一、DISPLACEMENT TIME SERIS AT FIDUCIAL STATIONS OBTAINED FROM GPS OBSERVATIONS IN CRUSTAL MOVEMENT OBSEREVATION NETWORK OF CHINA（论文文献综述）
王坦,李瑜,张锐,师宏波,王阅兵[1]（2021）在《GPS在我国地震监测中的应用现状与发展展望》文中提出回顾了GPS技术应用于我国地震监测中的发展历程,重点从GPS数据处理与时间序列、中国大陆构造变形速度场与应变率场、中国大陆活动地块运动定量化和地震研究等方面,介绍了GPS在我国地震监测中的应用现状,并针对当前面临的问题与挑战,进行了讨论,从地震预测研究、基础研究、GPS台网监测布局和GPS解算精度与时效4个方面,对GPS在我国地震监测中的发展进行了展望。
朱成林[2]（2020）在《郯庐断裂带沂沭段及周边地区地壳形变特征和地震危险性分析》文中认为我国是全球大陆地震最频繁、地震灾害最严重的国家,2008年汶川MS8.0、2010年玉树MS7.1、2013年芦山MS7.0、2017年九寨沟MS7.0等地震均造成重大人员伤亡和国民经济损失,地震危险性分析成为政府和社会必须面对的科学问题。通常而言,浅源地震是地壳岩石介质在缓慢区域构造运动持续加载下,应变能不断积累并达到极限状态时,发生突然断裂/错动释放出巨大能量的结果,活动断裂带是最易产生应变积累和破裂发震的具体场所。作为中国东部地区规模最大的活动断裂带,郯庐断裂带亦是华北地区的主要地震构造带,在其北段,曾发生1969年渤海MS7.4和1975年海城MS7.3等一系列强震;在其中南段,曾发生公元前70年安丘MS7和1668年郯城MS8?等强震。郯庐断裂带沂沭段（又称为沂沭断裂带）是郯庐断裂带出露最好、规模最大、新构造活动最强烈的段落,历史上曾发生过25次MS≥5地震。由于地处我国东部经济相对发达地区,区域人口稠密,沂沭断裂带及周边地区的地震危险性分析具有强烈的社会需求。受太平洋板块俯冲影响,日本2011年3月11日发生了MW9.0巨震（本文简称为“日本3.11地震”）,该地震后,沂沭断裂带及周边地区地震活动显着增强。由于郯庐断裂带与日本海沟同属一个地质构造系统,均受到太平洋板块俯冲的影响,该地震无疑对沂沭断裂带及周边地区的动力环境和地震潜势产生直接影响,使其地震危险性分析的需求更加紧迫。孕育地震的能量主要来源于地壳差异运动产生的应变能累积,提取地壳形变动态定量信息对地震危险性分析十分必要。基于GPS大地测量技术的高精度、大尺度地壳形变信息在区域构造背景和孕震环境研究方面发挥了重要作用,并被广泛应用于地震危险性分析。前人已通过华北地区GPS资料对沂沭断裂带及周边地区的地壳形变特征开展了诸多研究,但仍然存在以下科学问题有待解决:1)沂沭断裂带及周边地区处于欧亚板块、太平洋板块、北美板块的交汇区域,地壳动力环境复杂。太平洋板块俯冲产生的日本3.11地震无疑对该地区的动力环境产生直接影响。沂沭断裂带两侧地区分属华北平原地块和鲁东-黄海地块,引起日本3.11地震的板块间相互作用必定会在沂沭断裂带两侧地块有所体现,并构成影响该地区地震活动的动力环境。因此,日本3.11地震前后沂沭断裂带两侧地块间的相对运动如何演化及其对区域地震活动有何影响等问题值得深入探讨。2)日本3.11地震对我国华北地区造成了显着的同震形变,直接影响了沂沭断裂带及周边地区的地壳形变状态。日本3.11地震以后,该地区地震活动显着增强,发生了莱州ML5.0地震及序列、乳山震群、长岛震群等显着地震事件。因此,日本3.11地震对沂沭断裂带及周边地区地壳形变的同震影响及其对区域构造应力、地震活动、地震潜势的影响有待深入分析。3)沂沭断裂带及周边地区受太平洋板块俯冲的直接影响,需要关注日本3.11地震后最新的构造活动特征及其反映的地球动力学过程,定量分析该地区最新的地壳形变特征及其对地震潜势的影响。围绕着上述科学问题,本文以沂沭断裂带及周边地区为研究区,基于该区域高密度、高精度GPS观测并结合跨断层水准、定点地球物理观测和区域地质构造、地震活动资料,开展了以下工作并取得了相关认识:1)基于高密度GPS观测构建了研究区高时-空分辨率地壳形变场。研究分析了区域地壳形变状态在日本3.11地震前、同震及震后不同时段的变化。通过窗口滑动的形式给出形变场的演化过程,提高其时间分辨率,据此获得了研究区高时-空分辨率的地壳形变状态。2)研究分析了研究区地壳动力环境及其对地震活动的影响。我们基于滑动块体模型,研究了日本3.11地震前后沂沭断裂带两侧地块相对运动与地震活动参数演化过程之间的时间相关性,并通过建立块体相对运动与地震能量释放的回归关系来描述地震应变能累积-释放过程,从时间上印证了活动地块间相对运动对区域地震活动的控制作用,为区域地震危险性分析提供了依据。3)基于112个连续GPS观测站获取了日本3.11地震对研究区造成的高空间分辨率同震形变场,结合定点地球物理观测及地震b值反映的应力/应变特征并基于地震矩张量叠加分析讨论了日本3.11地震对研究区构造应力、地震活动和地震潜势的影响。结果表明:同震形变场对断裂带产生了南段拉张、北段挤压的不同同震作用,在鲁东隆起和鲁西断块产生了显着的剪应变,改变了这些区域的应力特征并积累了地震矩,上述区域在日本3.11地震以后的地震活动增强可能与此相关。4)研究分析了日本3.11地震以来研究区的地壳形变特征、沂沭断裂带的活动特征及其地震危险性。日本3.11地震以来胶东半岛隆起区和鲁西断块隆起区具有较高的地震矩累积率,与此相应,上述区域同期具有明显的地震矩释放。沂沭断裂带现今构造活动较弱,处于低滑动速率状态。日本3.11地震的同震滑动调节对沂沭断裂带走滑方向应变能具有释放作用,震后倾滑拉张对倾滑方向应变能具有释放作用,均有利于延缓沂沭断裂带的地震潜势。但是由于日本3.11地震对北段的同震挤压有利于其闭锁,对应变能释放作用较小,闭锁程度仍然较高,加上该段上次强震离逝时间较长,地震危险性相对较高。
陈阜超[3]（2020）在《GPS非构造垂直形变研究》文中研究表明自20世纪90年代以来,随着GPS技术的飞速发展,对国民经济生活和科学研究都有着巨大的影响。我国于“十一五”期间投资建设了国家重大科技基础设施“中国大陆构造环境监测网络”（简称陆态网络）,该网络在中国大陆及周边地区建成了260个GPS连续观测站和2000余个GPS区域观测站,为中国大陆构建了一个高精度、高密度的监测网络。陆态网络主要用于监测中国大陆地壳运动、重力场形态及变化、大气圈对流层水汽含量变化及电离层离子浓度的变化,为研究地壳运动的时间、空间变化规律、构造形变的三维精细特征、地震短临阶段的地壳形变时间、空间变化特征、现代大地测量基准系统的建立和维持、汛期暴雨的大尺度水汽输送模型、中国上空电离层动态变化图像和空间天气等科学问题提供基础资料和产品。2012年以来,中国大陆构造环境网络中的GPS连续站积累了大量的观测资料,可获得高精度的坐标时间序列。这些观测资料可以帮助学者们对板块运动、同震形变、地球动力学等领域进行更深层次的研究。然而GPS时间序列中除了构造形变以外,受陆地水质量负荷、大气负荷、海潮负荷、热膨胀等环境负载的外界因素的干扰,使GPS观测时间序列中包含了很多非构造形变信息。虽然非构造形变的周期性成分对于大尺度构造形变的提取不会产生根本性的影响,但会对构建参考框架使参考框架产生周期性影响,通过对GPS连续站观测资料的分析,寻求非构造的地球物理源并对其进行改正是剥离非构造形变的根本途径,也是提高GPS观测成果的有效保证,同时对于板块运动以及地球动力学过程分析起到至关重要的作用。本文基于中国大陆构造环境监测网络GPS连续站的观测资料,围绕造成GPS非构造形变的因素,如陆地水负荷、大气负荷、非潮汐海洋负荷、热膨胀效应以及土层周期形变等,深入研究其对非构造形变不同时间、空间尺度下的影响。对于土层GPS连续站的非构造形变,提出了土层周期形变的研究方案,建立的静力水准测量连续观测站可对土层周期形变进行精确的测定。本文主要研究内容和成果如下:（1）概述了GPS的发展现状、近年来GPS非构造形变的主要研究成果,评述了GPS非构造季节性形变的研究意义与研究现状。论述了土层周期形变对GPS连续站非构造形变的影响。（2）论述了GPS观测的计算方法和误差来源,解算了中国大陆构造环境监测网络260个GPS连续站观测资料,获得站点三维坐标时间序列数据。