下载文档原格式
使用地壳形变监测仪进行地壳运动观测的方法地壳运动是地球表面发生的一系列变化，包括地震、地表沉降和隆起等现象。
对地壳运动进行观测和研究，可以提供有关地球内部构造和地震活动等方面的重要信息。
现代科技的发展使我们能够使用地壳形变监测仪进行地壳运动的精确观测和测量，本文将介绍这一方法的原理和应用。
地壳形变监测仪是一种可用于记录和测量地壳运动的仪器设备，主要包括地表变形仪、位移测量仪和重力测量仪等。
其中地表变形仪可以记录地球表面的形变情况，如地震引起的地表沉降和隆起变化；位移测量仪可以测量地壳中各点位置的变化，如地震引起的地震波传播；重力测量仪则可以测量地球引力场的变化，如地壳的垂直运动等。
地壳形变监测仪的工作原理基于地球物理学的相关知识。
地震是地壳运动中最常见的现象之一，其发生时会引起地表的形变和位移。
通过观测地震产生的地表形变和位移，可以研究地震波传播的速度、震源参数和地壳的应力分布等信息。
地表变形仪通过记录地震引起的地表形变，可以提供有关地震波传播和地震活动强度的重要参考数据。
而位移测量仪则使用微小的位移传感器来测量地壳中各点位置的变化。
这些位移传感器通常使用激光干涉仪、GPS和无线电测量等技术，可以实时地记录地壳的位移和运动速度。
位移测量仪的精度通常可以达到毫米级甚至亚毫米级，因此可以提供非常精确的地壳运动观测数据。
重力测量仪则通过测量地球引力场的变化来研究地壳的垂直运动。
地球引力场的变化可以反映地壳中物质的重分布情况，如岩石的沉降和上升。
重力测量仪使用重力传感器来测量重力加速度的变化，从而得到地壳的垂直运动信息。
重力测量仪的精度通常可以达到纳米级或更高，因此能够提供非常精确的地壳垂直运动观测数据。
地壳形变监测仪的应用非常广泛。
首先，它可以用于地震灾害监测和预测。
通过观测地震引起的地壳形变和位移，可以研究地震波传播和灾害范围等信息，有助于提前预警和采取应急措施，减少灾害损失。
其次，地壳形变监测仪还可以用于地质勘探和资源开发。
地壳变动对地表地貌的影响地壳是地球最外层的岩石壳层，它由海洋地壳和大陆地壳组成。
地壳变动指的是地壳在地球演化过程中发生的各种形变和运动。
地壳变动对地表地貌产生了深远的影响，造成了各种地形景观的形成和演变。
本文将探讨地壳变动对地表地貌的影响，从构造性地貌、抬升和陷落、地震和火山活动等方面进行论述。
1. 构造性地貌地壳变动引起了地球表面的构造性地貌的形成，比如山脉、高原和盆地。
地壳板块的水平运动或碰撞导致山脉的形成。
比如喜马拉雅山脉就是印度板块与欧亚板块碰撞所形成的。
而地壳板块的远离或碰撞也会造成地壳的抬升和陷落。
地壳抬升引起高原的形成，而地壳陷落会形成盆地。
例如，青藏高原是由地壳抬升形成的，而亚马逊盆地则是地壳陷落的结果。
2. 抬升和陷落地壳变动会引起地表的抬升和陷落，从而对地表地貌产生影响。
地壳抬升会导致海拔的提升和山脉的形成。
抬升后的山脉经过风化和侵蚀作用，形成了陡峭的山岗和峡谷。
同时，抬升后的地势高度也会影响气候和生态环境，形成不同的气候带和植被带。
地壳的陷落会形成湖泊和盆地，例如，死海和青海湖都是地壳陷落所形成的。
3. 地震和火山活动地壳变动还会引发地震和火山活动，对地表地貌产生重大影响。
地震是地壳断裂所引起的，会使地表地貌瞬间改变。
剧烈的地震震动会使山脉塌陷、河道改道、地面开裂等，从而塑造了许多独特的地貌景观。
火山活动则是地壳内部岩浆的喷发和外流，形成了火山地貌，如火山口、熔岩地和火山喷发所形成的火山灰堆积地。
总结起来，地壳变动是地球表面地形地貌演化的主要驱动力之一。
