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利用GPS(GNSS)和地震仪观测资料研究地震和火山动态形变特征

发布时间:2020-12-03 16:05
  在过去的数千年中,人类社会活动饱受了多种自然灾害的破坏和影响,尤其是活动比较频繁以及累积影响较大的地震和火山灾害。迈入二十世纪中期后,随着多种连续观测技术的迅速发展,快速提升了人类对地震和火山演化和孕育机制的理解程度,特别是以全球定位系统(GPS)和测震技术为主的时间域连续观测技术,为研究相关地球物理过程提供了近全波段的观测资料。基于多源连续观测资料以及不同种数据分析方法,不同阶段地震或者火山物理过程产生的不同特征的地球物理信号可以从海量的连续观测资料中提取出来,进而用于研究地震和火山在不同阶段的物理行为。虽然多种分析方法的发展已经趋于成熟,但是多/单源观测资料中仍会存在一些未知或者未准确确定的与地震或者火山过程相关的信号。为了能够更完备和准确地理解地震和火山过程,重新评价和分析多源连续观测资料具有重要的意义。本文以连续全球定位系统和地震仪观测资料为中心,从多方面分别探讨了利用两种连续观测资料研究地震和火山过程相关的动态形变信号特征。本文首先系统地介绍了全球定位系统和测震技术的基本工作原理、相关数据处理分析的方法以及其在监测动态形变信号时在不同波段的背景观测噪声水平,并阐述了从连续观测... 

【文章来源】:武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:134 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

利用GPS(GNSS)和地震仪观测资料研究地震和火山动态形变特征


图2.2:?/GS事后精密星历的加权均方根误差随时间的变化(引自b柳://acc.苗s.o巧),其中COD???

示意图,工作原理,示意图,实时动态定位


分析方法的改进[巧8]?L乂及快速定位算法的提出[巧9,160];?(4)实时动态定位算法的??提出[38,?39]?L乂及基于恒星日滤波器的多路径噪声消除方法的提出[37,161,162];巧)??卫星轨道[163]、对流层模型[I64]和电离层模型[165]的进一步精化等(图2.2)。??V?COD??口?EMR??Final?Orbits?(AC?solutions?compared?to?IGS?Final)?a?esa??3QQ???■??'?■?—一?L?■???■?■?.?I?.?-?.?■?1?■?■?-?-1?????????G?F?Z??(smoothed)?v?GRG??^?I?口?J化??\?I?〇?MIT??250?I?I——??}一*??。^忘S????l/lV?畔??望?100? ̄???。。-??0?'????1??I ̄ ̄' ̄ ̄I?'?■?r?■?I?'?■?I?I ̄ ̄■■—■?■?M?'■—■' ̄■ ̄■?I?— ̄' ̄ ̄nI,一,—?I??700?800?900?1000?1100?1200?1300?14说?1500?1600?1700?1800?1900??Tiine?[GPS?weeks]?一:。讯。山>;;.(*肿".;|.巧-?1.*2"6剛、*??图2.2:?/GS事后精密星历的加权均方根误差随时间的变化(引自b柳://acc.苗s.o巧),其中COD??代表瑞去伯尼尔欧洲定轨中心'(仍打(6厂/〇? ̄0巧打1)別6777^-打旅0打加及"化)7?6)

地震仪,滞阻,物理模型,系数


M乏+巧玄+?S之=—M去?(2.5)??图2.4虽然在理论上可1;|描述惯性地震仪的基本工作原理,但并不非常适合实际生??产设计。单轴地震仪必须能够保证单个方向的自由运动和抑制其他五个自由度(其余??两个平移和H个旋转)的运动[166]。有些地震仪通过添化五个福条或者张线来抑制其??余五个自由度的运动,如Geote浊S13和Sensonics?Mk?III?[16巧;有些长周期地震仪通??过定义一个特定形状的枢纽来固定重垂的运动轴[16巧。虽然理论上构建一个允许重垂??在兰维空间内任意运动并使用多个传感器来记录地表运动的H轴地震仪是可行的,但??是这种仪器很难区分重垂的旋转W及其惯性力产生的运动和H自由度的平移运动,因??此现在常用的H轴地震仪包含了多个单轴的惯性传感器[16巧。??Mass:?y(t)?Recorder?z(t)??Spring:?S??Damping:?R?[_—??Ground:?x(t)??图2.4:简化的地震仪阳尼弹黃物理模型(引自卸),其中顶部重垂的质量为M(A:g),弹黃的刚??度系数为S(iV/m),枯滞阻尼系数为兄(iV-s/m)。??虽然与重垂自重等因素相关的外力可1^^在仪器静止时通过校准取消,但是当仪器??发生倾斜时,重垂的重为在H个方向的投影分量会发生变化。仪器倾斜不仅会造成水??平方向波形记录幅值的变化

【参考文献】:
期刊论文
[1]Recent developments in seismological geodesy[J]. Caijun Xu,Zheng Gong,Jieming Niu.  Geodesy and Geodynamics. 2016(03)
[2]北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J]. 杨元喜.  测绘学报. 2010(01)
[3]中国地震科学史研究[J]. 冯锐.  地震学报. 2009(05)



本文编号:2896404

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