论文摘要
地球表层是由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈等圈层构成的一个体系，在外力和内力的共同作用之下，地表一直处于运动和变化的状态。现代空间技术的迅速发展，为地球形变监测，尤其是全球规模上的形变监测，提供了更为强有力的手段，因此我们已具备全球任意地区迅速、准确测定地表形变的能力。为了在大范围分析地表形变的情况，常规的平面坐标系下的求解方式已无法满足其精度的要求，因此本文寻求了一种直接在椭球面上，且无需采用投影的地表形变分析方法。 本文旨在由导师施一民教授所定义和建立的新型大地坐标系下，表达地表几何量，统一表述地球自然表面的三维几何量及点位变动。这种基于地球椭球面并利用新型大地坐标系来建立的地球自然表面的度量测度及度量张量表示，是将地表作为曲面空间来描述，因此它与常用的基于站心地平坐标系描述的三维位移相比，不仅便于直接在椭球上简便地计算内蕴几何量(长度、角度、面积等)，还可进一步显示与曲面空间形状相关的地表形变的几何特性。本文通过两期的上海GPS形变监测网的数据计算予以验证，并采用坐标余差绝对值的一次范数为最小的估计方法来确定相对稳定点，准确地反映出局部点的异常位移，还建立起较大区域内的地表三维形变和应变分析的几何模型，使能更全面精确地表达与分析地表形变的几何和力学特性。
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摘要ABSTRACT目录第1章 引言1.1 概述1.2 地表形变研究背景、现状及发展1.3 新型大地坐标系下进行地表形变分析的意义1.3.1 新型大地坐标系下地表形变的研究基础1.3.2 新型大地坐标系下表述地表形变的优势1.4 本论文研究内容第2章 新型大地坐标系理论2.1 新型大地坐标系的建立与性质2.1.1 新型大地坐标系的定义2.1.2 纬线方向的长度归化因子n的求定2.1.3 新大地坐标系的性质2.2 新大地坐标与大地坐标相互转换的原理和方法L,sB）'>2.2.1 由大地坐标（B,L）变换为新大地坐标（sL,sB）L,sB）变换为大地坐标（B,L）'>2.2.2 由新大地坐标（sL,sB）变换为大地坐标（B,L）2.3 新大地坐标系中的大地主题解算2.3.1 新大地主题反解大地线长度的公式2.3.2 大地线起终点大地方位角的解算式2.3.3 数据验算2.4 本章小结第3章 地表形变分析3.1 概述3.2 应力与应变的概念3.3 用弹性力学理论分析地表形变的几个基本假定3.4 地表形变分析3.5 本章小结第4章 新大地坐标系下水平位移分析4.1 水平位移4.2 多种水平位移量的表示形式与新大地坐标下表示位移量的比较4.2.1 基于大地坐标系下大地线微分关系式分解表示为子午线利纬线方向上的弧长变化量的表示法4.2.2基于站心地平坐标的表示法4.2.3 采用球近似的表示法4.2.4 基于新大地坐标系的水平位移表示方法4.2.5 算例与分析4.3 新大地坐标系用于地表形变分析的优点4.3.1 新大地坐标能以长度量来表示无投影变形的平面点位4.3.2 平面点位及平面位移采用同一种坐标表述形式4.3.3 以新大地坐标为参数的椭球面第一基本形式4.4 本章小结第5章 地壳形变分析中稳健坐标基准的确定5.1 地面参考框架的选取5.2 在空间直角坐标系下寻求相对稳定位移分量5.2.1 线性规划法的解算原理和方法5.2.2 解算的实质与结果说明5.3 利用新大地坐标系来寻求相对稳定点5.4 算例分析5.5 本章小结第6章 新大地坐标系下的应变分析6.1 概述6.2 新大地坐标系中的应变计算6.3 算例6.4 本章小结第7章 结论与展望7.1 结论7.2 展望致谢参考文献个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果
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