高频GPS在强震面波震级反演中的应用研究-测绘工程专业毕业论文

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1、密级：公开国内图书分类号：P228国际图书分类号：硕士研究生学位论文高频GPS在强震面波震级反演中的应用研究年级.2012级姓名陈娜申请学位级别工程硕士专业测绘工程指导教师龚涛副教授二零一五年五月万方数据ClassifiedIndex:P228U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEAPPLICATIONRESEARCHOFHIGHRATEGPSONSTRONGEARTHQUAKESURFACEWAVEMAGNITUDEGrade:2012Candi

2、date:ChenNaAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:GeomaticsEngineeringSupervisor:AssociateProfessorGongTaoMay,2015万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保

3、存和汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密口，在年解密后适用本授权书;2.不保密2/使用本授权书。（请在以上方框内打叫J学位论文作者签名:万方数据西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1.对芦山地震和ElMayor-Cucapah地震的高频GPS数据和强震仪数据进行高精度的解算，得到震时地表的位移时序，并将GPS测站位移时序与距离其最近的强震仪位移时序进行对比分析。2•利用芦山地震的高频GPS数据解算资料，获取地震发生时近震区地表的形变位移，计算各个测站的水平位移峰值，

4、拟合其衰减规律，并探讨基于我国四川地形条件的高频GPS快速反演面波震级的能力。1.利用ElMayor-Cucapah7.2级地震的高频GPS和强震仪测定的数据解算资料，由Gutenberg经验震级公式探讨高频GPS技术在其测站距离地震震中多远范围内时可用于面波震级的快速反演。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引

5、起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:万方数据摘要随着高频GPS接收机的出现，目前高频GPS被广泛用于地表瞬时形变位移的获取,成为地震仪的重要辅助工具。相对于地震仪，高频GPS用于地震学的应用研究具有其自己的特点和优势：可直接获取地表动态形变位移；地表形变位移越大，其测量精度越高；不存在振幅饱和现象，尤其当有强震发生时，可准确记录地表的形变特征。日前，世界上大部分国家都己经建立了自己的高频GPS连续观测网，釆样率高达50Hz,主要用于监测地壳形变和地震预警等科学研究。髙频GPS单历元动态定位数据处理软件也已

6、成熟，在地壳形变监测中可达毫米级的精度，由其解算所得位移时序与由强震仪所得位移时序具有很好的一致性，完全可作为强震仪空区的有效补充。受历史原因和地震台网条件限制，目前我们国家仍主要采用面波震级作为表征地震强弱的量度。地震发生后，基于地震台网的速报系统能在数分钟内计算出震中位置和面波震级，但当有特大强震发生时，地震仪往往会因振幅饱和现象而低估地震的面波震级。此时，如果高频GPS台网能够为面波震级的快速反演提供数据信息，则有望在强震的速报和预警中实现地震震级等的准确评估，从而进一步降低灾难造成的损失,因此探索高频GPS在

7、强震面波震级反演中的应用在我们国家是很有必要的。鉴于高频GPS的巨大潜力和发展现状，本文首先利用RTKLIB软件对芦山地震20个高频GPS测站数据进行解算，得到震时近震区的地表形变过程，提取水平向位移峰值并拟合衰减规律，由Gutenberg经验震级公式反演面波震级，探讨基于我国四川地形条件的高频GPS快速反演面波震级的能力。其次，以ElMayor-Cucapah地震为例，联合由强震仪测定的加速度数据经积分获得的位移时序，由Gutenberg经验震级公式探讨高频GPS在其测站距离震中多远范围内可用于获取可靠的面波震级。

8、结果如下：1.芦山地震时，近震区20个测站均有不同程度的震动，震动位移量级均为厘米级，其水平向位移峰值与测站震中距呈指数关系衰减。由Gutenberg经验震级公式反演面波震级结果为6.78,所用最短时间为142秒，表明高频GPS技术用于强震面波震级的快速反演对于我国四川地形条件的适用性，可用于震后应急和减灾指导等。2•高频GPS被用于由Gute