地壳垂直运动参考基准研究

论文摘要

地壳运动是整个地球活动的一部分,它发生在地球的表层,与人类的生存和发展有着直接的联系。随着空间大地测量技术的发展,人们对地壳垂直运动的研究将更加深入。但由于没有全球统一的地壳垂直运动参考基准,世界各个国家和地区已有的地区垂直运动数据难以统一使用。因此,深入开展现代地壳垂直运动参考基准研究,探讨并提出一套地球物理意义明确、易于实现、便于应用的现代地壳垂直运动参考基准,不仅是大地测量学科发展的急需,对于促进地震、地质和地球物理等相关学科的发展也具有重要意义。本文的主要工作如下:1.系统阐述了有关地壳垂直运动与国际地球参考框架(ITRF)及其最新版本ITRF2005框架的定义、实现和建立方法。计算了基于ITRF2005的现时板块运动模型,分析了板块运动。2.在并置站上求解了GPS与VLBI两种空间测量技术的地心坐标不符值,此不符值反映了地心坐标的真正实现精度。3.对ITRF2005框架下的GPS、VLBI和SLR地心坐标速度的实际精度进行了检测。接着,对这三种不同的空间技术测定地壳运动进行了检测,利用VLBI、GPS和SLR并置站上的地心坐标速度,解算基线长度变化率,发现它们在测定地壳运动时存在一定的系统差。4.本文重点是提出了三种建立全球地壳垂直运动参考基准的方法,求解了各速度场与地壳垂直运动参考基准之间的系统差,分析产生大小方向各异系统差的原因。首先,论证这几种方法的合理性;接着,通过求解系统差来实现了各速度场与全球地壳垂直运动参考基准的统一;最后,对这三种不同机理所建立的全球地壳垂直运动参考基准进行分析比较,从而证明了SLR垂向速度作为全球地壳垂直运动参考基准具有物理意义明确、易于实现、便于应用的特性。5.对我国的地壳垂直运动进行了描述。分析了基准站速率图估计值与基准站GPS时间序列处理值之间产生差异的原因。随后,利用地壳观测网络连续运行基准站的参考基准与全球地壳垂直运动参考基准之间的系统差,将我国地壳垂直运动参考基准统一至本文所建立的全球地壳垂直运动参考基准。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 全球地壳垂直运动参考基准的研究背景及意义

1.2 全球地壳垂直运动参考基准的概况

1.3 本文研究的主要内容

第二章地壳垂直运动与参考框架

2.1 地壳垂直运动

2.2 国际地球参考架（ITRF）

2.2.1 ITRF与 WGS84的关系

2.2.2 ITRF2005

2.2.3 由ITRF2005计算全球板块运动欧拉矢量

第三章 VLBI、GPS地心坐标的精度检测

3.1 概述

3.2 数据来源

3.3 平差模型

3.3.1 历元的统一

3.3.2 数据偏心改正

3.3.3 利用布尔莎七参数转换公式平差计算

3.3.4 坐标不符值加权中误差的计算

3.4 结果分析

3.5 结论

第四章 ITRF2005框架下GPS、VLBI和 SLR地心坐标速度的精度检测

4.1 概述

4.2 数据来源

4.3 平差模型

4.4 结果分析

4.5 结论

第五章 VLBI、GPS、SLR测定地壳运动的比较

5.1 概述

5.2 数据来源

5.3 数据解算及模型分析

ij解算'>5.3.1 基线长度变化率（B|·）_ij解算

5.3.2 线性拟合模型及线性相关分析

5.4 结果及分析

5.5 结论

第六章全球地壳垂直运动参考基准研究

6.1 利用 SLR数据确定地壳垂直运动参考基准的研究

6.1.1 概述

6.1.2 SLR技术

6.1.3 数据的来源

6.1.4 系统差模型

6.1.5 线性拟合模型及线性相关分析

6.1.6 SLR确定全球地壳垂直运动参考基准的研究

6.1.7 结果分析

6.2 以冰后回弹模型为地壳垂直运动参考基准的研究

6.2.1 概述

6.2.2 冰后回弹模型 ICE-4G

6.2.3 数据来源

6.2.4 系统差模型

6.2.5 线性拟合模型及线性相关分析

6.2.6 ICE-4G模型确定全球地壳垂直运动参考基准的研究

6.2.7 结果分析

6.3 以赤道附近低纬度带内垂向速度约束为零的参考基准研究

6.4 三种全球地壳垂直运动参考基准的比较分析

第七章中国地区的地壳垂直运动

7.1 我国基准站的垂直运动速率值的比较研究

7.1.1 中国地区的垂直运动概况

7.1.2 我国大陆现今地壳垂直运动速率等值线图的绘制

7.1.3 我国GPS连续运行基准站的垂直速度

7.1.4 结论探讨

7.2 我国地壳垂直运动与全球地壳垂直运动基准的联系

第八章总结与展望

参考文献

作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作

致谢

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