融合LSC和REHSM的地壳形变分析模型

将块体运动偏离整体旋转和均匀应变的地壳形变看作信号,利用信号对块体内部偏离整体旋转与均匀应变的形变部分进行补偿,建立了融合最小二乘配置与整体旋转-均匀应变模型的地壳形变分析模型。对喜马拉雅-西藏块体的GPS速度场数据进行拟合分析结果表明,该方法有效地提高了拟合精度。

利用GPS资料研究郯庐带现今运动及变形状态

本文利用华北地区1999—2001年,2001—2004年,2004—2007年及2007—2009年四期GPS速度场资料,基于块体的整体旋转与均匀应变模型,分析了郯庐断裂带中南段的运动及变形特征。结果显示:潍坊—郯城段主要为右旋走滑的变形特征,而郯城—庐江段则为左旋滑动的变形特征,两段垂直断层方向上的变形表现为"张压交替"的特征。基于刚体运动模型,计算了扣除环渤海湾区域整体刚性运动的华北地区GPS速度场,并分析了环渤海湾区域块体的变形状态,结果显示环渤海区虽然各期的变形特征不同,特别是郯庐带附近,各期的运动特征差异较大,但基本可反映燕山—渤海地震带是运动特征差异的分界线,且每期郯庐带各站点的一致性运动明显。

基于多面函数的环渤海区域地壳水平运动速度场模拟

利用2009~2014年间中国大陆构造环境监测网在环渤海及其邻区的多期GPS对地观测速度场数据,分别采用多面函数法、刚体模型(RRM)、整体旋转与均匀应变模型(REHSM)及整体旋转与线性应变模型(RELSM)对速度场数据进行拟合和推估。对四种方法的计算结果进行对比分析,结果表明无论拟合精度还是推估精度,多面函数法都要优于其他三种模型。在此基础上,应用多面函数法按0.5˚ ×0.5˚的间隔进行速度场插值,根据插值结果绘制了环渤海区域地壳运动的水平速度场,并计算出环渤海区域相对于ITRF2008,其东向速度为30.2844 mm/yr,北向速度为−11.2871 mm/yr,整体上以32.3194 mm/yr的速度往东南20.4406˚方向运动。

基于ISE-LSC-RELSM的地壳形变分析

将块体运动偏离整体旋转与线性应变(RELSM)的地壳形变看作“信号”,即利用“信号”对偏离RELSM的块体内部不规则形变进行补偿,建立以整体旋转与线性应变为“趋势性”的最小二乘配置模型(LSC-RELSM),并尝试利用残差的信息扩散函数(ISE)构建方差–协方差矩阵代替以往利用高斯指数函数法确定信号的方差–协方差矩阵来解算配置模型(ISE-LSC-RELSM)。对喜马拉雅–西藏块体的实测GPS速度场数据进行拟合分析结果表明,新方法不仅优化了RELSM,并且还可以取得优于高斯指数法确定方差–协方差的拟合结果,这是因为信息扩散函数可以一定程度的抑制异常测站和粗差的影响。