基本信息
- 项目名称：
- 利用长期GPS资料监测福州地区地表位移变化
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 作品利用GPS进行地球动力学研究的基础理论入手，深入分析适用于福州地区的高精度GPS数据处理模型和方法，改进和完善已有的研究成果，探求更严密的解算模型，重点考虑海潮误差模型的影响，从而获取福州地区地表位移变化特征、动力学机制。同时，考虑台湾地区频繁的地震活动情况，利用长期GPS观测资料监测和分析频繁地震对福州地区地表位移变化的影响。
- 详细介绍：
- 强烈地震的发生对大陆构造活动的影响是剧烈的，研究地壳形变，特别是地震引起的剧烈形变，对于探讨地震的破坏程度，并通过分析速度场、应力场等来研究地震预报问题与分析地震等自然灾害的发生机理，都具有重要意义和价值。 台湾省位于环太平洋地震带，是典型的板块碰撞下产生的大陆边缘岛屿。由于板块碰撞及隐没，地震发生极为频繁。有资料记载，过去100年来，台湾能观测到的所有地震超过15万多次。2009年12月19日，台湾花莲海域发生6.7级地震；2010年3月4日，台湾高雄县、屏东县交界发生6.7级地震，这两次6.7级强地震，福建省大部分地区都有强烈震感。 本作品基于GPS技术和地球动力学理论，利用福州地区连续观测的GPS资料研究近两年台湾地区频繁的地震活动（6级以上地震）对福州地区构造变形的影响，分析台湾地区频繁的地震活动对福州地区的构造活动的影响特征和趋势；在数据处理模型方面，考虑台湾海峡海潮变化的因素，使其适用于沿海地区，从而进一步完善数据处理理论。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品利用GPS进行地球动力学研究的基础理论入手，深入分析适用于福州地区的高精度GPS数据处理模型和方法，改进和完善已有的研究成果，探求更严密的解算模型，重点考虑海潮误差模型的影响，从而获取福州地区地表位移变化特征、动力学机制。同时，考虑台湾地区频繁的地震活动情况，利用长期GPS观测资料监测和分析频繁地震对福州地区地表位移变化的影响。
科学性、先进性及独特之处
- （1）获取福州地区几年来的缓慢地表位移变化，特别是台湾地区频繁的地震活动对地表位移的影响机制。 （2）考虑海潮的因素，改进现有计算模型，使其适用于沿海地区，从而进一步完善数据处理理论。 （3）通过课外时间参与老师科研项目，提升了专业水平，培养了卫星定位领域的兴趣，同时项目成果可为防灾减灾提供一定的决策参考。
应用价值和现实意义
- 改进的数据处理模型，适用于福州地区，可为大规模的GPS控制网计算提供参考。 计算得到的地表位移变化情况可为防灾减灾提供一定的决策数据参考。
学术论文摘要
- 强烈地震的发生对大陆构造活动的影响是剧烈的，研究地壳形变，特别是地震引起的剧烈形变，对于探讨地震的破坏程度，并通过分析速度场、应力场等来研究地震预报问题与分析地震等自然灾害的发生机理，都具有重要意义和价值。 台湾省位于环太平洋地震带，是典型的板块碰撞下产生的大陆边缘岛屿。由于板块碰撞及隐没，地震发生极为频繁。有资料记载，过去100年来，台湾能观测到的所有地震超过15万多次。2009年12月19日，台湾花莲海域发生6.7级地震；2010年3月4日，台湾高雄县、屏东县交界发生6.7级地震，这两次6.7级强地震，福建省大部分地区都有强烈震感。 本作品基于GPS技术和地球动力学理论，利用福州地区连续观测的GPS资料研究近两年台湾地区频繁的地震活动（6级以上地震）对福州地区构造变形的影响，分析台湾地区频繁的地震活动对福州地区的构造活动的影响特征和趋势；在数据处理模型方面，考虑台湾海峡海潮变化的因素，使其适用于沿海地区，从而进一步完善数据处理理论。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314——2001） [2]刘基余. GPS卫星导航定位原理和方法. 科学出版社. 2003: 142-151 [3]徐绍铨,张华海,杨志强. GPS测量原理及应用（第二版），武汉大学出版社，2009：89-110 [4]黄劲松,李英冰.GPS测量与数据处理实习教程,武汉大学出版社，2010：123-132 [5]鄂栋臣，詹必伟，姜卫平，张胜凯.应用GAMIT/GLOBK软件进行高精度GPS数据处理,极地研究，2005,17（3）：173-182 [6] 刘友文,姜卫平,鄂栋臣,周晓慧.南极国际GPS联测的海潮位移改正.武汉大学学报(信息科学版),2007,32 (10):899-901 [7]姜卫平,鄂栋臣,刘友文.南极板块运动新模型的确定与分析.地球物理学报.2009, 52(1):41-49
同类课题研究水平概述
- 地球时刻处于不断的变形和运动状态，并表现出各种不同时空尺度的地球动力学现象。而地球表面的变动是地球变化的几何表象，它包含着重要的地球内部物质运动和变化信息。大陆变形具有复杂的动力学背景，确定大陆现今运动状态及特征，获得变形区域地壳运动速率图像，将定性描述转化为定量化模拟，就成为全面认识其内在动力学机制的必要条件，为此目的而开展的各项工作，获得大尺度高时空分辨率的地壳运动图，也因此具有科学意义，成为地球动力学及相关问题研究的重要基础（王琪，2004）。 全球定位系统（GPS）观测提供高精度、大范围和准实时的地壳运动定量数据，使得在短时间内获取大范围地壳运动速度场成为可能（Hager et al，1991；Dixon，1991；Segall&Davis，1997）。随着GPS观测技术的迅速提高和逐渐完善成熟，目前，GPS基线测定精度由初期的10的（-6）~（-7）次方提高到10的（-8）~（-9）次方，GPS已成为地壳运动观测和地球动力学研究中的实用技术。利用GPS监测现今地壳运动，在地球动力学研究中，发挥了越来越重要的作用（Jackson et al，1997；Reilinger et al，1997；MrClusky et al，2000；Blewitt，2000；Zhu et al，2000；王琪，2004；独知行，2005）。王琪（2004）等利用中国大陆及周边地区1991-2000年间的GPS观测资料，获取了青藏及周缘地区现今地壳运动速度场；姜卫平（2009）等利用南极地区的1997-2004的GPS观测数据获得了高精度南极大陆的地壳形变场。国内外已有很多学者对于地壳活动强烈的地区（如青藏高原）、南极大陆地区等进行了相关研究，取得了较多成果。
