第一讲GPS与地壳形变测量选读.ppt

高等应用测量课程安排 课程总学时为24 1、第一讲 GPS与地壳形变测量 2、第二讲 GPS站点形变数据的处理与分析 3、第三讲 精密工程测量 4、第四讲 精密距离测量 5、第五讲 精密角度测量 6、第六讲 精密水准测量 7、相关的实验和实习 §1.1 概述 地壳形变监测的主要目的：为地震预报提供依据。 1976年7月28日3时42分54秒，在河北省唐山、丰南一带，发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11度，地震波及天津市和北京市。这次地震集中在工矿企业集中、人口稠密的城市，造成242419人丧生(包括天津等受灾区)，100多万人受伤，15886户家庭解体，3817人成为截瘫患者，25061人肢体残废，遗留下孤寡老人3675位，孤儿4204人，数十万居民转眼变成失去家园的难民。 被震毁的唐山机车车辆厂全景 ? 被震毁的唐山机车车辆厂全景 ? 大地震后弯曲的铁路 2012年5月12日汶川大地震 §1.2 地震孕育与地壳的垂直形变 大量的震例研究表明：地震的孕育和地壳的垂直形变存在密切的关系，地震的孕育会表现出地壳的垂直形变，而地壳的垂直形变可能表明地震得孕育正在进行。 (1)唐山地区垂直形变速率图 1.3 地壳形变监测的方法 （1）地震发生的原因 1.3 地壳形变监测的方法 （2）地壳形变的测量监测方法 1.精密水准测量 2.GPS基线观测——GPS基线时间序列 3.GPS点位观测——GPS点位时间序列 1.4 地壳形变监测网的布设 1.4 地壳形变监测网的布设 1.4 地壳形变监测网的布设 中国地壳运动观测网络GPS数据服务中心（:8080/）。 (1)基准网 (2) 基本网 (3) 区域网 1.4 地壳形变监测网的布设（1）基准网 1.4 地壳形变监测网的布设 1.4 地壳形变监测网的布设（2）基本网 1.4 地壳形变监测网的布设 1.4 地壳形变监测网的布设（3）区域网 1.4 地壳形变监测网的布设 1.5 数据的解算 (1)解算概述 中国地壳运动观测网络的数据处理中心采用了国际上先进的GPS数据处理软件进行数据的处理，即美国麻省理工学院等研制的GAMIT/GLOBK 软件, 瑞士伯尔尼大学天文研究所研制的BERNESE 软件等。 平台为LINUX平台，软件为GAMIT。 （2）数据解算的精度 中国地壳运动观测网络自运行以来，顾国华(1997)，乔学军(1998)、王琪(2003)等对基本网观测精度的统计分析表明：基线定位水平分量精度为2-5mm，垂直分量为7-15mm，全国网基线长相对精度为l0-9,区域网基线长度相对精度为10-8，单天整体解点位重复精度NS方向平均在4mm以内，EW向分量精度平均在8mm以内，垂直分量一般不越过l 5mm。 （2）数据解算的精度 刘光明等对中国地壳运动观测网络历年观测的数据重新进行处理，基于“中国地壳运动观测网络”工程1999--2009年的1081个GPS观测站数据，联合47个国际IGS核心站，获得了这些点于2000.0历元在ITRF2000框架中的坐标及速度，并且计算得到了网络各点坐标分量中误差的均值和各点速度分量中误差的均值[15]，见表2.3。 (2) 数据解算的精度 (3)数据解算的相关成果A.点位坐标时间序列 (3)数据解算的相关成果 (3)数据解算的相关成果 (3)数据解算的相关成果 B.GPS基准站基线变化序列分析 (3)数据解算的相关成果C.基准站点坐标日变化量 (3)数据解算的相关成果 从表3.1可以看出，2008年5月11日，即震前一天的NEU三个方向的数值相比2008年4月1日的数据变化分别为-3.5mm、3.1 mm、和4.4 mm。也就是说LUZH基准站在震前一个多月NEU方向最大有4.4 mm的异常变化。 第一讲 结束 第一讲 GPS与地壳形变测量 图3.13 DLHA-URUM和DLHA-TASH基线时间序列 （德令哈—乌鲁木齐）（德令哈—塔什库尔干） 2008.411 0.000904 0.096208 -0.03396 LUZH2008.409 0.004004 0.096408 -0.03576 LUZH2008.406 0.002304 0.097508 -0.03476 LUZH2008.403 -0.003 0.098008 -0.03606 LUZH2008.4 0.012004 0.096608