它通过构造性地貌的形成，抬升和陷落过程，以及地震和火山活动等方面对地表地貌产生着深远的影响。
地壳变动是地球长期演化的结果，也是地表地貌多样性的源泉之一。
我们应该深入研究地壳变动，以更好地理解地球的形成和变化过程。
地壳形变监测方法综述地壳形变是地球的一种重要变化现象，可以包括地震、地表沉降、火山活动等。
对地壳形变进行监测可以揭示地球内部的结构和动力学特征，有助于预测地震、火山喷发等自然灾害的发生，也有助于研究地球物理学、地球化学等科学领域。
本文将对地壳形变监测的方法进行综述。
一、激光测距激光测距是一种高精度的地壳形变监测方法，通过测量激光信号的传播时间和空间位置，可以计算出被测物体的距离。
激光测距可以应用于地震监测、火山监测等领域。
激光测距具有高精度、遥感性、不受天气影响等优点，但由于受到地形等因素的影响，需要在不同位置设置多个测站，并在测量前进行现场研究，以保证精度和可靠性。
二、卫星遥感卫星遥感可以应用于地壳形变监测、地表沉降监测等领域。
卫星遥感方法可以测量地表高程和形态变化，可以利用GPS系统对地震造成的地震位移进行监测，并可以获得地下水位、岩体应力等信息。
卫星遥感方法具有高精度、高时空分辨率、全球范围等优点，但需要考虑大气干扰、波动等因素对监测结果的影响。
三、Magnetotelluric方法Magnetotelluric方法可以测量地球内部的电导率变化，可以用于地壳形变监测、地震预测等领域。
Magnetotelluric方法具有高时空分辨率、全天候监测、不受地表条件影响等优点，但需要考虑到地球电磁干扰、静电场干扰等因素对监测结果的影响。
四、地震监测地震监测是最常见的地壳形变监测方法之一。
地震监测可以通过安装高精度测震仪监测地震波，或通过安装地震计等设备观测地震发生前后地表的形变。
地震监测可以用于地震预测、地震预警等领域，并且可以作为其他监测方法的数据对比。
五、GPS监测GPS监测是地壳形变监测中利用卫星信号的一种监测方法，可以测量地面的高程、形态变化、地球转动等信息。
GPS监测方法具有高精度、高时空分辨率、全球范围等优点，但需要考虑GPS信号的遮挡、反射等因素对监测结果的影响。
六、测量井监测测量井监测是一种利用地下测点测量地下水位、地下应力、地下岩体变形等信息的监测方法。
碰撞造山带地壳构造形变与地震活动关系的数值模拟嘿，朋友！你知道吗？碰撞造山带这个神秘的领域，就像是地球表面一场激烈的“大战”。
在这场“大战”中，地壳构造形变和地震活动就像两个调皮又紧密相连的小伙伴。
想象一下，巨大的板块相互碰撞，那力量简直无法想象！这一撞，就像两辆急速行驶的巨型卡车猛地撞在一起，地壳被挤压、扭曲、变形。
这时候，地壳构造可就发生了翻天覆地的变化。
那地壳构造形变到底是怎么回事呢？简单说，就是地壳像一块被大力揉捏的面团，一会儿被拉长，一会儿被压扁，一会儿又被拧成了麻花。
这种形变可不是小打小闹，它是大规模的、深层次的。
就好比你把一张纸揉皱，再想把它铺平可就难了。
而地震活动呢，就像是地壳这个大家伙在被揉捏得受不了的时候，突然“爆发”的怒吼。
这怒吼可能是轻微的哼哼，也可能是惊天动地的咆哮。
你说这两者之间的关系，是不是很奇妙？就好像一个人的心情和他的行为一样。
当地壳被挤压得太厉害，形变积累到一定程度，地震就像压抑已久的情绪突然爆发出来。
数值模拟就像是我们给这场“大战”拍的一部“电影”。
通过各种复杂的计算和模型，我们能看到地壳在碰撞过程中的一举一动，能预测到什么时候可能会有“大爆发”。
