本文關鍵詞：高頻GPS在強震面波震級反演中的應用研究

  更多相關文章： 高頻GPS 面波震級 地表形變 震中距 水平位移峰值 最優(yōu)適用范圍

【摘要】：隨著高頻GPS接收機的出現(xiàn),目前高頻GPS被廣泛用于地表瞬時形變位移的獲取,成為地震儀的重要輔助工具。相對于地震儀,高頻GPS用于地震學的應用研究具有其自己的特點和優(yōu)勢：可直接獲取地表動態(tài)形變位移；地表形變位移越大,其測量精度越高；不存在振幅飽和現(xiàn)象,尤其當有強震發(fā)生時,可準確記錄地表的形變特征。目前,世界上大部分國家都已經(jīng)建立了自己的高頻GPS連續(xù)觀測網(wǎng),采樣率高達50Hz,主要用于監(jiān)測地殼形變和地震預警等科學研究。高頻GPS單歷元動態(tài)定位數(shù)據(jù)處理軟件也已成熟,在地殼形變監(jiān)測中可達毫米級的精度,由其解算所得位移時序與由強震儀所得位移時序具有很好的一致性,完全可作為強震儀空區(qū)的有效補充。受歷史原因和地震臺網(wǎng)條件限制,目前我們國家仍主要采用面波震級作為表征地震強弱的量度。地震發(fā)生后,基于地震臺網(wǎng)的速報系統(tǒng)能在數(shù)分鐘內(nèi)計算出震中位置和面波震級,但當有特大強震發(fā)生時,地震儀往往會因振幅飽和現(xiàn)象而低估地震的面波震級。此時,如果高頻GPS臺網(wǎng)能夠為面波震級的快速反演提供數(shù)據(jù)信息,則有望在強震的速報和預警中實現(xiàn)地震震級等的準確評估,從而進一步降低災難造成的損失,因此探索高頻GPS在強震面波震級反演中的應用在我們國家是很有必要的。鑒于高頻GPS的巨大潛力和發(fā)展現(xiàn)狀,本文首先利用RTKLIB軟件對蘆山地震20個高頻GPS測站數(shù)據(jù)進行解算,得到震時近震區(qū)的地表形變過程,提取水平向位移峰值并擬合衰減規(guī)律,由Gutenberg經(jīng)驗震級公式反演面波震級,探討基于我國四川地形條件的高頻GPS快速反演面波震級的能力。其次,以El Mayor-Cucapah地震為例,聯(lián)合由強震儀測定的加速度數(shù)據(jù)經(jīng)積分獲得的位移時序,由Gutenberg經(jīng)驗震級公式探討高頻GPS在其測站距離震中多遠范圍內(nèi)可用于獲取可靠的面波震級。結果如下：1.蘆山地震時,近震區(qū)20個測站均有不同程度的震動,震動位移量級均為厘米級,其水平向位移峰值與測站震中距呈指數(shù)關系衰減。由Gutenberg經(jīng)驗震級公式反演面波震級結果為6.78,所用最短時間為142秒,表明高頻GPS技術用于強震面波震級的快速反演對于我國四川地形條件的適用性,可用于震后應急和減災指導等。2.高頻GPS被用于由Gutenberg經(jīng)驗震級公式反演面波震級時應適當考慮GPS測站到震中的距離。對于2010年美國El Mayor-Cucapah 7.2級地震,震中距在50-350km范圍內(nèi)的測站,其所得面波震級的平均值為7.21,震中距大于350km的測站,所得震級值基本在7.6-8.0范圍內(nèi)。建議利用高頻GPS建立經(jīng)驗模型反演強震面波震級時,應適當考慮其適用范圍。
【關鍵詞】：高頻GPS 面波震級 地表形變 震中距 水平位移峰值 最優(yōu)適用范圍
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4;P315.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 引言11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究意義與主要內(nèi)容13-15
• 第2章 高頻GPS定位的基本理論15-24
• 2.1 GPS觀測量及其線性組合15-17
• 2.1.1 偽距觀測量15-16
• 2.1.2 載波相位觀測量16-17
• 2.1.3 觀測量的線性組合17
• 2.2 GPS動態(tài)定位17-20
• 2.2.1 相對定位原理18
• 2.2.2 觀測方程模型18-19
• 2.2.3 觀測方程求解19-20
• 2.3 GPS定位主要誤差源20-23
• 2.3.1 與衛(wèi)星有關的誤差20-21
• 2.3.2 與傳播路徑有關的誤差21-22
• 2.3.3 與接收設備有關的誤差22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 高頻GPS動態(tài)定位數(shù)據(jù)處理24-31
• 3.1 RTKLIB軟件簡介24-26
• 3.2 數(shù)據(jù)處理26-27
• 3.3 結果與討論27-30
• 3.3.1 10Hz GPS測得的位移時序27-28
• 3.3.2 與強震儀數(shù)據(jù)比較28-30
• 3.4 本章小結30-31
• 第4章 基于高頻GPS的蘆山地震面波震級反演31-38
• 4.1 地表動態(tài)形變特征31-32
• 4.2 水平位移峰值衰減特征32-34
• 4.2.1 水平位移峰值獲取32-33
• 4.2.2 衰減關系曲線擬合33-34
• 4.3 基于高頻GPS的面波震級快速反演34-37
• 4.3.1 震級反演34-36
• 4.3.2 快速反演震級能力探討36-37
• 4.4 本章小結37-38
• 第5章 高頻GPS在面波震級反演中的適用范圍探討38-45
• 5.1 與強震儀數(shù)據(jù)比較38-41
• 5.1.1 近場位移時序38-40
• 5.1.2 水平位移峰值衰減曲線40-41
• 5.2 最優(yōu)適用范圍探討41-44
• 5.2.1 震級反演41-42
• 5.2.2 最優(yōu)范圍探討42-43
• 5.2.3 原因分析43-44
• 5.3 本章小結44-45
• 結論45-47
• 致謝47-48
• 參考文獻48-52
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研實踐52

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3 陳培善,成瑾;中國地震基本臺網(wǎng)測定面波震級的偏差[J];國際地震動態(tài);1998年07期

4 陳俊杰,遲天峰,王軍亮,遲振才;中國面波震級研究(英文)[J];地震研究;2002年01期

5 張茂軍,王斌;攀枝花地震臺面波震級的改正值測算[J];四川地震;2003年01期

6 蘇國君;成都地震臺網(wǎng)對印度洋特大地震面波震級的復測——面波震級都會飽和嗎[J];四川地震;2005年02期

7 李茂林;李勇;侯永駿;;大連地震臺數(shù)字化面波震級M的研究[J];山西地震;2008年02期

8 郭履燦,龐明虎;面波震級和它的臺基校正值[J];地震學報;1981年03期

9 郭履燦,李紹業(yè);蘭州臺面波震級偏差的地理分布[J];西北地震學報;1983年03期

10 王淑貞,趙榮國;我國地震臺網(wǎng)測定面波震級與部分國際地震機構面波震級的相關性[J];地震研究;1984年03期

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1 范娜;趙連鋒;謝小碧;姚振興;;一種基于區(qū)域地震臺網(wǎng)的面波震級計算方法[A];中國地球物理學會第二十七屆年會論文集[C];2011年

2 陳祥熊;陳文明;楊貴;;區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)近距離面波震級M_s的測定[A];中國地震學會第九次學術大會論文摘要集——紀念李善邦先生百年誕辰[C];2002年

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1 陳運泰;地震震級修訂很正常[N];科技日報;2008年

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1 陳娜;高頻GPS在強震面波震級反演中的應用研究[D];西南交通大學;2015年

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本文編號：1011843