Разработка методик анализа движений и деформаций по спутниковым наблюдениям в локальных геодезических сетях

• Автор: Докукин, Петр Александрович
• Шифр специальности: 25.00.32
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
1.1. Геодезические методы изучения современных тектонических движений и деформаций земной поверхности
1.2. Геодезические методы и задача прогноза землетрясений
1.2.1. Механизм и распространение землетрясений
1.2.2. Методы прогнозирования. Схема Мещерякова
1.3.3. Прогностические геодинамические полигоны
1.3. Международные организации, архивы измерительных данных и программное обеспечение обработки спутниковых измерений с целью определения движений и деформаций
1.3.1. Международная служба ГОБ
1.3.2. Архив данных спутниковых наблюдений Международного центра
БОР АС
1.3.3. Современные программные продукты обработки СРНС измерений
1.3.3.1. Коммерческое программное обеспечение
1.3.3.2. Научное программное обеспечение
1.4. Выводы по главе
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ДЕФОРМАЦИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАБЛЮДЕНИЙ В СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЯХ
2.1. Разработка методики определения векторов смещений земной поверхности
2.3. Разработка методики определения деформаций по спутниковым наблюдениям с учетом корреляционных зависимостей
2.3.1. Обоснование выбора нового подхода
2.3.2. Установление локальной пространственной системы отсчета
2.3.3. Определение плановых деформаций
2.4. Анализ тектонических деформаций земной поверхности
2.4.1. Разработка программы вычисления смещений и деформаций
2.4.2. Деформации на разломе Сан-Андреас
2.4.3. Деформации, связанные с Новозеландским землетрясением
2.4.4. Тектонические деформации Московского региона
2.5. Выводы по главе
3. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ НАБЛЮДАЕМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
3.1. Анализ особенностей регистрации смещений в связи с землетрясением Паркфилд
3.2. Анализ предвестников Суматранских мега-землетрясений 2004 года
3.3. Проверка гипотезы о физическом механизме наблюдаемых деформаций
3.4. Выводы по Главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное внедрение современных спутниковых технологий в геодезическую деятельность на всех ее уровнях сегодня все в большей мере требует разработки новых и совершенствования существующих подходов к решению традиционных геодезических задач. Высокая точность и оперативность спутниковых геодезических методов позволяет получать несоизмеримо большие чем прежде объемы полезной информации, что заставляет прибегать к совершенствованию современных компьютерных технологий, технических средств и программного обеспечения. Сегодня требующим наиболее высокой точности и оперативности измерений является такое геодезические направление, как наблюдения за движениями и деформациями земной поверхности. Это научное и технологическое направление сегодня крайне актуально, во-первых, в связи с возрастанием числа природных и техногенных катастроф, что наблюдается во всем мире и, в частности, отмечается МЧС России, во-вторых, в связи с реализацией Концепции устойчивого развития нашего государства.
Одним из наиболее серьезных источников природных и техногенных катастроф является сейсмическая активность Земли. В наступившем столетии наблюдается явное усиление сейсмической активности. В подтверждение этого можно привести такие примеры, как сильнейшие землетрясения в регионе Зондских островов. С конца 2004 года по настоящее время там произошло три сильнейших и разрушительных землетрясения с магнитудами 8<М<9. Исторические аналоги такой совокупности сейсмических событий трудно отыскать. В текущем году произошли разрушительные землетрясения в Лиме (Перу, 16 августа 2007 г., М=7.9, более 500 погибших и более 1000 раненых жителей), в Индонезии (о-в Суматра, 17 сентября 2007 г., М>8, погибло более 20 человек). На Дальнем Востоке России наблюдается усиление сейсмической активности. Примером тому является землетрясение в Невельске (о-в Сахалин, М=6.0, две

человеческих жертвы, значительные разрушения). Характер катастрофичности землетрясений по данным Национальной геофизической службы США показан в таблице.
Число человеческих жертв от землетрясений за последнее шестидесятилетие
№ Десятилетия Число человеческих жертв
1 1950-1960 9423
2 1960-1970 49948
3 1970-1980 431109
4 1980-1990 54232
5 1990-2000 105263
6 2000-2007 436417
Исследование современных тектонических движений также необходимо при крупном промышленном и гражданском строительстве (города, порты, ГЭС, водохранилища), эксплуатации месторождений угля, нефти, газа, подземных вод; данные используются при разработке методов прогноза землетрясений, вулканических извержений и др.
С сожалением, следует отметить, что состояние геодезических сетей наблюдений за движениями и деформациями на территории России сегодня нельзя считать удовлетворительным. Заложенная в прошлом столетии достаточно обширная и качественная для тех лет основа в виде классических геодезических сетей (геодинамических полигонов) сегодня недостаточно эффективно поддерживается и развивается. Методы обработки, анализа и интерпретации измерительных данных также отстают от требуемого уровня. Существующие теоретические и методические основы также достаточно качественны, но обеспечивают главным образом анализ и интерпретацию классических геодезических наблюдений, таких как линейно-угловые измерения и нивелирование.

масштаб карты угол обзора, а также выводить на карту эллипсы погрешностей и векторы смещений для каждого пункта.
Рис. 1.14. Сеть GPS-станций в архиве SOP АС
• Новости и отчеты о состоянии и изменениях Архива.
• Параметры GPS-станций. Здесь можно посмотреть координаты GPS-станций, их фотографии, типы и технические характеристики работающих на станциях спутниковых приемников и антенн.
• Процессы. В этом разделе представлены координаты и скорости пунктов, временные ряды, а также аналитические ресурсы GAMIT, SCOUT и др.
• Проекты. Здесь представлены различные научные проекты IGS.
1.3.3. Современные программные продукты обработки СРНС измерений
Используемые для обработки результатов спутниковых геодезических измерений программы принято делить на коммерческое программное обеспечение, поставляемое производителями спутниковой аппаратуры, и многоцелевое научное программное обеспечение. Рассмотрение данных программных продуктов в настоящем разделе необходимо для выявления