比如说，在模拟中，我们发现某个地区的地壳形变速度越来越快，就好像一个气球被吹得越来越大，那是不是意味着地震发生的可能性也在不断增加呢？这就像是我们看到一个人脸色越来越差，就知道他可能要发脾气一样。
再比如，有些地方的地壳构造形变比较缓慢和温和，那是不是就说明这里暂时相对安全，地震可能不会那么轻易发生呢？这就好比一个人一直心平气和的，不太容易突然大发雷霆。
不过，要真正搞清楚这两者的关系，可不是一件容易的事儿。
这需要科学家们像侦探一样，从海量的数据中寻找线索，从复杂的模型中解读秘密。
总之，碰撞造山带地壳构造形变与地震活动的关系，既神秘又重要。
我们对它的研究，就像是在黑暗中摸索着寻找光明，每一点进步都可能为我们的生活带来更多的安全和保障。
CRInSAR和PSInSAR技术在地表形变监测中的应用地壳形变是地球科学领域的重要研究课题之一。
地壳形变包括地表形变和地下形变两个方面，其中地表形变是指地球表面在地壳运动、构造活动以及自然灾害等作用下的变形现象。
地表形变监测具有重要的科学价值和广泛的应用前景，特别是在地质灾害监测、城市地质勘察、资源勘探等领域都有着重要的应用价值。
为了更好地监测地表形变，科学家们研发出了一系列遥感技术，其中CRInSAR和PSInSAR技术是其中的两种重要技术，在地表形变监测中有着广泛的应用。
CRInSAR（Coherent Radar Interferometry Synthetic Aperture Radar）技朮是一种基于合成孔径雷达干涉的技朮，它借助卫星或飞机载载荷合成孔径雷达捕捉地表微小的形变信号，通过干涉处理获得地表形变的信息。
PSInSAR（Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术则是一种基于多时相相干点的技朮，它能够提供地表微小变形的监测结果，并且具有更高的空间分辨率和更好的监测效果，因此在地表形变监测中受到了广泛应用。
一、地震监测地震是地球内部的构造活动导致的地表形变现象，通过CRInSAR和PSInSAR技术可以对地表地貌进行精细的监测，捕捉地震前后地表的形变变化，为地震的监测预警提供了重要的依据。
这些技术还能够对地震灾害后的地表形变进行监测，为灾后救援和重建提供必要的地质信息。
二、地质灾害监测地质灾害包括山体滑坡、地面沉陷、地裂缝等，这些灾害往往导致严重的人员伤亡和财产损失。
通过CRInSAR和PSInSAR技术，在地质灾害前后地表形变的状况进行监测，可以为地质灾害的预警和事后评估提供重要依据，为地质灾害的预防和治理提供科学支持。
三、城市地质勘探城市地质勘探是城市建设规划和资源利用的重要环节，CRInSAR和PSInSAR技术可以提供城市地下管线和地质构造等信息，为城市建设和规划提供了重要的地质依据。
如何进行地表形变监测与测量分析地表形变指的是地壳表面因各种因素而发生的变形现象。
地壳形变的监测和测量分析对于地质灾害预警、地质勘探以及地质环境保护等方面都具有重要意义。
本文将介绍几种常用的地表形变监测与测量分析方法。
一、GNSS技术GNSS技术是全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）的缩写，通过接收地面站接收到的卫星信号，测量接收站与卫星之间的距离，从而得到地面形变的数据。
GNSS技术具有定位精度高、覆盖面广等优点，被广泛应用于地震监测、地壳运动等领域。
二、InSAR技术合成孔径雷达干涉（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）技术是一种通过多时相SAR影像的相位信息进行地形或地表物体变化测量的方法。
