簡介
地殼運動是整個地球活動的一部分,它發生在地球的
表層,與人類的生存和發展有著直接的聯繫。隨著空間大地測量技術的發展,人們對地殼垂直運動的研究將更加深入。但由於沒有全球統一的地殼垂直運動參考基準,世界各個國家和地區已有的地區垂直運動數據難以統一使用。因此,深入開展現代地殼垂直運動參考基準研究,探討並提出一套地球物理意義明確、易於實現、便於套用的現代地殼垂直運動參考基準,不僅是大地測量學科發展的急需,對於促進
地震、
地質和地球物理等相關學科的發展也具有重要意義。
研究方法
空間
地球動力學作為一門交叉派生的學科,研究領域極其廣闊,內容也比較豐富。隨著以GPS為代表的空間技術的迅速發展,使得監測和研究地球的運動成為可能,並且在空間地球動力學的部分領域已經實現,因此將空間大地測量方法套用於空間地球動力學的諸多領域不僅具有理論意義,而且具有重要的現實意義。 利用空間大地測量實測的高精度台站運動數據,對板塊模型的建立和全球構造變化的驗證等方面進行了相關的探討和檢測。首先簡要介紹了板塊運動和
地球參考系方面的發展與現狀,對板塊運動的基本原理以及測量和研究的方法進行了闡述,對地球參考系的實現和變換進行了推證,在利用實測數據建立板塊運動模型之前,介紹了所用數據的來源及處理流程。然後基於空間大地測量的觀測量——GPS和VLBI的組合數據建立了現時板塊運動模型GVM1,給出了12個大板塊的絕對運動歐拉矢量及20多個板塊對的相對歐拉矢量及其誤差橢圓,並與地學模型NUVEL-1A進行了比較。 VLBI和GPS是兩種完全不同的觀測技術,它們測得的地殼運動有可能是完全不同的情況。通過解算GPS和VLBI這兩種技術測定的同一批台站之間的基線長度變化率,及數理統計的相關分析等方法來比較它們之間的差異和相關性,並給出了這兩種技術之間存在的系統差和常數差。 對地球南漲北縮的非對稱性構造變化進行了檢測。分別採用GPS、VLBI和它們的組合數據,利用大地線長度變化率和實測站心坐標速度兩種方法分別來檢測,都給出了較為一致的結果,從而驗證了地球南漲北縮的構造變化現象,並定量的估計了這種變化的範圍。對地球的體積及形狀變化進行了檢測。利用GPS和VLBI組合的數據,採用數字地形建模中的Delaunay算法生成的三角形逼近地球表面,檢測了地球的體積變化及形狀變化,並利用板塊運動模型插值的方法改善測站分布而又不影響地球的實際運動。結果表明,插值後的地球體積及形狀變化與實測數據給出的結論是一致的,驗證了地球仍處於非對稱變形中,並定量的給出了這種變形的範圍。 最後檢測了冰期後地殼回彈對地麵點位產生的影響。利用VLBI的實測數據和ICE-4G模型,採用實測站速度和基線長度變化率分別檢測了冰期後地殼回彈的垂直運動和水平運動,並對用空間技術求解的實測值和用ICE-4G模型求解的估計值進行了數理統計分析,最後給出了實測結果與地學模型估計值之間的系統差。