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

摘要

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。

目录

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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