InSAR技术能够通过对多幅SAR影像的相位差进行分析，测量地表形变的水平和垂直位移，具有高精度、长期监测等优势，特别适用于地表形变较为剧烈的地区。
三、GPS监测技术全球定位系统（Global Positioning System，GPS）监测技术是利用卫星的测距和测速功能，通过GPS接收机定期接收来自卫星的信号，测量接收站与卫星之间的距离和速度，从而获得地壳形变信息。
GPS监测技术具有测量精度高、实时性强等特点，广泛应用于地壳运动、地震预警、陆地潮汐等领域。
四、振动监测技术振动监测技术是指通过使用专门的振动传感器，对地表的微小振动进行测量的技术。
振动传感器将地表的振动转换为电信号，并通过数据采集设备进行记录和分析，从而得到地表形变的数据。
振动监测技术常用于对建筑物、桥梁等结构的变形监测，对于地震灾害的预警和研究也具有重要作用。
五、激光测距技术激光测距技术是一种通过发射激光束并测量其在空气中传播时间，从而得到与目标物之间距离的技术。
激光测距技术具有测量精度高、无接触、不受天气影响等优势，常用于对地表形变的测量。
地球表层地质过程与地表变形地球表层地质过程是指地球上的地质变化和地貌形态的形成过程，涵盖了岩石圈构造演化、地面运动和地质作用等方面。
地球表层地质过程直接影响地表的变形，包括山脉的隆升、河流的形成和侵蚀、地壳的塌陷等。
本文将重点介绍地球表层地质过程和地表变形的相关内容。
地球表层地质过程主要有岩石圈构造演化、地面运动和地质作用等方面。
岩石圈构造演化是指地球内部力学和热力学作用导致的岩石圈的变形和演化过程。
地面运动是指地球表面物质的移动和变动，主要包括地壳板块的运动、地震和火山活动等。
地质作用是指地球内部物质和外部物质相互作用的过程，如风化、侵蚀和沉积等。
地质作用是地球表层地质过程中最常见的过程之一，它包括风化、侵蚀和沉积三个方面。
风化是指地表或岩石受到风、水、冰等外力的作用而发生的物理和化学变化，主要分为物理风化和化学风化。
物理风化是指岩石受到温度变化、冻融作用、植物根系生长等因素的影响而发生的破碎和颗粒分离。
化学风化是指岩石中的矿物质与水、空气中的化学物质发生反应，从而发生溶解、氧化和还原等化学变化。
侵蚀是指地表和岩石被风、水和冰等外力剥蚀和破坏的过程。
常见的侵蚀形式包括水力侵蚀、风力侵蚀和冰川侵蚀。
沉积是指由风、水和冰等运动介质搬运带来的岩屑和矿物质沉积下来，形成新的地层和地貌。
根据搬运介质的不同，沉积可以分为风积、水积和冰积三种。
地表变形是地球表层地质过程的重要结果之一，它包括地壳隆升、沉降和地壳形变等方面。
地壳隆升是指在地质时间尺度上地壳的垂直上升或变高。
地壳隆升主要受到内部地球动力学作用的影响，例如板块构造运动引起的地壳隆升。
沉降是指地壳垂直下降或降低。
沉降可以由多种因素引起，如岩石圈的弯曲和伸展、地壳板块的俯冲等。
地壳形变是指地壳内部产生应力而引起的地壳形态的变化，常见的形变包括地震和断层。
地震是地壳内部能量释放的结果，发生地震时，地壳会发生短暂的形变和震动。
断层是地壳板块相对移动造成的地壳裂缝和位移。
ITRF中高程精度问题的解决方案——提高GPS高程精度一，地球参考系统地球参考系统是定义坐标系统的原点、尺度和定向及其随时间演变的一系列协议、算法和常数。
地球参考框架由一系列坐标精确已知的物理点组成，这些坐标基于特定的参考系统，是地球参考系统的物理实现。
地球参考框架是地球相关学科——天文学、地球物理学和大地测量学以及空间技术的基础设施，地球参考框架所能达到的完善程度，对于我们研究地球的区域、全球性质的问题及空间技术的发展具有十分重要的意义。
