【摘要】：斷層活動(dòng)與地震存在密切聯(lián)系,利用大地測量觀測數(shù)據(jù)反演求解斷層的幾何運(yùn)動(dòng)參數(shù)并分析其構(gòu)造應(yīng)力特征,并結(jié)合其他地球物理數(shù)據(jù)可評估地震發(fā)生的可能性、研究地震破裂過程和機(jī)理。進(jìn)行斷層的深入研究不僅有利于認(rèn)識(shí)強(qiáng)震孕育的過程、附近區(qū)域板塊的運(yùn)動(dòng)情況,對地震災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)警更具有指導(dǎo)意義。本文選取九寨溝作為研究區(qū)域,對覆蓋該區(qū)域的兩對四幅Sentinel-1A影像進(jìn)行處理,獲取了九寨溝震區(qū)的同震LOS向形變及三維形變場;然后以全局最優(yōu)搜索智能算法—量子粒子群算法與向—位錯(cuò)模型進(jìn)行融合,反演九寨溝震區(qū)斷裂—樹正斷裂、虎牙斷裂的同震滑動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)。本文的研究內(nèi)容具體包括:1、對位錯(cuò)理論及向錯(cuò)理論的發(fā)展進(jìn)行總結(jié),并詳細(xì)闡述了經(jīng)典位錯(cuò)、向錯(cuò)及其引起地表形變的理論模型。2、鑒于利用多視角InSAR直接解算同震三維形變場時(shí)南北向誤差存在嚴(yán)重放大的現(xiàn)象,首先對覆蓋九寨溝震區(qū)的升、降軌InSAR影像進(jìn)行解算,獲得了九寨溝地震的同震LOS向形變,升降軌干涉圖表現(xiàn)出相反的形變特征。其次基于粘彈性球體位錯(cuò)模型模擬出該地震的南北向形變,聯(lián)合LOS向形變求得了九寨溝震區(qū)的三維同震形變場。最后與模擬值進(jìn)行對比,其中東西向同震形變的RMSE為3.41 cm,南北向同震形變的RMSE為2.57 cm,表明解算結(jié)果具有可信性。3、本文在考慮斷層轉(zhuǎn)動(dòng)對地表形變影響的基礎(chǔ)上,引入量子粒子群算法用于斷層參數(shù)反演。首先利用向—位錯(cuò)模型正演出自定義走滑、傾滑及張裂轉(zhuǎn)動(dòng)斷層在地表產(chǎn)生的水平形變。然后以走滑轉(zhuǎn)動(dòng)斷層為例,在同等條件下分別用標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法與量子粒子群算法反演該斷層的滑動(dòng)參數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù),將兩種算法求得的結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了將量子粒子群算法用于大地測量反演的可行性。4、在獲取九寨溝震區(qū)三維同震形變場的基礎(chǔ)上,結(jié)合向—位錯(cuò)模型,將性能更優(yōu)的量子粒子群算法用于反演九寨溝震中斷裂—樹正斷裂、虎牙斷裂的同震滑動(dòng)參數(shù)及轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)。反演結(jié)果表明樹正斷裂的同震運(yùn)動(dòng)以左旋走滑為主,兼有微量張裂,且樹正斷裂對同震形變貢獻(xiàn)最大;虎牙斷裂的同震運(yùn)動(dòng)分段明顯,北段稍大。之后對反演結(jié)果進(jìn)行正演并與反演的結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明反演結(jié)果具有較高的可靠性。
【圖文】：

