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GPS监测全球板块构造运动的研究

板块构造运动,特别是岩石圈板块汇聚地带的构造运动——造山运动、地震爆发和岛弧海沟的形成等,这些与人类生存环境息息相关。传统方法研究板块构造运动主要是以地质时间尺度(几百万年)的地质资料,用地球物理方法研究各种运动和它们相互关系,探索它们的演化过程和动力学机制,推测其运动特征,然而大部分还停留在假设和推测的水平上。随着近二十多年空间大地测量技术的迅猛发展,开辟了监测和研究地壳运动和全球构造动态变化新途径。本文主要利用GPS资料(附加少量的VLBI和SLR资料),研究较短时间尺度全球板块构造现今运动特征和区域性地壳形变。研究成果和内容具体包括:(1)系统归纳现代地壳运动研究方法从刚体领域转变为弹性体和流变体的研究,并评述其研究进展;阐述了地质方法研究现代地壳运动的缺陷及其存在问题,指出GPS技术在现代板块构造运动研究中扮演重要角色。 (2)研究和完善现今板块运动学模型。使板块台站形变向刚性板块运动逼近,通过多次循环,从而唯一确定各  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地质研究所
中国地震局地质研究所

利用空间对地观测技术研究全球构造特征

空间对地观测技术实现了高覆盖率、高精度、高时空分辨率测定地球岩石圈的运动,空间大地测量技术的出现为地球科学的发展提供了非常有力的方法和手段,也为定量研究现今岩石圈的运动提供了可能。本文主要研究空间对地观测资料在全球构造特征研究中的应用。重点研究利用空间大地测量技术研究全球和区域的构造特征,具体包括:空间大地测量技术的发展与现状、全球板块运动研究的发展与现状、板块构造学说的不确定性、岩石圈整体无旋转条件的实现、速度场的数据预处理方法、板块运动模型的建立与应用、现今全球板块运动模型的实现与检验、中国大陆及其周边地区的运动模型和构造特征。1 全球板块运动研究的发展与现状概要介绍了板块学说的基本原理。阐述了地质与传统地球物理学方法研究全球板块运动的观测量、测量方法和建模方法,总结了地质与传统地球物理方法在全球板块运动研究的发展与结论。介绍了空间大地测量在全球板块运动研究中的应用,国际地球参考框架序列的演变、刚性模型的研究方法和结论、进...  (本文共203页) 本文目录 | 阅读全文>>

解放军信息工程大学
解放军信息工程大学

现代地壳运动参考基准的研究

由于地壳运动参考基准的混乱,同一个板块或同一个地壳形变区域,不同的文献资料给出的运动或形变速度和方向常常大不相同,差异的量级远大于测量误差,因此深入开展现代地壳运动参考基准研究,理清当前地壳运动参考基准使用中的混乱现象,不仅是大地测量学科发展的急需,对于促进地震、地质和地球物理等相关学科的发展也具有重要意义。本文基于最新的地壳运动实测数据、地学热点数据、冰期后地壳回弹模型数据和其他相关研究成果,对现代地壳运动参考基准展开深入研究,并针对全球水平地壳运动、垂直地壳运动和区域水平地壳运动、垂直地壳运动分别提出了一套地球物理意义明确、易于实现、便于应用的参考基准。本文的主要成果和创新点如下:1.全面回顾了现代地壳运动参考基准的发展历程,深入分析了相关研究现状,指出了现代地壳运动参考基准即水平运动基准、垂直运动基准和区域基准当前存在的主要问题,明确了建立全球统一地壳运动参考基准的重要性和必要性。2.建立了全球板块运动模型ITRF2005...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地球物理研究所
中国地震局地球物理研究所

基于全球定位系统的现今地壳运动与形变研究

近二十年来,随着GPS等空间大地测量技术的不断发展,利用空间大地测量技术监测全球地壳运动、区域地壳运动与形变取得了前所未有的进展。目前甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、全球定位系统(GPS)等空间大地测量技术能够以毫米级的精度测定地面点的位置,监测地球在空间的整体运动以及地壳的运动和形变,这使得对地球动态的监测和研究发生了根本性的变化。虽然利用地质和地球物理观测数据己建立起了全球板块运动的模型,但由于使用资料的局限性,己有的模型还需要现代大地测量结果来检验。根据地质和地球物理观测数据建立的全球板块运动模型以及板内活动断裂和活动块体运动模型反映了过去几百万年内地壳运动的平均运动状态,它是否和现今地壳运动的特征一致,亟待现代空间大地测量的实测结果来验证。空间大地测量定位精度的提高,对地球参考系的定义、实现、相互变换等都提出了新的课题,如何建立和维持现代地球参考系也是天文学、大地测量学和地球动力学等学科共同面对的重...  (本文共221页) 本文目录 | 阅读全文>>

解放军信息工程大学
解放军信息工程大学

地壳运动背景场及其监测网数据处理理论与方法研究

近三十年空间大地测量技术的发展,开辟了监测和研究地壳运动和全球构造变化的新途径。本文主要利用GPS等空间大地测量手段的直接和间接观测资料,对形变分析背景场的定义、性质以及其建立方法进行了研究,并建立了全球主要板块和中国大陆内部块体的运动模型。针对采用几何观测量进行形变分析时存在的秩亏和计算结果物理意义缺失等问题,讨论了在观测数据处理过程中如何顾及地球物理模型预报信息的方法,提出了将抗差估计与滤波融合方法;在引入自适应滤波时,提出了适合地壳形变分析的自适应因子的联合确定方法,从而不仅解决了监测网平差中存在的秩亏问题,而且提高了处理结果的精度。研究成果和内容具体包括:1、进一步明确了全球背景场和区域背景场的概念,提出了区域几何背景场和区域物理背景场的概念;根据相似变换筛选后的IGS站运动速度,初步建立了全球板块运动模型ITRF2000VEL。基于已有和新建立的几何、物理背景场,比较和分析了中国地壳运动网络工程基准站在不同背景场下的运...  (本文共193页) 本文目录 | 阅读全文>>

贵州大学
贵州大学

基于GPS速度场的地壳弹塑性形变模型及应用

地壳运动及其形变是引起地震等众多自然灾害的主要原因之一,开展定量化地壳运动及形变分析模型研究,不仅可以预测和防控相关地质灾变,并且和地球物理相结合,还有助于揭示地球深部动力学形成过程和机制。长期以来,研究地壳运动及其形变,主要是利用地质、地球物理资料,基于欧拉刚体旋转定理开展的,由于数据和模型本身的局限性,导致结果的定量化程度不高。近20年来,高精度空间大地测量技术的迅猛发展,为地壳形变分析开辟了新的研究手段,但相当部分内容仍停留在对传统刚性板块运动模型的验证层面,对地壳形变分析模型的研究尚缺乏系统性,尤其是建模方法还存在不足。本文利用中国大陆地壳运动观测网络近几年在环渤海区域的GPS监测数据以及以往文献关于中国大陆主要块体的GPS速度场数据,基于弹性介质理论、地壳运动理论、大地测量数据处理等有关理论,针对刚性板块运动模型不能顾及块体内部形变的问题,研究建立了几种能顾及块体内部形变的弹塑性形变分析模型,并对环渤海区域及中国大陆主...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>