分析了垂直向非构造形变中年周期信号和半年周期信号,并提取了垂直向非构造形变年周期信号。（3）计算了中国及周边地区的大气负荷形变量,并对陆态网络中30个GPS连续站进行改正。结果表明大气负荷可解释GPS非构造垂直向形变约9%的年周期振幅,WRMS平均可减小3%;非潮汐海洋负荷对沿海地区影响较大,而随着与海洋之间距离的逐渐增加,对内陆地区的影响逐渐变小。计算结果表明:在渤海和黄海沿海的非潮汐海洋负荷垂直形变可解释GPS非构造形变约11%的年周期振幅,且WRMS改善效果明显,平均可减小5%。但位于东海和南海沿海的GPS非构造形变与非潮汐海洋负荷形变相关性较低,导致改正后GPS非构造的振幅增大,WRMS没有得到改善。这可能与开放海域与封闭半封闭海域受到的影响不同有关,开放海域所受风暴潮、海洋热交换等复杂因素的影响几率更大,因此单纯的利用洋底压强对非潮汐海洋负荷进行计算是不够严谨的,需要对模型进行进一步完善。（4）热膨胀效应对GPS非构造形变影响是不可忽视的,热膨胀效应包括地上观测墩与地下基岩两部分受温度影响导致的形变。地上观测墩部分经过线性热膨胀公式进行计算,其结果可解释GPS非构造形变约5%的年周期振幅。但是由于陆态网络的GPS观测站全部都建设在房屋内,且部分房屋冬季会进行供暖,这使得大部分观测墩的热膨胀效应都被过高的估计。对比分析了两种基岩热传导模型,即半无限空间热传导模型与有限空间球体热传导模型。后者由于其模型顾及了有限空间的热衰减以及固定了地球的质心,其计算得到的结果相对于半无限空间热传导模型更大,物理意义也更明确。（5）基于GRACE时变重力场反演了陆地水负荷形变,结果表明:陆地水负荷形变与GPS相关性较高,与陆态网络中30个GPS连续站年周期项相关系数平均可达0.87。同时利用非线性自回归模型（NARX）基于GRACE与GLDAS数据模拟了8个GPS连续站的陆地水负荷形变日值结果,通过NARX模拟出的陆地水负荷形变值改正后可使GPS非构造WRMS减小1%-30%,改正效果较GLDAS平均可提高5%。（6）重点介绍了利用静力水准连续观测得到的土层周期形变,把李七庄基岩标水准测量成果与GPS连续观测的垂直向观测成果相联系,论述了水准测量成果、静力水准测量与GPS观测成果的同一同源性和不同之处。阐述了水准测量与GPS两种不同高程系统的关系。通过与水准测量数据的对比,验证了静力水准观测数据的可靠性,且静力水准连续观测的精度更高。通过观测得到的土层周期形变可解释CH01站约16%的年周期振幅。且该连续站的WRMS可减小约4%。通过静力水准连续观测成果对GPS非构造形变可以进行有效的改正,并且得到较好的效果,该方法也是目前土层周期形变最为有效的改正方法。（7）以天津市CORS网为研究对象,分析了天津市基本地质构造条件,发现宝坻断裂南北两侧沉积层厚度差异巨大,小空间尺度的土层周期形变仅适用于宝坻断裂以南地区。经计算土层周期形变可以解释天津地区GPS非构造形变约14%的年周期振幅,改正后GPS非构造时间序列WRMS平均可减小2%。对于WRMS没有得到改善的GPS连续站,对比分析附近的地下水位资料,结果表明:在地下水超采的区域,导致了土层含水量采补失衡,影响了土层周期形变。
苏利娜[4]（2020）在《基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究》文中进行了进一步梳理自上世纪90年代以来,GPS由于高精度、大范围、全天候等特性,被广泛应用于大地测量和地球动力学的许多领域,揭示了许多其它手段难以认知的地球物理现象。GPS观测的位置变化完整地捕获了整个地震周期的地壳形变,包括地壳应力积累引起的震间形变,断层突然破裂产生的同震形变,地壳和上地幔逐步恢复到稳态的震后形变,从而成为了地壳形变主要监测手段之一。近年来,由于GPS连续站的广泛应用,高时间分辨率的时间序列捕捉到清晰的震后形变过程,吸引了许多研究者的关注。一方面,从GPS时间序列分析来看,无论是参考框架的维持还是站点的数学模型建立,探测时间序列中存在的震后形变并建立合适的模型都是今后GPS时间序列分析工作中不可避免的重要部分。另一方面,从震后形变背后的物理含义来看,GPS观测捕捉到的震后形变时空演化信息与岩石圈的深部物理状态直接相关,利用GPS观测的震后形变信息作为约束,可以研究余滑、粘弹性松弛等震后形变机制,进而推演断裂带的力学性质和岩石圈流变学结构。GPS时间序列处理和震后形变数据处理和分析是基础,而震后形变机制的研究是前者的物理解释,两者相互促进。针对震后形变的GPS时间序列的数据处理和背后的物理机制的研究具有系统性和重要的研究意义。因此,本文主要工作围绕GPS时间序列震后形变的分析和震后形变机制研究两部分展开。本文以GPS数据处理和时间序列分析为基础,以震后形变提取为重点,编写了一套针对震后形变分析的GPS时间序列处理软件,在此基础上分析震后形变的时间和空间特征。此外,以2015年Mw7.8尼泊尔Gorkha地震为例,应用提取的GPS震后形变作为约束,研究Gorkha地震的震后形变机制。具体研究的内容和成果包括以下几个方面:（1）预处理是GPS时间序列分析的基础,是时间序列分析程序的重要组成部分,包括粗差探测、空间滤波、空缺插值等。编写的预处理程序利用滑动窗口法探测并剔除粗差;集成了叠栈法、主成分分析和Karhunen-Loeve变换三种空间滤波方法,可按需选择;改进了Dong et al.（2006）的插值方法,提出基于模型和空间相关性的插值方法,从而避免局部信号的影响,并分析了该插值方法对速度、周期和噪声的影响。（2）由于GPS连续站的广泛应用,越来越多的站点受到地震的影响,筛选受影响的站点并建模成为时间序列分析的重要工作。为了避免人工筛选的繁杂工作和可能存在的疏漏,本文提出了综合检校法自动探测同震和震后形变,通过多个震例证明该方法的可靠性和高效性。针对震后形变时间序列的建模,本文提出了综合考虑数据自身特性和震后形变空间相关性的迭代PCA参数估计方法,利用蒙特卡罗方法合成的1000组数据证明了迭代PCA方法在参数估计上表现更稳定可靠,相比单站建模或者分步PCA方法,估算的参数精度大幅提升。（3）基于分布全球的37个地震,利用编写的数据处理软件自动探测受地震影响的站点并利用迭代PCA方法估算模型参数。统计不同地震、不同模型的衰减常数特征发现不同地震的衰减时间常数具有差异性,且与震中、震级、深度等因素没有直接关系;分析震后模型的衰减时间常数的时间特征,发现震后时间越久,参与计算的观测值的时间窗越长,估算的震后衰减时间常数越大。（4）目前尼泊尔地震震后形变的研究主要基于弹性分层或者弹性半空间模型来反演余滑,基于水平分层模型或者在青藏高原中下地壳增加粘弹性层来模拟震后粘弹性松弛。接收函数、大地测量数据反演、电阻率和温度剖面等许多证据表明了青藏高原下部存在介质不均匀特性,而介质属性控制了断层位错如何传递到地表形变。因此,本文建立了考虑地形起伏、地球曲率和介质不均匀的三维有限元模型来研究尼泊尔地震的震后余滑和粘弹性松弛。结果表明,GPS观测的震后形变与粘弹性松弛效应的方向和量级均不匹配,可以被破裂下方发生的余滑较好的解释。震后形变时间演化显示震后形变由快转慢,余滑在震后4.8年内一直处于主导作用,粘弹性松弛量级较小但对震后形变的贡献小幅增大。此外,利用弹性均匀模型下不同泊松比的同震形变差等效估计孔隙回弹,发现孔隙回弹量级比较小,对震后形变贡献较小。（5）通过不同模型对比评估地形起伏、曲率、介质属性、破裂模型等因素对粘弹性松弛、余滑和孔隙回弹的影响,为今后的建模提供参考。研究发现:地形和地球曲率对粘弹性松弛和余滑影响比较小;粘滞系数模型对粘弹性松弛影响较大,是影响粘弹性松弛的重要因素;双粘弹性特性的Burgers体与Maxwell体的震后松弛形态基本一致,量级存在差异,Burgers体是指数衰减的Kelvin体和线性增加的Maxwell体叠加,震后松弛更快;不同的破裂模型产生的粘弹性松弛和孔隙回弹,在量级和细节上存在差异,是影响粘弹性松弛和孔隙回弹形态和大小的重要因素。