地質(zhì)災(zāi)害主要包括地震、滑坡、地裂縫、泥石流、火山、崩塌、地面沉陷等。地震造成的破壞程度最大，波及范圍最廣，對人類文明、人民生命財(cái)產(chǎn)安全也。元代詩人陸文圭曾在《和心淵雷雨地震詩》中寫道：“天公惡作劇，翻手變?nèi)絼?dòng)，江高數(shù)尺韁”。從詩的描述中就可得出地震具有強(qiáng)大的破壞作用。我太平洋地震帶及歐亞地震帶之間，斷層廣布，地殼運(yùn)動(dòng)尤為強(qiáng)烈，是全球地震頻繁的地區(qū)之一，中國的地震區(qū)域劃分見圖 1.1。其中青藏高原東北緣受歐亞度板塊的碰撞擠壓作用，區(qū)域內(nèi)深大斷裂交錯(cuò)縱橫，地形反差極為強(qiáng)烈，是地易發(fā)生變形、流動(dòng)的地區(qū)，更是強(qiáng)震多發(fā)區(qū)。青藏高原東北緣地區(qū)以其特殊、質(zhì)構(gòu)造及頻繁的大震發(fā)生率而成為許多學(xué)者研究的熱點(diǎn)區(qū)域。中國地震臺(tái)網(wǎng)測7 年 8 月 8 日四川阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣（屬青藏高原巴顏喀拉地塊）.0 級強(qiáng)震，給國家和社會(huì)造成了巨大損失。九寨溝地震的發(fā)生又一次將眾多研目光吸引到青藏高原東北緣地帶。

圖 2.2 斷層不同轉(zhuǎn)動(dòng)方式由圖可知，斷層的走滑位移U1、傾滑位移U2及張裂位移U3與轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)及旋轉(zhuǎn)軸的位置密切相關(guān)，其關(guān)系如下所示： 322332113311122sinsinsin1cos1cos1cosUrrUrrUrr（2.39）其中r1、r2、r3為斷層上的點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸之間的距離。可由式（2.40）表示斷層面上的點(diǎn)與地表點(diǎn)之間的位移關(guān)系[34]： dvuuuuFukjkikjinniijjk 1（2.40）式中 jk是 Kronecker 符號(hào)， 和 為介質(zhì)彈性參數(shù)（又稱 lame 常數(shù)），vk為斷層面法矢量分量。uji為在點(diǎn) 123, ,處振幅為F的點(diǎn)震源的j分量在點(diǎn) (,,)123x xx處產(chǎn)生
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP18;P22

【參考文獻(xiàn)】

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2 王啟欣;江在森;武艷強(qiáng);熊小慧;;不同模型下地震位錯(cuò)理論的對比及其應(yīng)用進(jìn)展綜述[J];地震學(xué)報(bào);2015年04期

3 張軍龍;任金衛(wèi);陳長云;付俊東;楊攀新;熊仁偉;胡朝忠;;東昆侖斷裂帶東部晚更新世以來活動(dòng)特征及其大地構(gòu)造意義[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2014年04期

4 張永志;張永;武艷軍;張本平;;斷層轉(zhuǎn)動(dòng)與地表變形關(guān)系研究[J];大地測量與地球動(dòng)力學(xué);2013年02期

5 王永哲;李志偉;朱建軍;胡俊;;融合多平臺(tái)DInSAR數(shù)據(jù)解算拉奎拉地震三維同震形變場[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2012年07期

6 陳長云;任金衛(wèi);孟國杰;楊攀新;張軍龍;蘇小寧;;巴顏喀拉塊體北東緣主要斷裂現(xiàn)今活動(dòng)性分析[J];大地測量與地球動(dòng)力學(xué);2012年03期

7 程佳;劉杰;甘衛(wèi)軍;余懷忠;李綱;;川滇菱形塊體東邊界各斷層段強(qiáng)震演化特征研究[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2011年09期

8 張秀霞;張永志;;遺傳算法反演龍門山斷裂帶斷層三維滑動(dòng)參數(shù)研究[J];地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào);2011年02期

9 馮萬鵬;李振洪;;InSAR資料約束下震源參數(shù)的PSO混合算法反演策略[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2010年04期

10 劉杰;張永志;張秀霞;王宏宇;;基于GPS數(shù)據(jù)的粒子群算法反演斷層三維滑動(dòng)速率[J];大地測量與地球動(dòng)力學(xué);2010年02期

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本文編號(hào)：2633949