目前国际上已经建立并广泛使用的参考框架有ITRF、IGS、WGS84等⋯。
二，地球参考框架地球参考框架是地球参考系统的实现，由一系列相应地球参考系统下的位置和速度精确已知的物理点组成。
在这一系列相容的坐标及其随时间演变中实际上隐含了定义一个地球参考系统所必须的原点、尺度、定向及其随时间的演变。
目前世界范围内广泛使用的参考框架有以下几种：（一）WGS-84（World Geodetic System一1984 Coordinate System）坐标系的原点位于地球质心，z轴指向（国际时间局）BIH1984.0定义的协地球极(CTP)方向，x轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴通过右手规则确定。
美国国防部于20世纪80年代中期建立了WGS84，并将其作为GPS系统广播星历和NIMA精密星历的参考框架。
为了维持和提高WGS84框架的精度，美国国防部对WGS84其进行了精化处理，先后发布了WGS84(G730)，WGS84(G873)和WGS84(G1150)，其参考历元分别为1994．0，1997．0和2001．0。
WGS84(G1150)是目前为止最新的参考框架，由8个美国空军站和l2个美国地理空间情报局站的坐标和速度实现。
由于数据质量和处理方法的提高，WGS84(1150)的精度及与ITRF2000的一致性水平有了显著的提高。
（二）ITRF（International Terrestrial Reference Frame）ITRF是国际地球参考系统，其定义为：1.原点定为地心，规定为包括海洋和大气的地球质量中心。
地质构造演化及其对地壳变形的影响地质构造是指地球岩石圈中构造活动的总和。
地质构造的演化是指地球上各种构造形态的形成、发展和变化过程。
这个过程非常复杂，受到多种因素的影响，包括板块运动、地壳内部的热力作用、地球上的物质循环等。
地质构造的演化对地壳变形有着重要的影响。
首先，地质构造演化造成了地壳的抬升和沉降。
地球的岩石圈以晶体岩石层为基础，它由一块块不断运动的灵活“地壳板块”组成。
当地壳板块在构造活动中发生碰撞或剪切时，会导致地壳的形变和变形。
这种形变和变形可能表现为地壳的抬升或沉降，形成山脉、盆地或海洋的形态。
例如，喜马拉雅山脉的形成，就是由于印度板块与亚欧板块的碰撞导致的地壳抬升。
其次，地质构造演化还会引起地壳的断裂和地震活动。
当地壳板块在构造活动中发生剪切或拉伸运动时，会对地壳内部的岩石施加巨大的应力。
当这种应力超过岩石的承载极限时，地壳就会发生断裂，释放出巨大的能量，形成地震。
地震是地壳变形的一种表现，它不仅对地层造成破坏，还会对人类社会造成巨大的损失。
因此，研究地质构造演化对地震的影响，对于提高地震预测和防灾减灾能力具有重要意义。
此外，地质构造演化还会导致地质灾害的发生。
在构造活动过程中，由于地壳的变形，地球表面可能会出现各种地质结构，如断层、褶皱、火山等。
这些地质结构会影响地层的连续性，改变地层的物理和化学性质，导致地质灾害的发生，如山体滑坡、泥石流、地面塌陷等。
地质灾害对人类的生命财产安全造成威胁，因此，研究地质构造演化对地质灾害的影响，对于地质灾害的预防和减轻具有重要的意义。
最后，地质构造演化对地壳岩石的形成和变质有着重要影响。
在地球上的构造活动过程中，地板板块的相互碰撞和运动会导致大量的岩石形成和变质。
