青藏高原及其东南前陆地壳运动的GPS监测

作为世界上最高最大最活动的青藏高原,以其独特的自然地理条件吸引了广大学者和科研人员的关注,在此地区开展的各项研究工作.本文主要介绍了利用GPS监测青藏高原及邻区所得到的速度矢量场.观测结果表明:高原南北向收缩、高原物质东流、高原东部地区地壳物质相对喜马拉雅汇聚区作大规模的顺时针旋转等高原动力学特征.并就其产生原因进行了初步分析.

GPS应用于地球动力学研究的进展

介绍了GPS卫星系统的现代化以及ICS(Ineternational GPS Service)的最新研究成果;重点介绍了GPS技术在地球动力学研究中,包括国际地球参考架的建立与维护,固体地球形变和海平面变化的监测,科学卫星轨道的确定以及全球和中国地壳运动、地球定向参数的监测,GPS在大气研究和气象预报中的最新进展;评述了GPS技术目前存在的问题,包括与SLR测量之间存在的系统偏差、GPS技术本身可能存在的周年变化和GPS卫星天线相位中心的变化。

中国GPS地壳运动监测网的精度分析与评定(1992～1996)

中国ＧＰＳ地壳运动监测网于１９９２～１９９６年进行了多期观测，观测资料全部采用ＳＮＡＰＳ软件和精密星历进行解算，对解算结果的统计分析与精度评定表明：全国网的基线长相对精度为１０－９，区域网的基线长相对精度为１０－８。

新疆伽师地区现今构造运动和地形变GPS监测的初步研究

对伽师及帕米尔东北侧地区的 GPS监测网进行加密和复测 ,采用 GPS高精度数据处理软件进行解算 ,获得了高精度的观测结果 ,基线的相对精度达 1 0 -8～ 1 0 -9。根据观测结果 ,初步得到了该地区的现今地壳形变速率图及各基线矢量的时间序列。结果表明 ,伽师地区向北推移。

GPS城市地壳变形监测网的数据处理及精度分析

应用GPS定位技术进行城市或区域地壳变形监测,研究了GPS监测的数据处理和精度分析的理论和方法。使用高精度的定位分析软件GAMIT,对某城市地壳变形监测网的试验观测数据进行数据处理,并对解算得到的基线向量和坐标分别进行精度分析,结果表明:在100 km范围内,GPS基线重复率在平面上比例误差可以达到10-8,垂直方向比例误差可以达到10-7;GPS监测点的三维坐标重复率精度可达到3 mm左右,能满足城市或区域地壳变形监测的精度要求。

东北地区GPS连续观测站的变化

根据东北地区GPS连续观测站数据计算位移变化量,将结果分离为线性趋势变化部分和非线性变化部分。据此分析了东北地区的地壳运动,异常特征及其与中强地震孕育发生的关系。结果显示,相对全球框架基准,东北地壳以27.06mm/a的速度向南东方向位移;GPS站点的非线性变化在地震前几个月至2年出现不同程度的异常变化,震级相对较大时,异常范围大,出现异常变化的站点也多;单个站点出现异常时,常常是站点附近地区有中小地震发生。无中、强地震孕育发生的时期,站点位移变化也相对稳定,一般无明显异常变化。

基于BDS/GPS融合的精密单点定位解算策略与实测精度

针对实际GNSS地壳形变流动监测中信号遮挡比较严重,GPS可视卫星数较少等问题,采用BDS/GPS双系统观测,分析了BDS/GPS双系统在实际流动测站观测中对精密单点定位(PPP)性能的改善。基于四川石棉地区GNSS地壳形变监测网实际流动测站观测数据,分析了在实际观测环境以及模拟更恶劣观测环境下BDS单系统、GPS单系统和BDS/GPS双系统等3种定位模式的可视卫星数、几何精度衰减因子(GDOP)、定位精度和历元利用率。结果表明:在观测环境较差的山区,BDS/GPS双系统可大大提高可视卫星数,几何精度衰减因子降低,显著改善卫星空间几何结构,提高收敛速度和定位精度;与BDS单系统、GPS单系统相比,BDS/GPS双系统收敛速度可提高50%~80%,定位精度可提高20%~50%;单系统定位精度受高度角影响较大,BDS/GPS双系统在较高高度角时仍可保持较高精度,稳定性更强;在遮挡严重地区,为保证有充足双频观测值,可视卫星数需有6颗或6颗以上。BDS/GPS双系统因其高稳定性和高精度,更有利于在地形起伏剧烈区域捕捉地壳形变及地震产生的微弱位移信号,在复杂观测环境(山区、树林、建筑物密集区)具有更好的应用价值。

