《汶川地震地殼形變的大地測量研究和解釋》是依託武漢大學，由許才軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：汶川地震地殼形變的大地測量研究和解釋
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：許才軍
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
綜合GPS、InSAR、水準等數據研究汶川大地震地殼形變，確定汶川地震的震後形變主導機制，精化和分離汶川地震的同震和震後位移場，提供高解析度、高精度的三維同震位移場；研究附有約束條件的最小二乘方差分量估計方法，推導給出嚴密的附有約束條件的方差分量估計公式，精確確定聯合反演問題中多類觀測值的權比例因子；考慮地殼結構、地球介質的粘彈性流變特性等影響，採用分段、分層、橫向不均勻模型反演汶川地震斷層滑動分布和破裂空間分布，分析地震形變及其時空演化特性，進行地球物理解釋；進一步研究汶川地震的孕育、發生的動力學及致災機理。本項目的研究工作不僅對發展地球科學具有重要的理論意義, 而且對提高地震研究水平、防震減災工作也有重大的現實意義。
結題摘要
本項目綜合 GPS、InSAR等數據研究汶川大地震地殼形變，確定汶川地震的震後形變主導機制，精化和分離汶川地震的同震和震後位移場，提供高解析度、高精度的三維同震位移場；研究附有約束條件的最小二乘方差分量估計方法，推導給出嚴密的附有約束條件的方差分量估計公式，精確確定聯合反演問題中多類觀測值的權比例因子；考慮地殼結構、地球介質的粘彈性流變特性等影響，採用分段、分層、橫向不均勻模型反演汶川地震斷層滑動分布和破裂空間分布，分析地震形變及其時空演化特性，進行地球物理解釋；進一步研究汶川地震的孕育、發生的動力學及致災機理。 本項目取得的主要研究成果有： （1）基於離散小波變換的思想，提出了一種自動分離多地震時間永久同震位移和早期震後位移的算法，並在2011年日本東北地震序列中的主震和多個餘震的永久同震位移及其早期震後形變分離中取得了較好效果。 （2）精化和分離了汶川地震的同震和震後位移， 分析了震後形變主導機制。2009年之前汶川地震震後形變主要受震後余滑的影響， 2009年後地表震後形變則主要受震後余滑和粘彈性鬆弛的共同作用。 （3）提出了通過建立虛擬觀測方程的方法來考慮附加的約束條件，將光滑因子表達為單位權方差與虛擬觀測方差之商的形式，採用方差分量估計原理同時確定觀測數據集權值和光滑因子的大小，推導給出嚴密的附有約束條件的方差分量估計公式；設計了震源參數線性、非線性反演的方差分量估計類算法和抗差方差分量估計類算法，通過模擬反演和實例計算對各類算法進行了驗證。 （4）提出利用三角位錯元構建斷層模型的新方法，推導了角位錯在彈性半空間中任意深度的應變公式，並對經典拉普拉斯光滑運算元的計算進行了改進，提高了計算效率與精度。 （5）通過InSAR/GPS獲取的高精度地震形變數據，採用同震、粘彈性鬆弛震後形變聯合反演模型同時確定了汶川地震的同震滑動分布和龍門山地區的流變結構參數。結果表明，汶川地震是一個斷層破裂非常複雜的地震事件，其中，北川段、岳家山段、虹口段和漢旺段的滑動以逆沖為主，而青川段以右旋走滑為主；滑動主要發生在10 km深度以上的區域，最大滑動量位於虹口段的東北端，達10.6 m；聯合反演模型確定的龍門山地區中下地殼的粘性係數為7×10(17)Pa s。 項目研究結果不僅對發展地球科學具有重要的理論意義, 而且對提高地震研究水平、防震減災工作也有重大的現實意義。