张金旭[5]（2020）在《国家基准站北斗坐标时间序列分析》文中进行了进一步梳理北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）是我国重要的空间信息基础设施,在导航、定位、授时、通讯功能等方面发挥着重要作用。目前,我国已完成北斗全球系统核心星座的部署。自从BDS对亚洲和太平洋沿岸地区提供服务以来,我国国家连续运行参考站就已从单模（GPS）向多模（GPS/BDS/GLONASS/GALILEO）转变,使得国家基准站积累了丰富的北斗卫星导航系统观测数据。我国位于地震带和板块交界地区,受板块运动等影响,连续运行参考站的站点坐标在垂直和水平方向会随地壳运动发生不同的趋势变化,这为BDS在高精度监测方面的应用研究提供了良好的数据和区域条件。本文以此为基础,针对BDS坐标时间序列进行探索和研究,首先介绍了时间序列分析方法和相关的理论模型,然后对BDS坐标时间序列中的共模误差和噪声等信息进行提取和分离,最后对修正后的BDS坐标时间序列中存在的一些非线性影响因素（大气负载、水文负载、非潮汐海洋负载）进行分析。针对以上内容,本文主要研究以下几部分内容:（1）对GNSS坐标时间序列的分析方法和评价指标进行系统性的介绍,探讨了 GNSS坐标时间序列共模误差的提取方法,并对区域叠加滤波法、主成分分析法等各自的优缺点进行分析,最后,阐述了基准站的几种噪声类型和最佳噪声模型评价准则。（2）系统的介绍了 BDS和GPS观测数据的数据处理策略,总结了坐标时间序列预处理方法,在加权堆栈滤波方法基础上,探索了加入距离因子的加权堆栈滤波方法提取共模误差的可行性,并对改正效果进行分析。（3）论文深入分析了环境负载（大气负载、非潮汐海洋负载、水文负载）对研究区域内基准站的影响,分别通过综合环境负载与BDS和GPS坐标时间序列的相关性和负载改正前后坐标时间序列的加权均方根误差（Weightedrootmean square error,WRMS）值变化率,定量的给出了环境负载对基准站位移的影响。（4）利用研究区域内的BDS和GPS观测资料,通过噪声模型组合的方式,研究BDS和GPS坐标时间序列噪声模型类型,统计BDS与GPS在研究区域内基准站N、E、U三个方向上最佳噪声模型。最后,基于最佳噪声模型估计了研究区域内基准站水平速度分布。
赵亮[6]（2020）在《GNSS变形监测的虚拟基准方法》文中认为GNSS技术因其具有测量精度高、全天候作业、站间无需通视、自动化程度高等优势,已广泛应用于大型工程与地壳运动等变形监测领域。但GNSS受到空间相关误差的影响,基准站与监测站间距不可过长,且物理基准站在长期连续运行过程中必然会受到人类活动和自然因素的影响产生变形,进而影响监测结果。针对以上问题,本文研究了基于增强参考站（ARS）的GNSS变形监测虚拟基准构建技术,利用三维位置不变的虚拟基准代替传统物理基准站进行变形监测,主要研究内容及成果如下:1、分析虚拟基准观测值的生成过程,阐述了虚拟基准构建过程中的误差来源及处理方法,并以西南交通大学卫星导航定位研究中心自主研发的增强参考站系统ARS/VENUS软件为基础来构建虚拟基准。提出根据监测需求将虚拟基准变形监测模式分为目标点监测模式和区域监测模式,进而确定一个或多个虚拟基准的三维构建位置,使得虚拟基准与各监测点组成超短基线进行变形监测。2、对虚拟基准的有效性进行了检验:定量分析了虚拟基准构建过程中对流层延迟、电离层延迟、星历误差等误差的建模精度及其残差大小。利用虚拟基准和实际测站的GNSS观测数据,以TEQC软件对其进行观测质量检验,结果表明:虚拟基准在信噪比、多路径效应、周跳情况上均优于实测站。建立虚拟基准进行了基线解算效果测试,实验表明使用虚拟基准进行变形监测可获得良好监测精度,能正确反映监测点的位移变化情况。3、通过实验比较分析了影响虚拟基准解算精度的主要因素,实验结果表明:虚拟基准基线解算精度与处理时长紧密相关,相同条件下解算时长越长解算精度越高,6h基线解算精度平面方向优于2mm、垂直方向优于7mm,24h基线解算精度平面方向1.10mm、垂直方向优于3mm。虚拟基准在北斗/GPS融合系统下的可见卫星数、PDOP值及定位精度均优于各单系统,单系统中北斗系统与GPS精度相当。CORS网型结构是影响网络RTK定位服务性能的主要因素之一,但在构建虚拟基准时,参考站网型结构对其监测精度影响较小,具体表现为在参考站观测数据质量良好的情况下,根据不同网型结构所建立的虚拟基准可获得相当的监测精度。利用虚拟基准对网外监测用户进行变形监测时,对于外延距离较短的用户仍然可以正确得到位移变化情况,且与网内用户监测精度相当。4、对虚拟基准变形监测进行了应用实例分析:利用成都区域CORS网络3个参考站2019年3月至4月的观测数据,组成监测网络构建虚拟基准对网内4个均匀分布的监测站进行变形监测,获得各监测站位移时间序列。结合GAMIT/GLOBK软件解算结果进行对比分析,结果表明两组位移数据变化趋势相同、精度相当,由虚拟基准监测方法所得各监测站基线重复精度（平面）在1.5mm以内,具有较高的监测灵敏度,均正确反映了各监测站的实际位移情况,将虚拟基准用于GNSS变形监测是可行的。基于虚拟基准的变形监测方法在监测网络中精度分布均匀,是一种高精度位置无关的GNSS变形监测方法,无论监测用户位于监测网络何处区域,均可获得高精度的变形监测服务。
郑玉龙[7]（2020）在《日本地震前后GPS监测网几何网形变化与区域地壳形变特征分析》文中研究表明二十世纪九十年代以来,以GPS技术为代表的空间测量技术已经成为监测地质构造运动和地球动力学现象的主要技术手段。GPS技术以其高精度、自动化、高效益、全天候以及成本低等特点,在地震监测领域取得了很多专家和学者的关注,国内外不少研究人员利用GPS观测结果对构造应力场的变化进行深入的研究和探讨,并获得了不错的效果,为地震预报预测方面做出了很大的贡献。在地壳运动观测网络中,各观测站GPS连续观测资料的高精度处理大大提高了监测板块运动和地壳运动的能力。在GPS的监测网中,相邻基准站之间相隔的距离比较远,而且观测站的数量比较少,因此利用监测网中各观测站记录的GPS观测数据很难研究地壳细部的变化运动,但是利用监测网的观测资料分析空间大尺度的变化是可以的。本文使用的是2009年到2012年日本地震前后各两年时间里日本境内和周边的部分IGS基准站记录GPS的观测数据,GPS观测数据的基线解算和平差过程都是采用GAMIT/GLOBK软件来完成的。借助GPS三维无约束自由网平差后高精度的GPS基线向量,以GPS监测网内所有的基线长度的变化时间序列和基线间夹角的变化时间序列两个指标来全面衡量该GPS监测网几何网形结构的变化。利用解算得到的高精度的GPS基线向量可以计算出局部区域应变场相关的各参数变化的时间序列,包括基线线应变、各单元区域最大面膨胀、最大剪应变、第一剪应变和第二剪应变等5个物理量的变化趋势。根据整个GPS监测网几何网形的变化和各单元区域应变场的变化趋势来研究和分析此次日本9.0级地震前后区域地壳形变动态变化过程。
田镇[8]（2020）在《基于GPS观测的青藏高原南部构造变形及深部流变结构研究》文中研究说明青藏高原的构造变形模式及动力学机制一直以来都是地学界争论的焦点之一,这其中以两大端元学说:“大陆逃逸（块体变形）”和“地壳增厚（连续变形）”最为着名。而青藏高原南部作为印度板块与欧亚大陆碰撞的前缘地区,其现今的构造变形特征及演化模式更是国内外研究的热点。虽然有研究指出现有的地学资料还无法明确区分青藏高原的运动学机理到底属于哪种变形模式,但至少我们可以基于已有的大地测量数据来探究高原的构造变形是倾向于块体模型的“聚集式”变形,还是连续模型的“弥散式”变形。而这一基本变形特征的厘定也正是我们分析和研究高原构造机理与地球动力学过程的重要前提。另一方面,2015年在喜马拉雅造山带中段发生的Mw 7.8地震,其临近的GPS连续观测站很好地记录到了强震之后的地表持续变形,为研究该地区的流变结构及未来的地震活动提供了宝贵的资料。此次地震之后的地表驰豫性变形能否较好地约束青藏高原深部的介质属性?深部的流变结构是否又与高原独特的构造变形特征有关?对上述问题进行更加深入的研究,不仅能够加深我们对该区地球动力学机制问题的理解,而且有助于掌握高原现今的地质灾害背景,并进一步预测未来的变化态势,对人民的生命财产安全与社会的可持续发展都有着重要的意义。