中国大陆主要构造块体现今运动的基本特征

为了研究中国大陆现代地壳运动和地球动力学 ,在 90年代初布设了由 2 2个站组成的全国GPS监测网 ,测站均匀布设在中国大陆不同块体上 ,1992、1994和 1996年对该网进行了3次观测。本文主要评述了 3次观测的资料处理和精度 ,分析了 3次复测获得的中国大陆现今块体运动的基本特征。研究结果表明 ,GPS网 3次观测获得的资料精度均达到 10 - 8～ 10 - 9,能满足地壳运动监测的需要。利用 3次复测资料结果所建立的我国大陆块体运动模型 ,有效地检验了地质学和地球物理学的研究结果。在全球框架中 ,我国大陆整体存在着明显的向东运动 ,相对于西伯利亚的区域性运动特征是 :我国西部地区主要受印度板块向北的俯冲和推挤的影响 ,青藏高原在南北向压缩的同时 ,存在着明显的向东的侧向滑移 ,这对大陆逃逸模型是较为有利的支持 ;东部地区的块体运动 ,同时受到印度板块以及太平洋板块、菲律宾板块的联合作用 ,导致了东部地区的北东向及东向的运动 ,到达东南沿海地区 。

现代地壳运动与地震监测预报研究的现状和发展趋势

综述了近年来美国、日本的ＧＰＳ连续观测系统和ＩＮＳＡＲ空间测地技术在现代地壳运动和地震监测预报研究中的应用现状和发展趋势。

CORS观测网络地壳运动监测系统研制及应用

以四川CORS观测网络为数据基础,结合GPS高精度数据处理技术及B/S技术架构,设计并实现了一套地壳运动在线监测系统。该地壳运动监测系统以GAMIT/GLOBK为数据处理引擎,实现各CORS站数据的高精度自动化解算,并通过WEB技术实现测站信息、基线序列以及坐标序列等的信息可视化表达。试验结果表明,该系统具备较好的运行稳定性和友好的人机交互性,可实现自动化的区域地壳运动监测。

山东地壳运动监测及管理信息系统的设计与研发

全面介绍了山东GPS地壳运动监测及管理信息系统的设计思路和框架以及软件开发方法,该系统以VC++、Matlab和WebGIS为开发基础,集成了设备监控、高精度数据解算、结果分析及应用,以及信息网络发布等功能,可为同类GPS观测网管理系统的研发提供良好的借鉴。

基于实测速度的中国大陆地壳运动速度场的应用

采用十几年全国范围的中国大陆构造环境监测网络基准站、区域站等高精度GPS实测数据,获得点位实测速度,运用克里金插值法等技术手段,建立了全国1°×1°高精度速度场模型,精度达到东向±1.12mm/a,北向±1.10mm/a,高程方向±0.05mm/a。

青藏高原地壳运动与形变第二期GPS监测的精密星历解

“青藏高原地壳运动与形变的GPS研究”是国家自然科学基金“八五”重点资助项目。目的在于建立一个高精度的GPS监测网，并与地质和地球物理学科合作，开展青藏高原地壳运动与形变和地球动力学研究。继1993年对青藏高原进行第一期监测后，1995年，又对该地区进行第二期监测。在第二期监测中，采取了相应措施，以加强GPS网的图形结构强度和监测青藏高原整体运动的能力。GPS基线解算，采用NGS精密垦历和美国麻省理工学院研制的GAMIT精密定位软件；GPS监测网的整体平差，采用武汉测绘科技大学研制的GPSADJ软件。平差后，有半数基线的相对精度达到10－9量级，平均相对精度为6．6×10－9，达到国际领先水平。

基于卡尔曼滤波方法的高边坡变形分析与预测

针对边坡变形的特点,将监测点位移速率看做一阶马尔科夫过程建立边坡运动方程。利用卡尔曼滤波方法对边坡上监测点进行变形分析,估计出各个监测点的状态参数,从而更全面地反映边坡的运动状态。结合小湾水电站2号山梁高边坡变形监测数据进行滤波处理,所得到的结果表明,经过卡尔曼滤波后位移量的估计精度有了明显的提高,能够准确地反映边坡监测点的位移变化情况。