例如，两个板块的碰撞可能会形成一座火山，火山喷发的岩浆在地表凝固形成火山岩；而当地壳板块在挤压作用下形成褶皱时，地壳中的岩石会发生变形和变质，形成变质岩。
岩石的形成和变质对于揭示地球历史的演化和研究地质资源非常重要。
大地测量联合反演理论及应用联合反演模型的研究：赵少荣(1991)系统地研究了“基于固体力学的大地测量反演问题”,给出了基于固体力学模式的多类大地测量反演的解算模型；许才军(1994)给出了大地测量联合反演构造应力场的解算模型; 晁定波等(1997)进一步提出了四维整体大地测量有限单元法,把四维整体大地测量模型(包括GPS,水准,GPS水准和重力监测数据)与固体力学基本方程结合起来,对大地测量和地球物理数据进行有效的整体处理,强化了边界的大地测量约束,具有改善刚度矩阵方程数学性质和降低其阶数的优点,从而提高反演解的稳定性和可靠性。
P. Segall等(1997)根据永久GPS网的扩建在时空上为地壳形变量提供了足够的数据,建立了一种网络反演滤波模型,它可以综合频繁收集到的各类大地测量网络数据来估计断层滑动的时空分布,反演获得各种参数,包括观测误差、局部移动、瞬时和空间平滑参数。
大地测量反演模型的建立涉及到正演模型和观测数据的类型、反演模型选择及反演参数辨识。
正演模型是反演模型的基础,只有清楚正演问题建立正演模型,才能给出反演模型。
大地测量反演已由单一的观测数据的反演,发展到多种观测数据的大地测量联合反演问题,这种多种观测数据的大地测量联合反演问题不仅仅指大地测量的多种观测数据,而且也包括不同类型的(地震、地质和大地测量等)多种观测数据。
联合变形、重力和地震资料反演研究地球内部介质参数：地球内部介质的弹性参数μ和λ是利用地表的形变观测资料研究地球的应力场及内部的物质运动所必需的参数。
观测资料表明,在地球内部,介质的弹性参数μ和λ存在横向和纵向上的不均匀性。
（1）利用变形资料可以研究地球介质弹性参数μ和λ；2）利用地震和重力观测资料可以研究参数μ和λ的不均匀性。
由于参数μ、λ与介质的密度、横波速度和纵波速度参数有关,而密度、横波速度和纵波速度参数又是地震观测资料的场源,密度参数还是重力数据的场源,因此,进一步探求参数μ和λ结构的问题,可以转化为利用地震和重力观测资料反演密度、横波速度和纵波速度参数结构的问题。
联合变形、重力和地震资料研究地球内部介质参数的联合反演问题可以表示为:BX = UL NX = g SX = d （1）式(1)可以通过下列目标函数取极小值求解:Φ= ( UL-BX)TWL( UL-BX)+(g-NX)T• Wg(g-NX)+(d- SX)TWd(d-SX)=min。
该式中,X为介质参数； WL, Wg, Wd为3类数据的权阵,观测值可以是相关的。
反演模型与参数的辨识：大地测量联合反演模型有多种多样,但无采用何种模型都是在某一准则下使实际观测数据与反演理论数据达到最佳拟合的条件下确定反演模型的参数。
在大地测量联合反演中,模型的选择及模型参数的可确定性,可定义为大地测量联合反演的模型辨识。
吕爱钟等(1998)在理论上讨论了反演问题的参数可辨识问题;独知行(2001)基于简单的力学模型具体讨论了反演参数的可辨识性。
但大地测量联合反演问题可能是一个十分复杂的问题,它的研究对象可以是全球,也可以是地球的一个特定局部,可以具有复杂的材料性质、边界条件及形状,在进行反演研究时,很难简化成有解析表达式的模型。
反演模型与参数的可辨识性问题仍需要进一步的研究。
联合反演算法的研究：大地测量反演方法可分为解析法与数值法两大类。