基于此,本文着眼于印度次大陆与欧亚大陆碰撞的前缘地区——青藏高原南部及邻区,主要利用震间与震后的大地测量资料分析与研究该区现今的构造变形特征与深部的流变结构,具体的研究内容分为以下几个部分:（1）系统地处理了尼泊尔及不丹地区的GPS观测资料,获得了观测站点的位移时间序列和运动速率,同时收集并整理了中国、印度及其他地区的GPS观测结果,并联合本文处理的速度场,通过数据融合获得了研究区在欧亚参考框架下较为密集的震间形变速率。在此基础之上结合研究区的地质构造背景建立了高原南部的弹性块体模型,厘定了各个块体的运动状态、主要断裂的滑动速率及块体内部的应变率。并引入块内变形效能率比来定量分析断层附近变形与块体内部变形的比重。结果显示断层附近的变形量级与块体内部相当,继而揭示出高原南部上地壳的“弥散式”形变特征,也说明了单一的纯弹性块体模型无法对高原的整体运动做出合理的解释。（2）利用2015年尼泊尔地震之后的GPS观测数据获取了震后的形变信号,并以此作为束条件,分析了震后余滑及黏弹性松弛效应的响应过程。结果显示,在震后初期,近场的位移主要由断层面上的余滑引起,而后期则以黏弹性变形为主;然而在远场,GPS的驰豫变形在整个震后阶段都主要受控于黏弹性机制。模型预测的近场震后信号基本上在18年之后才会逐渐小于观测噪声,因而在今后的研究中,利用大地测量资料来分析该区的构造运动时,还需进一步考虑此次强震的震后效应。另一方面,震后的黏弹性松弛效应支持研究区深部为横向的非均匀流变结构:高原南部下地壳接近于黏弹性性质(瞬时粘度为5×1017 Pa s,稳态粘度为5×1018 Pa s);而印度板块的地壳结构近似于弹性层。同时,考虑到尼泊尔地震之后的余滑分布及该区的历史地震活动,进一步推测出此次地震的南部和西部地区存在着发生强震的可能。（3）基于横向非均匀的流变结构及震间的GPS速率资料建立了研究区的黏弹性块体模型。结果显示,黏弹性的地球模型相比纯弹性体能够更为合理的描述研究区的构造变形,说明了存在于下地壳的黏弹性介质有可能是形成青藏高原南部“弥散式”变形的物理前提。同时可以看出,青藏高原现今所观测到的GPS震间变形在一定程度上包含了深部介质的黏弹性效应,在今后的数值模拟过程中应予以考虑。
侯争[9]（2020）在《GNSS地壳异常形变信息探测理论与方法研究》文中指出本文研究的地壳异常形变信息主要是指与地震、火山喷发等构造运动相关的异于板块或断层长期运动趋势的地壳形变现象,这些现象常表现为地壳的非线性运动。其中,俯冲带的慢滑移事件能够释放巨大能量,是造成地震、火山喷发等地质灾害的主要因素之一。因此,对慢滑移等地壳异常形变信息的探测和分析有助于探索断层滑动机制,评估区域地震危险性。论文以地壳异常形变信息探测和异常区域的地壳形变特征分析为主线,进行了基于GNSS坐标序列的噪声特征分析、时空滤波和地壳异常形变信息探测理论和方法的研究。在此基础上,选用我国华北、京津、川滇及美国Akutan、Cascadia和新西兰Manawatu等地为实验区域,综合使用GAMIT/GLOBK、QOCA、CATS和Fakenet等专业软件实现数据处理和仿真。主要工作与结论如下:（1）利用地球物理资料,研究质量负荷对京津地区GNSS坐标时间序列噪声特征的影响。扣除质量负荷后,N、E方向的谱指数分别呈现出增加和减小的趋势;U方向的线性速度变化最为明显,且北京强于天津;N、U方向的速度不确定性变化较大,平均变化率分别为45.53%和37.85%。（2）针对小尺度区域,研究叠加滤波、主成分分析和独立成分分析的滤波特性。结果表明,三种方法均可有效滤波,滤波后GNSS坐标序列的标准差降低了28%～47%,提取的共模误差相关系数均大于0.7。区域叠加滤波和主成分分析的滤波效果相似,但存在明显的过度滤波现象,而独立成分分析避免了过度滤波,且共模误差的区域特征更强。（3）针对共模分量难以确定的问题,提出了贡献值与空间响应相结合的解决方法。结果表明,川滇地区N、E、U三个方向的共模误差均为分形白噪声,且存在58.07天的共同周期,空间响应呈现出云南强于四川的区域分布特征。此外,在水平方向上探测到3个非线性信号,结合地震数据进行时空分析,推断它们可能与强烈地震有关。（4）提出了将独立成分分析与相对强度指数相结合的无震蠕滑信息探测方法。通过独立成分分析提高坐标序列的信噪比,避免了过度滤波的影响;以相对强度指数为振荡指标,有利于异常波动的探测。仿真实验证明,该方法能够有效探测地壳异常信息,不仅提高了坐标时间序列的信噪比,还确定了异常信息的测站分布。（5）利用多通道奇异谱分析探测慢滑移信息。针对异常信息起止时间难以确定的问题,探讨了根据慢滑移波动特征结合现有成果选取迟滞窗口的方案。明确了信号性质,确定了起止时间。提出了将信号振幅归一化为空间响应的方法,明晰了慢滑移的空间分布,揭示了断裂带的滑动特征。通过与独立成分分析和主成分分析进行对比,证实了多通道奇异谱分析在确定异常信息的起止时间和空间分布等方面均具有明显优势,并且能够揭示断裂带的滑动特征。（6）基于地壳异常形变信息的探测结果,研究了四川省的地壳形变特征变化,为地震危险性评估提供科学依据。结果显示,相较于2009～2013年,2014～2016年龙门山断裂带的主应变率、面膨胀率和最大剪应变率均明显减弱。其中,面压缩应变率由-7.18×10-8/a减小至-3.27×10-8/a,最大剪应变率降低了约3/4。相反,安宁河断裂带的面压缩应变率显着增强,极值达-1.04×10-7/a。鲜水河断裂带的最大剪应变率增强,且范围扩大。此外,龙门山断裂带和安宁河断裂带的基线长变化进一步印证了上述结论。
李成宏[10]（2020）在《面向地震监测的GNSS组合MEMS加速度计测量特性研究》文中研究说明地震是危害性最大的自然灾害之一,能够造成巨大的人员伤亡和财产损失。地震目前还难以进行短临预报预测,但理论上可以通过地震监测,在地震发生后及时进行地震预警。传统地震监测中,宽频地震仪在近场强震动情况下常常会限幅,而强震仪在强震动下会受到仪器倾斜、旋转的影响,产生基线漂移等问题,难以恢复准确的地震位移信号。高采样GNSS能够直接解算出地心地固坐标系下的测站位移,能够获取低频乃至永久位移信号,且没有限幅和基线漂移问题,也成了近年来利用空间对地观测技术进行地震监测的重要手段。然而,GNSS位移噪声高于地震仪观测噪声几个数量级,不能捕捉微小量级的地表形变。鉴于GNSS和强震仪地震监测能够优势互补,弥补单一观测不足,近年来组合高采样GNSS和强震仪成为一种观测趋势。然而,中国强震台网和GNSS台网是单独布设的,较少有天然的GNSS与强震仪并置台站。在现有陆态网络GNSS台站基础上,本文利用低成本MEMS加速度计,并置安装到GNSS监测站上,组建云南区域GNSS与MEMS加速度计并置监测台网,并对监测台网GNSS与MEMS加速度计测量特性进行了分析。本文主要工作和贡献如下:1.GNSS与MEMS加速度计地震监测网测量特性分析及数据处理。对2018-2019年云南GNSS与MEMS加速度计并置监测台网GNSS数据进行了质量分析,从数据完整率、信噪比、伪距多路径等方面分析,结果表明台网GNSS数据完整率较高。其中,YNHZ站数据质量较差,周跳较多,主要由观测环境较差造成;YNJP站L2上信噪比较差。利用Allan方差分析对MEMS加速度计数据进行了处理,结果显示,MEMS加速度计中主要随机噪声类型为高斯白噪声和闪烁噪声。利用开源软件PRIDE PPP-AR对台网2018年180天-2019年139天时间段各台站GPS数据分别进行了单天解及历元解定位处理。静态结果显示,水平定位精度在2～3mm,该时段内,地壳运动导致台站东向位移超过4cm,南向位移约1cm,并造成起伏可达3cm的垂直方向位移,并且模糊度固定率多在95%以上。动态结果显示,除YNHZ台站数据质量较差及YNJP台站部分天数据异常外,其余测站多数天能够达到单天水平方向RMS值1～3cm,垂直方向RMS值3～5cm的定位精度。结果表明GNSS获取了高精度的台站坐标。2.GNSS与强震仪振动实验及震例验证。实施振动台实验,模拟不同频率振动信号对加速度计进行测试,并从信号功率谱密度和积分位移两方面对其低频测量特性进行分析,结果表明强震仪无法恢复低频位移信号,尤其是0.02Hz以下,而GNSS与强震仪融合后能够获取低至0.005Hz的时域和频域准确的低频位移信号。之后,对2016年新西兰MW 7.8 Kaikōura地震震例LK TA/LTZ并置站GPS和强震加速度数据进行处理,获取到了较准确的速度和宽频带位移信号。融合位移显示在东方向产生了7.5cm的永久位移,并且保留了低频位移信号,比强震加速度积分更加准确可靠。3.GNSS与MEMS加速度计并置台网组建与地震监测案例分析。介绍了GNSS组合MEMS加速度计并置地震监测网组建的流程。基于台网监测到的实际地震案例,从时域、频域上对GNSS组合MEMS加速度计的速度、位移,及频率进行了分析。结果表明,MEMS加速度计足够灵敏,能够在震中距30km处记录到M3.5级地震;GNSS与MEMS加速度计融合速度仍然足够灵敏,能够探测P波到达时刻,并可以识别S波到达。融合位移由于受到1Hz GNSS噪声和解算精度的影响,难以探测微弱的位移信号。并置监测网震例结果表明,GNSS与MEMS加速度计融合结果能够在高频段保留MEMS加速度计高采样率、高灵敏度、高精度的优点,同时在低频段保留GNSS位移序列较为准确的低频乃至永久位移,从而能够在更大的频带范围获取准确的宽频带位移。结果能够为国内GNSS组合MEMS加速度计台网组建提供实践参考,也验证了MEMS加速度计并置GNSS地震监测网的有效性。
