长距离动态GPS数据处理及其在地震监测中的应用文献综述

 2021-10-14 20:53:05

毕业论文课题相关文献综述

一.前言

常规的动态GPS数据方法随着流动站和基准站之间距离的增大,其流动站的定位精度也随之降低,所以其作业范围通常限制在20km以内,难以满足动态地壳形变监测和地震预警的精度要求,主要原因是不能有效消除一些相关误差,如对流层延迟、电离层延迟等误差的影响。在地震变形监测中,地壳形变监测网的站间距离通常都较大,因此研究长距离动态GPS数据处理有重要的应用价值。本课题主要分析长距离动态GPS数据处理中误差的处理方法及距离对结果的影响,主要内容和要求如下:1、分析GPS长距离动态定位的模型、误差源;2、比较各种误差源对GPS长距离动态定位的影响大小;3、掌握GPS长距离动态定位的数据处理方法,掌握GAMIT软件下TRACK模块的应用。

二.总述

2008年汶川8.0级地震的原因是印度板块向亚洲板块俯冲,高原物质向东流动中遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造能量沿龙门山构造带长期积累,最终在北川至映秀地区释放所致。GPS可以方便地获取地壳形变以及地壳的运动速度场,在分析汶川地震静态同震形变的基础上对震时动态同震变形也进行了详细研究,并利用动态形变分析结果获取了汶川地震S波传播的波速。对动态数据的处理可以探测震源到流动站的平均地震波速,即根据流动站的地震变形时间减地震发生时间,除以震中至流动站的距离而得到地震波的平均传播速度。探测地震的时刻可以采用历元间求差的方法确定,假如没有发生地震历元间坐标差理论值为0。

非差与双差定位模型用于地震监测,采用了Bernese软件中精密单点定位模块与Gamit软件动态定位模块Track,处理了加州地震与汶川地震1s采样率的数据,结果表明采用IGS分析中心Code公布的历元间隔为5s的钟差文件,可获得高精度精密单点定位结果,当基线长度为400km时,此时Track模块也可以获得高精度的定位结果,实时监测地震波。

根据GPS网地震前后的观测数据,计算出了GPS网各站点地震前后的位移量。以相对稳定的站为参考站,计算出了其它站的动态变形序列。长距离动态GPS数据处理中的动态模糊度分解问题,利用双频观测数据构造消电离层观测量以消除电离层的影响,利用IGS精密预报星历以削弱卫星轨道误差影响,将对流层延迟作为未知数,采用参数估计法来削弱其影响。通过对地区连续运行GPS网在地震前后的观测数据进行处理和分析,获得了地震期间各地区若干个GPS监测点的动态地壳形变特征。如果能够利用实时监测台网获取的地壳变形信息,就有利于在破坏性地震波到达之前的短暂时间发出预警。对于部分灾区而言可以争取到30多秒的宝贵逃生时间,可以极大地减轻灾害损失。

动态地壳形变监测和短临地震预报,需要处理长距离动态GPS数据,而常规的动态GPS数据方法随着流动站和基准站之间距离的增大,其流动站的定位精度也随之降低,所以其作业范围通常限制在20km以内,难以满足动态地壳形变监测和地震预警的精度要求,主要原因是不能有效消除一些相关误差,如对流层延迟、电离层延迟、轨道误差、太阳、月亮、潮汐、极移等等的影响。针对这些问题,利用GAMIT软件中的track模块来处理长距离动态GPS数据,分析了长距离动态GPS数据处理精度,提出了历元求差探测地壳形变的方法,并对该方法探测主震和余震的效果进行了分析和比较。

根据第3代GPS卫星的基本特征以及国际全球导航卫星系统(IGS)目前提供的各种星历、卫星时钟和追踪站时钟的精度、地球极移参数、日长及其变化等,同时阐述了国内外GPS地壳形变观测网的最新发展状态,重点介绍了川西地壳形变科研观测网。讨论了GPS瞬时定位方法的特点及其应用,评述了利用GPS观测数据研究慢地震取得的成果及其动态。当前更多的研究是投入到高时空分辨率的地壳运动研究方面。空间分辨率的提高依赖于GPS测站的密度,这是全球GPS测站数量不断增加的主要原因之一,而提高时间域内的分辨率则需要高采样率的GPS观测技术和相应的数据处理方法。目前瞬时GPS定位方法已经在地震大地测量中得到应用。能够利用单历元的观测数据解算整周相位模糊度,是瞬时GPS定位方法与静态和实时差分方法的主要区别。瞬时定位既可以用实时处理软件来实现,也可以通过后处理软件实现。与传统的多历元静态和动态处理方法相比,这种方法更精确而且更加灵活。经过对比研究,采用瞬时定位方法估计的日坐标比采用24小时观测数据估计的坐标精度提高了20%~50%。

震中距大体相同的的情况下,地面运动的强烈程度主要受同样观测墩高度及观测墩基础地质条件的影响。

三.结论

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。