由于解析法只适用于线性问题和简单的非线性问题的反演,因此,大地测量反演方法的研究主要在数值算法方面,其中数值算法尤以优化反演方法(即把反演参数的估计通过建立目标函数转化为一个优化问题进行求解)的研究最为普遍,进展也最快。
大地测量随机反演方法,如蒙特卡罗法、模拟退火法、遗传算法等,特别是遗传算法在地球物理大地测量的反演解算中得到了广泛的应用。
随机反演方法充分利用模型空间参数的优化及先验信息对反演参数增强约束,改善反演解的稳定性。
在利用随机方法获取全局最优解的基础上,可利用基于贝叶斯理论的高斯_牛顿法通过迭代计算获取全局最优解,这种联合方法既考虑了随机方法可以在全局解域内搜索全局解的特点,同时又考虑了基于先验信息利用贝叶斯方法可以获取局部最优解的特点,从而提高了反演计算的效率和可靠性(党亚民,1998)。
最近IA算法(区间优化算法)(L.G.Casado等,2001;J.Fernandez 等,2001)、数值流形方法———“将连续体的有限单元算法、非连续变形分析方法DDA和解析方法统一起来的一种更高层次最新数值分析方法”也被提出用于大地测量反演解算中(许才军等,2000)。
这些将有助于全面探索中国大陆地壳运动及动力学问题,如数值流形方法可以采用连续和非连续覆盖函数的办法把连续和非连续的力学问题的计算统一起来,可更有效地研究中国大陆地壳运动问题。
联合大地测量资料、活断层运动速率和地震矩张量反演地壳运动速度场：Haines和Holt (1993)提出利用地震矩张量获得的地壳应变率反演地壳运动速度场的方法。
目前,该方法已被发展为利用大地测量、活断层运动速率和地震矩张量资料综合反演地壳运动速度场(Haines等,1995;Jackson等,1995;T.B Shen 等,1995;Tinnon等,1995;Kreemer等,2000;Holt等,2000;Beavan等,2001)。
该方法的主要思想是利用“双三次样条函数”通过反演方法在一定厚度的板壳上拟合构造应变率分布,从而求出连续的地壳运动速度场。
应变率场和速度场的拟合可通过下列目标函数求解:∑cells∑αβ,λμ(.εfitαβ-.εobsαβ)V- 1αβ,λμ(.εfitλμ-.εobsλμ)+ ∑points∑α,β(vfitα- vobsα)V-1α,β(vfitβ- vobsβ) =min。
该式中,Vαβ,λμ和Vα,β分别是平均应变率和大地测量观测速度的方差_协方差阵。
α,β,λ,μ分别是经度、纬度的起止值。
T.B.Shen等(1998)应用此方法,利用地震矩张量、甚长基线干涉测量和GPS观测值反演研究了美国西部现今地壳运动速度场;Holt等(2000)应用此方法,利用第四纪以来断层滑动速率和GPS观测值反演研究了亚洲地壳运动速度场;许才军等(2001)也利用此方法采用GPS和地震矩张量反演计算了中国大陆地壳运动速度场,给出了中国大陆地壳运动速度场图像。
联合变形、地震、地质资料反演研究地壳应变_应力场、应变能密度场：由GPS、形变观测或地震矩张量可获得地壳应变率场。
由弹性体地壳应力与应变的关系可得到地壳应变能密度如下(C.Straub,1996)：DE=12trace(ζ,ε) =μ((εji+λΘ2μδji)εij)应变能密度DE的单位是J/m3。
地壳中积累的应变能密度可能是地震释放能量的来源,是影响地震活动的重要因素(C.Straub,1996;张东宁等,1999)。
应变能密度是衡量地壳积累能量高低的重要数量指标,应变能密度越大,地壳积累能量越高,今后发生地震的可能性越大。