二、DISPLACEMENT TIME SERIS AT FIDUCIAL STATIONS OBTAINED FROM GPS OBSERVATIONS IN CRUSTAL MOVEMENT OBSEREVATION NETWORK OF CHINA（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、DISPLACEMENT TIME SERIS AT FIDUCIAL STATIONS OBTAINED FROM GPS OBSERVATIONS IN CRUSTAL MOVEMENT OBSEREVATION NETWORK OF CHINA（论文提纲范文）
（1）GPS在我国地震监测中的应用现状与发展展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 GPS观测台网 |
| 1.1 早期观测 |
| 1.2 中国地壳运动观测网络 |
| 1.3 中国大陆构造环境监测网络 |
| 1.4 GPS数据资源共享与发展 |
| 2 GPS在我国地震监测中的应用现状 |
| 2.1 GPS数据处理与时间序列 |
| 2.1.1 GPS数据处理软件 |
| 2.1.2 GPS坐标时间序列 |
| 2.1.3 GPS基线时间序列 |
| 2.2 中国大陆构造变形速度场与应变率场 |
| 2.2.1 水平速度场 |
| 2.2.2 垂向速度场 |
| 2.2.3 应变率场 |
| 2.3 中国大陆活动地块运动定量化 |
| 2.4 地震研究 |
| 2.4.1 同震形变场 |
| 2.4.2 高频GPS应用 |
| 2.4.3 GPS震后形变监测 |
| 2.5 广泛的影响 |
| 3 面临的问题 |
| 3.1 地震监测预报难题尚未解决 |
| 3.2 基础研究缺乏突破 |
| 3.3 站点密度有待提高 |
| 3.4 GPS解算精度和时效有待提高 |
| 4 发展方向 |
| 4.1 强化地震预测研究目标导向 |
| (1)强化中长期地震预测，完善GPS在发震地点和震级预测的方法和应用。 |
| (2)加强GPS用于短临预测的实践探索与研究。 |
| (3)强化断层滑动行为的精细化研究，分析地震危险性。 |
| (4)提高断层滑动瞬态变化过程的监测能力。 |
| (5)GPS分析研究要从地表到地下，从运动学到动力学转换。 |
| (6)加强GPS与InSAR、地震波等多元数据、多学科融合应用。 |
| 4.2 加强基础研究和基础性工作 |
| 4.3 统筹数据资源，优化GPS监测布局 |
| (1)充分利用连续站资源，适当减少东部地区的流动观测。 |
| (2)加强西部地区观测密度。 |
| (3)构建活动块体边界带的综合观测体系。 |
| (4)加强地震重点危险区细部观测，获取精细变形特征。 |
| (5)在“十四五”期间，推进GPS台站加密建设。 |
| 4.4 重视基础工作，加强GPS解算精度和时效 |
| 5 结语 |
（2）郯庐断裂带沂沭段及周边地区地壳形变特征和地震危险性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 郯庐断裂带沂沭段研究现状 |
| 1.1.1 郯庐断裂带概况 |
| 1.1.2 沂沭断裂带研究现状 |
| 1.2 基于地壳形变的地震危险性研究现状 |
| 1.2.1 GPS地壳形变的应用现状 |
| 1.2.2 沂沭断裂带相关区域地壳形变研究现状 |
| 1.2.3 沂沭断裂带形变特征研究现状 |
| 1.3 日本3.11地震对沂沭断裂带相关区域影响研究现状 |
| 1.4 存在的科学问题及本文主要工作 |
| 1.4.1 存在的科学问题 |
| 1.4.2 本文研究目标及研究内容 |
| 1.4.3 论文技术路线 |
| 1.4.4 论文框架 |
| 第2章 区域构造分布及地震活动特征 |
| 2.1 区域主要活动构造带 |
| 2.1.1 沂沭断裂带 |
| 2.1.2 其它主要断裂带 |
| 2.2 区域构造单元 |
| 2.2.1 构造单元划分 |
| 2.2.2 主要构造单元 |
| 2.3 区域地震活动特征 |
| 2.3.1 华北地区地震活动特征 |
| 2.3.2 研究区地震活动特征 |
| 第3章 区域地壳形变观测与数据处理 |
| 3.1 GPS观测及数据处理策略 |
| 3.1.1 GPS观测概况 |
| 3.1.2 GPS数据处理策略 |
| 3.1.3 GPS非构造因素剔除策略 |
| 3.2 跨断层水准观测及数据分析 |
| 3.2.1 跨断层水准观测概况 |
| 3.2.2 跨断层水准垂直形变资料处理 |
| 第4章 沂沭断裂带两侧地块差异运动与地震活动性的关系 |
| 4.1 活动地块划分与块体模型 |
| 4.1.1 活动地块假说概述 |
| 4.1.2 华北地区活动地块划分 |
| 4.1.3 块体模型及其误差估计 |
| 4.2 沂沭断裂带两侧地块相对运动的时序过程 |
| 4.3 沂沭断裂带两侧地块相对运动与区域地震活动的相关性 |
| 4.4 讨论:沂沭断裂带两侧地块相对运动对地震活动的影响 |
| 4.4.1 块体相对运动对区域地震活动的可能影响 |
| 4.4.2 区域地震序列的震源机制分析 |
| 4.4.3 区域地震能量释放与块体相对运动的关系 |
| 第5章 日本3.11地震对研究区地壳形变和地震危险性的影响 |
| 5.1 华北地区地壳形变特征 |
| 5.1.1 华北地区的同震形变特征 |
| 5.1.2 华北地区地震以来的应变特征 |
| 5.1.3 燕渤断裂带两侧地块相对位移时序分析 |
| 5.1.4 环渤海区域应变时序分析 |
| 5.2 研究区同震形变特征及其对地震活动的影响 |
| 5.2.1 地震之前及同震形变场 |
| 5.2.2 定点应变和水位观测反映的区域同震应变 |
| 5.2.3 地震b值变化反映的应力状态 |
| 5.2.4 震前和同震地震矩累积状态及其叠加分析 |
| 5.3 日本3.11地震以来研究区地壳形变及其对地震活动的影响 |
| 5.3.1 基于GPS的区域水平形变特征 |
| 5.3.2 基于GPS的区域垂直形变特征 |
| 5.3.3 地震以来的区域地震矩累积状态 |
| 5.3.4 区域地震矩累积状态演化过程 |
| 5.4 沂沭断裂带运动特征及其地震危险性分析 |
| 5.4.1 基于GPS的沂沭断裂带水平形变特征 |
| 5.4.2 基于跨断层水准的沂沭断裂带垂直形变特征 |
| 5.4.3 沂沭断裂带地震危险性分析 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究内容与成果 |
| 6.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（3）GPS非构造垂直形变研究（论文提纲范文）
| 博士生自认为的论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 非构造形变研究现状 |
| 1.2.1 大气负荷 |
