《基於多源觀測信息融合的地殼粘彈性形變反演模型研究》是依託山東科技大學，由獨知行擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多源觀測信息融合的地殼粘彈性形變反演模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：獨知行
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
課題突破地殼形變分析的剛、彈性力學假設，針對地殼形變分析問題，利用我國長期積累的地震、地球物理、GPS、重力、水準測量等多種觀測資料，基於多源數據融合理論、粘彈性介質力學理論、抗差估計、混合最小二乘理論和大地測量反演理論及方法，主要研究：（1）考慮觀測信息時序特徵的各類觀測數據與模型參數之間的數學物理描述及多源數據的融合準則；（2）多源觀測信息分布特徵及粘彈性介質性質，觀測向量隨機過程，動態抗差反演模型的狀態向量和設計矩陣的確定；（3）先驗信息對不適定問題改善的影響，及新的正則化算法權陣的構造。研究出多源數據融合模型、粘彈性動態反演模型、不適定問題的新解法、多源數據的反演分析方法及川滇地區粘彈性形變規律及時空變化特徵，並形成一套切實可用融合多源觀測信息的地殼粘彈性形變反演分析研究及套用軟體，為該方向的相關研究提供理論基礎和技術支持，具有重要的科學意義和較大的套用價值。
結題摘要
地殼運動、形變及其動力學成因的研究一直是地球科學領域的熱點和難點。項目主要基於多源大地測量數據，針對地殼構造應力場及模型、板塊剛體運動模型、彈塑性形變模型及其套用開展深入研究。其主要內容包括： （1）開展了重力構造機制的研究，研究了基於球殼模型假設的重力構造應力場計算方法，以華北地區為例，計算得到華北地區不同地層構造應力場數值模型。 （2）研究了重力構造應力場與密度異常關係，結合360階的地球重力場模型 和中國大陸 數字高程模型分別計算了重力異常 和大地水準面高 的值，計算了研究區地面以下不同深度處的密度異常和平均構造應力值。利用有限單元數值算法研究了華北地區有關地球動力學問題。 （3）利用中國“陸態網”最新GPS觀測數據，建立了環渤海區域整體以及內部各塊體的整體旋轉與均勻應變模型和整體旋轉與線性應變兩種彈性運動模型。 （4）提出利用最小二乘配置反演地殼彈塑性形變參數的兩步法，即最小二乘配置擬合模型構建，利用最小二乘濾波方法提取塊體內部不規則形變。第二步，基於第一步形變數建立地殼彈塑性形變應變模型，估計出板內應變參數。並研究了環渤海區域地殼運動模式及形變。 （5）針對塊體的整體旋轉與均勻應變模型中的“均勻”和“線性”假設在複雜構造區域難以適用的問題，提出地殼的半參數彈塑性運動應變模型，實例進行了驗證。 （6）基於混合最小二乘方法，利用中國大陸長期積累的地震矩張量和GPS觀測資料聯合反演了中國大陸各主要塊體（7個）的歐拉運動參數。提出兩類觀測數據的相對權比反演新算法，新方法具有普適性。 （7）利用地震矩張量和GPS數據構建聯合反演模型，建立了中國大陸各主要褶皺帶的運動變形模型，研究了中國大陸塊體（14個構造塊體）的整體運動矢量和各塊體間褶皺帶縮短速率矢量及其滑動規律，給出了中國大陸各主要塊體邊界的相對運動速率矢量圖。