C.Straub(1996)利用GPS 反演计算了Mar-mara Sea地区的地壳应变_应力场、应变能密度场进行地震危险性区域估计;许才军等(2000,2001)利用华北地区GPS监测网多期观测数据所得的速度场在椭球面上进行了应变率计算,得到了其最大剪切应变率、主应变率的图像;并利用1966年以来25次大于5.0级地震的地震矩张量,由Kostrov公式计算了地震应变率,对两种数据所得的应变率进行了比较分析,结合地质构造背景探讨了华北地区现今形变特征及地震危险性地区,在青藏高原及其邻区也作了类似的工作;许才军等(2001)进一步利用GPS和地震资料联合反演计算了中国大陆地壳应变_应力场、应变能密度场,并结合地震、地质构造背景可以进行中国大陆地震危险性区域分析联合卫星测高、声纳测深及海洋激光雷达遥感信息反演海洋环境参量：开发研究海洋,是解决人口膨胀、资源匮乏和环境污染等人类目前所面临的一系列问题的主要途径之一。
合理开发利用海洋,离不开基础海洋测绘成果———海底地形图的保障,更主要的是要研究海洋环境参量。
海洋基础测绘的传统方法是首先布设海底控制网,再利用船载测深仪以一定的路线进行测深,对获取的数据进行改正、平差后推算海底地形,绘制海底地形图。
随着科学技术的发展,传统的基础海洋测绘方法被赋予了新的内容,特别是全球定位系统(GPS)、多波束测深系统(MES)、侧扫声纳(SS)、机载激光测深系统(ALB)和海洋地理信息系统(MGIS)等一系列新技术和新方法的产生给海洋科学研究带来了一场技术革命。
这些新技术和手段的应用,提高了海洋空间地理信息量的精度,增加了海洋空间地理信息的数量,也提高了获取海洋空间地理信息的速率。
卫星测高利用雷达测量卫星和海面之间所获得的距离、量测时的位置及各种海面高改正来提供海面高。
利用卫星测高资料可以恢复海洋重力场,在此基础上,利用重力异常和海底地形存在线性关系的均衡假设,便可推估海底地形。
（1）W.H.F.Smith等(1994)利用源于卫星测高数据获得的重力资料,采用最优化理论和经验资料反演确定了南部大洋的海深；（2)希腊的D. Arabelos(1997)运用Moho面深度(12′×12′)、JGP95E全球水准数据库(5′×5′)、卫星测高资料和重力异常资料,应用最小二乘配置法反演确定了地中海和北大西洋的海底地形；(3) G.S.Vergos (2001)在IAG大会上介绍了利用卫星测高获得的重力数据通过联合反演方法改善海底地形估计的结果。
随着CHAMP、GRACE和GOCE 3颗关于重力场、地磁场、大气探测和海洋环流的小卫星的发射,联合多种卫星测高资料反演研究海底地形将取得重大突破;卫星测高资料也将为反演研究海洋环境参量作出贡献。
海洋环境参量主要包括海面温度、潮汐、海面风场、重力场、海浪方向谱、有效波高、海冰厚度、海面高度等,利用海洋航空遥感遥测技术所获得的信息反演研究海洋环境参量是我国海洋“863”资源环境领域海洋监测技术主题“十五”重点研究课题。
联合INSAR、GPS和水准资料反演研究地壳运动：INSAR利用雷达信号的强度信息和相位信息获取地球表面的三维空间信息。
由于雷达信号能够穿透云雾、雨雪,具有全天候的工作特点,对地物有一定的穿透能力,并且可大面积地测定地面点的精确高程及其变化等优越性,因而该技术得到广泛应用。
INSAR技术可以获取高精度(精度可达5m)的数字高程模型(DEM),补充遥远、条件恶劣地区的高程数据;差分INSAR技术能够探测到cm级甚至mm级的地表形变。
由于雷达干涉的高空间覆盖能力及相对低廉的成本,近年来日益受到重视,在地震、火山及地壳形变监测、DEM提取、土地资源利用调查等领域建立了独特的地位。