| 1.2.2 海洋非潮汐负荷 |
| 1.2.3 热膨胀效应 |
| 1.2.4 陆地水质量负荷 |
| 1.3 土层GPS连续站的非构造周期形变 |
| 1.4 论文的研究目的与主要研究内容 |
| 第二章 GPS基本理论及数据处理策略 |
| 2.1 GPS观测原理 |
| 2.2 GPS观测误差 |
| 2.2.1 系统误差 |
| 2.2.2 人为误差 |
| 2.2.3 外界环境因素影响误差 |
| 2.3 选用的GPS观测数据及数据处理策略 |
| 2.4 GPS时间序列功率谱分析 |
| 2.5 参考框架的定义与统一 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 大气、非潮汐海洋负荷与热膨胀效应 |
| 3.1 地表负荷形变理论 |
| 3.2 大气负荷 |
| 3.3 非潮汐海洋负荷 |
| 3.4 地表以上热膨胀影响 |
| 3.5 地表以下基岩热膨胀影响 |
| 3.5.1 半无线空间热传导模型 |
| 3.5.2 有限空间球体热传导模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 陆地水负荷 |
| 4.1 GRACE时变重力场数据 |
| 4.2 陆地水储量反演计算 |
| 4.2.1 高斯平滑 |
| 4.2.2 去相关滤波 |
| 4.2.3 冰川均衡调整 |
| 4.3 GRACE 与 GLDAS 同化模型对比验证 |
| 4.4 陆地水负荷形变对GPS非构造垂直形变的影响 |
| 4.5 基于GRACE与 GLDAS的陆地水负荷形变模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 土层周期形变 |
| 5.1 观测场地 |
| 5.2 静力水准测量原理 |
| 5.3 静力水准测量误差 |
| 5.3.1 仪器误差 |
| 5.3.2 环境误差 |
| 5.4 高程系统的变化关系 |
| 5.4.1 正高高程系统 |
| 5.4.2 正常高系统 |
| 5.4.3 大地高高程系统 |
| 5.4.4 高程基准面 |
| 5.4.5 两种高程系统的变化关系 |
| 5.4.6 高程周期性变化关系 |
| 5.4.7 水准与静力水准观测数据 |
| 5.5 水准与静力水准观测数据对比 |
| 5.6 土层GPS连续站周期形变的改正 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 土层周期形变的应用与分析 |
| 6.1 研究区介绍 |
| 6.1.1 天津地区简介 |
| 6.1.2 天津市GPS连续运行参考站网简介 |
| 6.2 地质环境 |
| 6.3 土层周期形变对GPS非构造形变的改正 |
| 6.4 分析与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要工作与成果 |
| 7.2 今后研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历博士期间主要工作与成果 |
| 致谢 |
（4）基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 GPS时间序列在监测地壳形变中的应用 |
| 1.3 GPS时间序列的震后形变和机制的研究现状 |
| 1.3.1 GPS时间序列的高精度处理 |
| 1.3.2 GPS时间序列的震后形变分析 |
| 1.3.3 震后形变机制 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 GPS时间序列处理和参数估计 |
| 2.1 GPS时间序列 |
| 2.1.1 GPS数据解算 |
| 2.1.2 GPS时间序列模型 |
| 2.2 GPS时间序列预处理 |
| 2.2.1 粗差探测和剔除 |
| 2.2.2 空间滤波 |
| 2.2.3 空缺插值 |
| 2.3 非线性参数估计方法 |
| 2.3.1 试错法 |
| 2.3.2 Levenberg-Marquardt算法 |
| 2.3.3 方法讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 GPS时间序列的震后形变探测估计和特征分析 |
| 3.1 同震和震后自动探测 |
| 3.1.1 自动识别同震和震后形变 |
| 3.1.2 实例及讨论 |
| 3.2 迭代PCA估计震后形变 |
| 3.2.1 迭代PCA方法 |
| 3.2.2 迭代PCA方法验证 |
| 3.2.3 实例及讨论 |
| 3.3 震后形变衰减常数的分析 |
| 3.3.1 衰减常数的时间特性 |
| 3.3.2 不同地震和模型下的震后衰减常数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于GPS时间序列约束的震后形变机制模拟分析—以2015年尼泊尔地震为例 |
| 4.1 尼泊尔地震背景 |
| 4.2 尼泊尔地震的震后形变 |
| 4.3 三维有限元模型的建立 |
| 4.4 震后形变机制的研究方法 |
| 4.4.1 余滑 |
| 4.4.2 粘弹性松弛 |
| 4.4.3 孔隙回弹 |
| 4.5 震后形变机制分析 |
| 4.5.1 模型验证 |
| 4.5.2 粘弹性松弛 |
| 4.5.3 余滑 |
| 4.5.4 孔隙回弹 |
| 4.5.5 震后形变的时间演化和形变机制 |
| 4.5.6 地震危险性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 震后形变机制的影响因素分析 |
| 5.1 地形和地球曲率对余滑和粘弹性松弛的影响 |
| 5.2 不均匀的介质属性对粘弹性松弛和余滑的影响 |
| 5.3 粘弹性介质模型对粘弹性松弛的影响 |
| 5.4 破裂模型对粘弹性松弛和孔隙回弹的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究内容和结论 |
| 6.2 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）国家基准站北斗坐标时间序列分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究主要内容 |
| 2 GNSS坐标时间序列分析方法 |
| 2.1 GNSS坐标时间序列 |
| 2.2 坐标时间序列共模误差提取方法 |
| 2.3 坐标时间序列噪声模型估计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空间滤波的区域共模误差提取 |
| 3.1 实验区域的CORS站分布 |
| 3.2 基准站数据处理与时间序列获取 |
| 3.3 原始坐标时间序列的预处理 |
| 3.4 区域共模误差提取 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 环境负载对基准站坐标时间序列影响分析 |
| 4.1 地球参考框架与坐标系 |
| 4.2 评价指标 |
| 4.3 环境负载提取与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 坐标时间序列噪声模型的建立 |
| 5.1 几种噪声模型 |
| 5.2 噪声模型估计及评价准则 |
| 5.3 实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文成果 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）GNSS变形监测的虚拟基准方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS变形监测研究现状 |
| 1.2.2 基准点稳定性分析研究现状 |
| 1.3 本文研究的目标、主要内容与结构 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 第2章 GNSS变形监测虚拟基准构建方法 |
