動態大地測量地球物理數據聯合反演模式及套用研究

《動態大地測量地球物理數據聯合反演模式及套用研究》是依託武漢大學，由許才軍擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：動態大地測量地球物理數據聯合反演模式及套用研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：許才軍
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

以研究地殼形變與地震發生關係為目標，瞄準動態大地測量發展前沿並結合川滇地區的實際情況，本項目研究多類動態大地測量觀測數據獲取的地殼形變場時空特徵，建立高精度高解析度時變地殼應變應力場模型；研究動態大地測量地球物理數據聯合反演新模式，對聯合反演模型進行辨識並研究高效穩定的全局反演算法，研製動態大地測量地球物理數據聯合反演軟體平台；開展動態大地測量地球物理聯合反演套用研究，利用GPS、INSAR、地面重力和GRACE衛星重力等資料反演川滇地區活動斷層參數、地震震源機制和區域地殼（幔）粘滯係數；利用高時空解析度的時變地殼形變場、重力場反演地殼應變應力場，研究地震周期中的震前、同震、震後及震間階段不同階段應力轉移模式，通過應力轉移定量追蹤評估未來潛在地震發生斷層和地震發生機率。預期研究成果不僅對發展地球科學理論具有重要的科學意義，同時為探討地震孕育、發生和致災機理提供技術支撐，對防災減災具有重要的

結題摘要

GNSS、InSAR和衛星重力等技術在地球科學的廣泛套用，使人們能夠進一步探索地球內部動力學過程。本項目以研究地殼形變與地震發生關係為目標，瞄準動態大地測量發展前沿並結合川滇地區情況，進行了GNSS、重力加密觀測，獲得了精細的地殼運動圖像；建立了地殼應變場與重力變化的數學公式，發展了地殼形變場信息提取方法；提出並驗證了融合自適應平滑約束和方差分量估計的地震滑動分布反演方法，改善了模型參數反演的辨識及精度；建立了地震全周期庫侖應力正反演分析統一解析模型，為地震機率預測的解析模型奠定了基礎；給出了地震破裂過程的重力記錄頻譜分析方法、地震危險判定的閉鎖剪力模式及重力段差反演方法，拓展了斷層及地震參數確定途徑；推導了聯合多源觀測數據反演地震動態破裂的廣義ABIC公式，發展了動態大地測量地球物理聯合反演新模式；研製了多源大地測量數據聯合反演位移場、應力應變場以及庫侖應力的軟體平台。在上述研究基礎上，反演確定了川滇地區震間應變場、斷裂滑動速率及閉鎖程度等，發現了川滇塊體順時針旋轉的重力學證據，揭示了區域應變場與地震活動的關係；聯合多源數據反演確定了汶川、蘆山、魯甸、康定等區域地震的同震破裂模型；提取了不同時期的汶川地震震後形變，給出了其震後余滑和粘彈性鬆弛機制，確定了區域地殼（幔）粘滯係數；計算分析了川滇地區地震全周期的應力轉移模式，定量追蹤評估了未來潛在地震發生斷層和發生機率。此外，本項目還研究了其它典型斷裂帶的地震周期形變序列及機理，進一步完善並驗證了相關模型及方法。項目研究成果發展了大地測量觀測套用於地球科學的相關理論和方法，探討了地震孕育、發生和致災的時空特徵，深化了人們對大地震孕育發生及防範避險的認識，對提升國家防災減災能力、保障社會經濟可持續發展有著十分重要的科學和實用價值。