利用GPS和水文负载模型研究云南地区垂向季节性波动变化和构造变形

作     者：胡顺强 王坦 管雅慧 杨振宇 HU ShunQiang;WANG Tan;GUAN YaHui;YANG ZhenYu

作者机构：首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 中国地震台网中心北京100045 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2021年第64卷第8期

页      面：2613-2630页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0707[理学-海洋科学] 0708[理学-地球物理学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(41672192)资助. 

主　　题：GPS垂向位移 LSDM 非构造形变 年周期变化 小波分析 

摘      要：去除GPS垂向位移中水文负载引起的非构造形变是获取云南地区地壳构造运动垂向成分的必要过程.本文利用云南地区在2011年1月—2020年9月间观测的27个GPS连续站数据和0.5°×0.5°的格网全球地表流量模型(Land Surface Discharge Model,LSDM)得到的水文负载形变数据,详细分析了GPS垂向位移与LSDM形变的定量关系和变化特点,并使用小波分析来研究两者在时频空间下的周期特性,研究结果表明:27个连续站的GPS垂向位移和LSDM形变的平均相关系数为0.59,若从GPS垂向位移中去除LSDM形变,可使均方根(Root Mean Squares,RMS)减少量平均为17.13%.小波分析结果表明,大部分连续站的GPS垂向位移与LSDM形变的年周期变化是物理相关的,水文负载形变是引起GPS年周期变化的主要原因,部分连续站(YNWS,KMIN,YNMZ,YNHZ,YNML,YNTH,YNDC和YNJP)的GPS年周期变化是其他因素(如其他地球物理因素、LSDM模型误差)和水文负载形变共同作用导致的.对于异常的YNGM连续站,地下水的变化、LSDM和GPS解算的系统误差可能是造成GPS垂向位移与LSDM形变相关性和一致性较差的主要原因.使用水文负载模型和共模误差对GPS垂向位移中非构造形变改正后,2011—2020年云南地区垂向速度场显示滇西南块体主要以0.01~1.9 mm·a^(-1)的速率沉降,川滇块体南部主要以0.13~2 mm·a^(-1)速率抬升.