| 2.1 网络RTK系统概述 |
| 2.1.1 网络RTK系统组成 |
| 2.1.2 增强参考站技术 |
| 2.2 虚拟基准误差来源及处理方法 |
| 2.2.1 电离层延迟 |
| 2.2.2 对流层延迟 |
| 2.2.3 多路径效应 |
| 2.2.4 星历误差 |
| 2.2.5 其他误差 |
| 2.3 虚拟基准位置构建方法 |
| 2.3.1 监测区域位置信息获取 |
| 2.3.2 目标点监测模式 |
| 2.3.3 区域监测模式 |
| 2.4 虚拟基准的ARS生成方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 虚拟基准有效性检验 |
| 3.1 虚拟基准观测质量分析 |
| 3.1.1 电离层延迟区域内插模型 |
| 3.1.2 对流层延迟区域内插模型 |
| 3.1.3 星历误差分析 |
| 3.2 TEQC虚拟观测值检验 |
| 3.2.1 虚拟观测值信号组成 |
| 3.2.2 观测值质量衡量指标 |
| 3.2.3 TEQC数据质量检核 |
| 3.3 基线解算效果测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 虚拟基准变形监测的精度分析 |
| 4.1 精度评价指标 |
| 4.2 观测时长对监测质量的影响 |
| 4.3 北斗/GPS系统监测精度分析 |
| 4.4 网型结构对监测精度的影响 |
| 4.5 网外监测精度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 虚拟基准变形监测应用实例 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 数据处理策略 |
| 5.3 监测结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）日本地震前后GPS监测网几何网形变化与区域地壳形变特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国外研究现状 |
| 1.3 国内研究现状 |
| 1.4 研究目标及主要内容 |
| 第二章 GPS数据处理与解算结果分析方法 |
| 2.1 GPS数据处理软件 |
| 2.1.1 GAMIT软件概述 |
| 2.1.2 GAMIT软件的主要模块 |
| 2.1.3 GAMIT/GLOBK软件的安装 |
| 2.1.4 GAMIT/GLOBK软件的特点和主要功能 |
| 2.2 时间序列分析 |
| 2.2.1 时间序列基本概念 |
| 2.2.2 时间序列组成成分 |
| 2.2.3 时间序列的性质和主要特征 |
| 2.2.4 时间序列建模 |
| 2.2.5 具体方法 |
| 2.2.6 时间序列的主要用途 |
| 第三章 地震概述和地震前后GPS基线处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震概述及其成因 |
| 3.3 GPS在监测地震方面的应用 |
| 3.4 地震前后GPS数据处理 |
| 3.4.1 选择区域GPS监测网 |
| 3.4.2 GPS数据下载 |
| 3.4.3 GPS基线解算 |
| 3.4.4 GPS监测网网平差 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 区域地壳形变的动态演变过程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基线长度时间序列分析 |
| 4.3 基线夹角时间序列分析 |
| 4.4 GPS网形变化分析 |
| 4.5 GPS基线应变特征分析 |
| 4.5.1 基线线应变特征分析 |
| 4.5.2 基线面应变特征分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）基于GPS观测的青藏高原南部构造变形及深部流变结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状与存在问题 |
| 1.2.1 青藏高原构造变形的机理与模型 |
| 1.2.2 青藏高原GPS震间形变研究 |
| 1.2.3 青藏高原GPS震后变形研究 |
| 1.2.4 青藏高原南部GPS观测研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 高原南部及邻区地质构造背景 |
| 2.1 区域主要活动块体 |
| 2.1.1 拉萨块体 |
| 2.1.2 喜马拉雅块体 |
| 2.1.3 雅鲁藏布江缝合带 |
| 2.2 区域主要活动断裂 |
| 2.2.1 东西向逆冲断裂 |
| 2.2.2 边界走滑断层 |
| 2.2.3 内部正断系统 |
| 2.2.4 其他断层 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 高原南部及邻区的GPS观测与数据处理 |
| 3.1 研究区地壳形变监测网络 |
| 3.1.1 中国GPS观测网络 |
| 3.1.2 尼泊尔、不丹GPS观测网 |
| 3.1.3 印度GPS观测网 |
| 3.2 GPS数据处理 |
| 3.2.1 GAMIT/GLOBK基本工作原理 |
| 3.2.2 GPS观测数据处理 |
| 3.3 异源速度场资料的融合 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高原南部及邻区构造变形特征 |
| 4.1 弹性块体模型的建立 |
| 4.1.1 块体模型的初步建立 |
| 4.1.2 断层运动显着性检验与块体模型的确立 |
| 4.2 块体运动与主要断裂滑动速率 |
| 4.2.1 块体运动 |
| 4.2.2 断层滑动速率 |
| 4.3 块体内部应变 |
| 4.3.1 块内变形的显着性检验 |
| 4.3.2 观测噪声对块内变形的影响 |
| 4.3.3 块内应变方向与地震应力主轴的对比 |
| 4.3.4 块内应变结果分析 |
| 4.4 GPS数据揭示的区域形变特征 |
| 4.5 历史地震数据揭示的区域形变特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 尼泊尔地震震后变形及其反映的流变结构 |
| 5.1 震后变形信号提取 |
| 5.1.1 阶跃信号 |
| 5.1.2 长期线性变形 |
| 5.1.3 周期性变形 |
| 5.1.4 震后形变结果 |
| 5.2 震后形变分析与建模 |
| 5.2.1 震后余滑模型 |
| 5.2.2 黏弹性松弛模型 |
| 5.2.3 综合模型 |
| 5.3 震后形变模型结果分析 |
| 5.3.1 震后变形揭示的区域流变结构 |
| 5.3.2 震后余滑与黏弹性松弛的时空变化 |
| 5.3.3 震后变形的持续时长 |
| 5.4 区域未来的地震危险性评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 研究区流变结构与构造变形特征的关系 |
| 6.1 黏弹性块体模型理论 |
| 6.2 算例分析 |
| 6.2.1 逆冲断层 |
| 6.2.2 走滑断层 |
| 6.2.3 拉张断层 |
| 6.3 研究区黏弹性块体模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 主要研究成果 |
| 2 本文主要创新点 |
| 3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）GNSS地壳异常形变信息探测理论与方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 地壳异常形变信息探测的必要性 |
| 1.1.2 慢滑移信息探测的意义 |
| 1.1.3 GNSS研究基础 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS坐标时间序列噪声模型 |
