利用GPS与环境负荷形变数据研究台风引起的垂向地表位移

作     者：姚朝龙 刘立龙 林旭 王长委 张瑞 王建芳 陈镕琪 YAO ChaoLong;LIU LiLong;LIN Xu;WANG ChangWei;ZHANG Rui;WANG JianFang;CHEN RongQi

作者机构：华南农业大学资源环境学院广州510642 桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541004 广西空间信息与测绘重点实验室桂林541004 成都理工大学地球科学学院成都610059 

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

年 卷 期：2020年第63卷第8期

页      面：2870-2881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(41604017,41664002,41801389) 广东省教育厅青年创新人才项目(2019KQNCX009) 广西空间信息与测绘重点实验室开放基金项目(19-050-11-03) 广东省自然科学基金(2019A1515011268)联合资助. 

主　　题：GPS垂向位移 地表形变 负荷 台风 暴雨 

摘      要：台风造成的强降雨、低气压、海面高度变化均会引起地表的形变.本文利用中国大陆构造环境监测网(陆态网)7个GPS台站每日的垂向位移和环境负荷形变模型分析2018年9月10—26日台风“山竹期间不同负荷引起的区域垂向地表形变.结果表明,台风期间大气负荷和非潮汐海洋负荷垂向形变最大分别达到5.1 mm和-9.2 mm.模型能较好地反映河流区域地表水文负荷变化造成的垂向形变,但不同模型之间存在系统偏差.由于缺少地下水等信息,模型反映负荷长期形变效应的效果不佳,且形变的量级明显小于GPS观测的结果.迅速增加的水文负荷使北海GPS站从开始下沉到最低点(-15.6 mm)5天的下沉量达到25.7 mm;珠海、广州GPS站均观测到河流汇水作用造成地表的二次下沉,且珠海站一周后才抬升到正常位置;湛江和北海GPS站能较好地反映河流水位变化,相关系数分别为-0.66和-0.50.研究结果表明,相比于形变模型,GPS能更有效地监测台风短期水文负荷形变,可为台风洪水等灾害监测与预报提供有用的信息.