《地壳形变测量》PPT课件

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1、《地壳形变》第二章地壳形变测量武汉大学许才军《地壳形变》1、绪论2、地壳形变测量3、地球参考系与参考框架4、板块构造学说与活动地块学说5、地壳运动监测与数据处理6、地壳应力与应变分析7、连续形变、应变观测与数据处理8、地震活动的大地测量研究方法一、 垂直形变测量；二、 水平形变测量；三、 跨断层测量；四、 定点形变测量；一、 垂直形变测量1、合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）是以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源获取地表的三维信息和变化信息的一项技术。InSAR通过两幅天线同时观测（单轨模式），或两次近平行的观测（重复轨道模式），获取地面同一

2、区域的复图像对。由于目标与两天线位置的几何关系，在复图像产生了相位差，形成了干涉图。干涉图中包含了斜距方向上点与两天线位置之差的精确信息。因此，利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距之间的几何关系，可以精确地测量出图像上每一点的三维位置和变化信息。由于在地壳形变测量中多使用星载平台和重复轨道模式来进行干涉测量，因此本节主要讲述的是利用重复轨道干涉测量地壳形变的基本原理和方法。SAR干涉测量示意图根据距离-多普勒原理，多普勒频率可以表示为：其中为斜距，为时间以及为波长。由于，其中为观测相位。因此有对上式进行积分，并考虑地面散射对微波的影响，可以得

3、到相位观测值与斜距之间的关系：天线和天线接收到的SAR信号和分别表示如下：干涉相位可表示为：得到InSAR的一般表达式：可以将干涉相位分解成三部分：计算该地区的地表形变：2、区域地壳形变的精密水准测量水准测量是利用水准仪提供的水平视线直接测定地面上各点间高差的方法。水准测量利用水准仪提供的水平视线，如下图借助于在A、B两点上分别竖立带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差。如果A点高程已知则利用A点的高程和测得的高差h，可推算出未知点B的高程：往返测高差不符值、环闭合差计，具体要做的工作有：⑴检测已测测段高差之差的限差，对单程检测或往返检测均适用，

4、检测测段长度小于1km时，按1km计算。检测测段两点间距离不宜小于1km。⑵水准环线由不同等级路线构成时，环线闭合差的限差，应按各等级路线长度及其限差分别计算，然后取其平方和的平方根为限差。⑶当连续若干测段的往返测高差不符值保持同一符号，且大于不符值限差的20%时，则在以后各测段的观测中，除酌量缩短视线外，还应加强仪器隔热和防止尺桩（台）位移等措施。成果的重测和取舍：⑴测段往返测高差不符值超限，应先就可靠程度较小的往测或返测进行整测段重测，并按下列原则取舍。a)若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差，但与另一单程高差的不符值不超

5、出限差，则取用重测结果。b)若同方向两高差不符值未超出限差，且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差，则取同方向中数作为该单程的高差。c)若a)中的重测高差（或b）中两同方向高差中数）与另一单程的高差不符值超出限差，应重测另一单程。d)若超限测段经过两次或多次重测后，出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时，如果同方向高差不符值小于限差之半，则取原测的往返高差中数作往测结果，取重测的往返高差中数作为返测结果。⑵区段、路线往返测高差不符值超限时，应就往返测高差不符值与区段（路线）不符值同符号中较大的测段进行重测，若重测后仍超出限差，则

6、应重测其他测段。⑶符合路线和环线闭合差超限时，应就路线上可靠程度较小（往返测高差不符值较大或观测条件较差）的某些测段进行重测，如果重测后仍超出限差，则应重测其他测段。⑷每千米水准测量的偶然中误差超出限差时，应分析原因，重测有关测段或路线。误差来源：1）观测误差2）尺桩、尺台和脚架垂直位移误差3）使用因瓦标尺带来的误差4）水准折光误差5）热力作用误差6）磁致误差7）潮汐影响误差二、 水平形变测量；GPSA、B级网的建立全国GPSA、B级网由国家测绘部门负责实施。1991年在全球范围内建立了一个IGS（国际GPS地球动力学服务）观测网，并于1992年6-9

7、月间实施了第一期会战联测，我国多家单位合作，在全国范围内组织了一次盛况空前“中国’92GPS会战”，目的是在全国范围内确定精确的地心坐标，建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家坐标系的转换参数；以优于量级的相对精度确定站间基线向量，布设成国家A级网，作为国家高精度卫星大地网的骨架，并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础。建成后的国家A级网共由28个点组成，经过精细的数据处理，平差后在ITRF91地心参考框架中的点位精度优于0.1m，边长相对精度一般优于,随后在1993年和1995年又两次对A级网点进行了GPS复测，其点位精度已提高到厘米级，边长相对精度

8、达.全国GPSB级网（又称国家高精度GPS网），是在A级网基础上布设的。GPSB级网基本均匀布