断裂连续GPS观测站数据,所得站点时间序列与GAMIT软件的处理取得较好的一致.     

黄土斜坡最危险滑裂面的遗传算法确定及稳定性分析

黄土滑坡尤其是地震作用下的黄土滑坡历来是我国西部广大地区一种突出而严重的地质灾害。本文研究了一种采用遗传算法基本思想和原理确定黄土斜坡最危险滑裂面、并以此为基础进行稳定性分析的新方法。实例的验证表明,与传统方法相比,该方法更准确、更高效,具有较好的实用性。