山东地区非构造负荷形变研究

发布时间：2020-10-29 19:19

　　 近年来GPS技术高速发展,GPS的应用也越来越广泛,但是短期观测GPS的垂直分量精度较差,只有5~10mm。研究发现,在垂直分量上,非构造形变甚至达到了厘米量级,当研究与地震或地壳运动有关的形变时,GPS站点坐标变化时间序列中含有多项系统误差,这是由于地球内部运动和大气环流、海洋和陆地水迁徙引起的地表质量重新分布而导致的负荷形变。由此可见,能够实现有效地识别、筛选、去除GPS时间序列中一系列非构造形变的干扰,准确认识地壳形变,更好地分析研究地震具有重要意义,也是一项大地测量的重要课题,本文主要研究非构造负荷形变中的海潮负荷形变和陆地水负荷形变。海潮负荷是非构造负荷形变的主要影响要素之一。不同海潮模型在山东近海区域存在一定的差异,本文以山东CORS数据为例,基于FES2004、NAO99b、CSR4.0、GOT00.2四种全球海潮模型,使用GAMIT软件,计算了不同海潮模型对山东地区CORS站位移及基线解算的改正。通过试验,海潮负荷对山东地区GPS精密定位的影响主要体现在U分量上,振幅达到厘米级;与山东内陆区域相比,海潮负荷对山东近海区域CORS基准站的影响更大,U分量达到了2cm,为内陆区域两倍以上;海潮负荷对山东地区基线解算的改正与基线的方向向量和基线两端CORS站负荷差异大小有关,与基线长度不相关,其中对基线U分量的最大的影响接近8mm;除GOT00.2海潮模型以外,不同模型对山东地区较长观测时段的GPS数据解算结果的影响并无太大差异,但对于短时观测或实时的GPS高精度定位,半日分潮迟角的精度还有待提高,因此精细化的山东区域海潮模型是必要的。为了研究了山东地区水储量变化及水负荷形变的时空特征,本文使用2006年1月至2014年12月的GRACE月重力场的资料,并利用气象站的降水数据研究了山东地区水储量变化与降水的相关性。结果表明,从空间分布看,该时间段内,山东绝大多数地区水储量呈下降趋势,总体自西向东,水储量下降速率逐渐趋于平缓,其中地下水开采严重的鲁西南地区水储量亏损最为严重,下降速率最大为-17.9±1.26mm/a;从月尺度看,水储量变化与降水量相关性并不明显。从年际尺度看,水储量变化与降水量的相关系数达到了0.673;山东地区水储量整体呈下降趋向,下降速率为-5.75±0.29mm/a,降水量是影响山东地区水储量变化的主要因素。山东地区陆地水储量变化的年振幅在-0.2至0.4mm之间,陆地水负荷形变年振幅值与陆地水储量变化速率呈明显的负相关性。
【学位单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P228.4
【部分图文】：

负荷的相关原理球表面看成是无数质点构成的，对任一质点受到太阳或月亮的2RGMF = M 为太阳或月亮质量，G 为万有引力常数，R 为质点与太阳.1，该图为海洋潮汐对地表质点的的引力位。其中 P 代表该质潮汐，若设该区域海洋潮汐的平均高度为 h，则引力位表达式= rdsG hs 为该区域面积，r 为两者间距离， 为海水密度由公式（2.3）22sin r = a 为方位角，a为地球曲率半径。

山东理工大学硕士学位论文 第三章 山东地区 GPS 测量中海潮负荷的影响隙的大小与测站的地理位置相关，如：龙口是10时20分、烟台是10时25分、威海是10时50分，可根据相关理论来解算得到。综上所述，山东地区有鲜明的地理、气候、海洋特征，会对GPS精密定位中产生海潮负荷形变的相关因素有一定影响。因此本文运用多种全球海潮模型和大量的SDCORS测量数据，研究海潮负荷对山东区域GPS精密定位的影响是具有重要意义的。3.2 海潮负荷对山东地区 CORS 站位移改正的研究3.2.1 不同模型的各分潮的振幅差异对比与分析如图 3.1 为本文选取的山东部分 CORS 站点的分布图。平均分布在山东地区的各个位置，有利于分析山东地区海潮负荷的分布规律

山东理工大学硕士学位论文 第三章 山东地区 GPS 测量中海潮负荷的影响3.2.2 不同测站的海潮负荷为了分析海潮负荷对山东地区的 CORS 站精密定位的影响，本节采用 FES2004海潮模型计算不同 CORS 站时间段为 2013 年年积日为 060 至 090 的海潮负荷影响，对比分析海潮负荷在山东地区的分布规律。
【参考文献】

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本文编号：2861337