| 1.2.2 GNSS坐标时间序列时空滤波方法 |
| 1.2.3 地壳异常形变信息探测方法 |
| 1.2.4 基于GNSS的地壳形变特征研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容与论文组织 |
| 2 地球参考框架与水平速度场基本理论 |
| 2.1 地球参考框架理论 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 地固坐标系与惯性坐标系转换 |
| 2.1.3 空间大地测量技术 |
| 2.1.4 ITRF建立与转换 |
| 2.2 水平运动速度场建立 |
| 2.2.1 板块构造理论 |
| 2.2.2 ITRF速度场 |
| 2.2.3 相对于板块运动的速度场 |
| 2.2.4 实例分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 GNSS坐标时间序列噪声特征研究 |
| 3.1 噪声模型及其协方差阵 |
| 3.1.1 幂律噪声 |
| 3.1.2 噪声协方差阵 |
| 3.1.3 线性速度不确定性估计 |
| 3.2 噪声模型确定 |
| 3.2.1 功率谱分析 |
| 3.2.2 极大似然估计 |
| 3.3 顾及地表质量负荷的GNSS坐标时间序列噪声特征研究 |
| 3.3.1 研究背景 |
| 3.3.2 GNSS数据来源 |
| 3.3.3 地球物理资料来源 |
| 3.3.4 最优噪声模型确立准则 |
| 3.3.5 质量负荷对谱指数的影响 |
| 3.3.6 质量负荷对最优噪声模型的影响 |
| 3.3.7 质量负荷对速度估计的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 时空滤波及ICA异常信息探测 |
| 4.1 时空滤波方法 |
| 4.1.1 区域叠加滤波 |
| 4.1.2 主成分分析 |
| 4.1.3 独立成分分析 |
| 4.2 非高斯性判断 |
| 4.3 小尺度区域GNSS网三种时空滤波方法比较分析 |
| 4.3.1 数据来源 |
| 4.3.2 时空滤波结果分析 |
| 4.3.3 仿真实验 |
| 4.4 基于ICA的川滇地区时空分析及异常信息探测 |
| 4.4.1 分量顺序确定 |
| 4.4.2 仿真实验 |
| 4.4.3 川滇地区共模误差特征分析 |
| 4.4.4 异常信息探测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于相对强度指数的瞬态无震蠕滑信息探测与分析 |
| 5.1 探测方法 |
| 5.1.1 时空滤波 |
| 5.1.2 相对强度指数 |
| 5.1.3 瞬态蠕滑事件概率转换 |
| 5.2 仿真实验 |
| 5.3 实例分析 |
| 5.3.1 Akutan瞬态无震蠕滑信息探测 |
| 5.3.2 四川省地表位移异常信息探测 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于多通道奇异谱分析的慢滑移信息探测与分析 |
| 6.1 探测方法 |
| 6.1.1 多通道奇异谱分析 |
| 6.1.2 窗口选择 |
| 6.2 仿真实验 |
| 6.3 实例分析 |
| 6.3.1 Cascadia消减带慢滑移信息探测 |
| 6.3.2 新西兰Manawatu慢滑移信息探测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 地壳形变特征研究 |
| 7.1 地壳形变特征参数 |
| 7.1.1 水平应变率场 |
| 7.1.2 基线变化时间序列 |
| 7.2 芦山地震前后四川省地壳形变特征分析 |
| 7.2.1 研究背景 |
| 7.2.2 水平速度场分析 |
| 7.2.3 主应变率场分析 |
| 7.2.4 面膨胀率场分析 |
| 7.2.5 最大剪应变率场分析 |
| 7.2.6 基线长变化分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 川滇地区CMOCON基准站线性速度估计 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）面向地震监测的GNSS组合MEMS加速度计测量特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 2 GNSS测量与强震数据处理 |
| 2.1 GNSS测量原理 |
| 2.1.1 GNSS精密单点定位基本原理 |
| 2.1.2 GNSS PPP-AR软件及产品简介 |
| 2.2 强震监测原理与方法 |
| 2.2.1 MEMS加速度计地震监测 |
| 2.2.2 强震仪数据处理方法 |
| 2.3 GNSS与强震仪数据融合方法 |
| 3 GNSS与 MEMS加速度计数据质量分析 |
| 3.1 GNSS与 MEMS加速度计数据质量分析方法 |
| 3.1.1 GNSS数据质量分析常用指标 |
| 3.1.2 MEMS加速度计噪声特性 |
| 3.1.3 功率谱密度和Allan方差分析方法 |
| 3.2 云南台网GNSS与 MEMS加速度计数据质量分析 |
| 3.2.1 GNSS数据质量分析 |
| 3.2.2 MEMS加速度计数据质量分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 GNSS与强震仪振动实验与震例验证 |
| 4.1 GNSS与强震仪低频振动实验 |
| 4.1.1 振动实验设计 |
| 4.1.2 加速度计低频测量特性分析 |
| 4.1.3 GNSS与强震仪融合分析 |
| 4.2 GNSS融合强震仪震例分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 云南GNSS组合MEMS加速度计地震监测网应用 |
| 5.1 GNSS组合MEMS加速度计监测台网组建 |
| 5.2 监测台网GNSS数据处理与分析 |
| 5.2.1 台网静态单天解处理 |
| 5.2.2 台网动态历元解处理 |
| 5.3 GNSS融合MEMS地震监测实例 |
| 5.3.1 并置台网记录地震简介 |
| 5.3.2 台网MEMS加速度计地震数据处理分析 |
| 5.3.3 GNSS与 MEMS加速度计融合震例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
四、DISPLACEMENT TIME SERIS AT FIDUCIAL STATIONS OBTAINED FROM GPS OBSERVATIONS IN CRUSTAL MOVEMENT OBSEREVATION NETWORK OF CHINA（论文参考文献）
- [1]GPS在我国地震监测中的应用现状与发展展望[J]. 王坦,李瑜,张锐,师宏波,王阅兵. 地震研究, 2021(02)
- [2]郯庐断裂带沂沭段及周边地区地壳形变特征和地震危险性分析[D]. 朱成林. 中国地震局地质研究所, 2020(03)
- [3]GPS非构造垂直形变研究[D]. 陈阜超. 武汉大学, 2020(06)
- [4]基于GPS时间序列的震后形变分析和机制研究[D]. 苏利娜. 中国地震局地质研究所, 2020(03)
- [5]国家基准站北斗坐标时间序列分析[D]. 张金旭. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]GNSS变形监测的虚拟基准方法[D]. 赵亮. 西南交通大学, 2020(07)
- [7]日本地震前后GPS监测网几何网形变化与区域地壳形变特征分析[D]. 郑玉龙. 西南交通大学, 2020(07)
- [8]基于GPS观测的青藏高原南部构造变形及深部流变结构研究[D]. 田镇. 长安大学, 2020(06)
- [9]GNSS地壳异常形变信息探测理论与方法研究[D]. 侯争. 河南理工大学, 2020(01)
- [10]面向地震监测的GNSS组合MEMS加速度计测量特性研究[D]. 李成宏. 武汉大学, 2020(03)