[口头报告]高频北斗三号2021年青海玛多Mw 7.4同震形变监测

高频北斗三号2021年青海玛多Mw 7.4同震形变监测
编号：2029 稿件编号：285 访问权限：私有 更新：2023-05-04 20:39:23 浏览：314次 口头报告

报告开始：2023年05月06日 14:35 （Asia/Shanghai）

报告时间：10min

所在会议：[9A] 9A、地球物理与大地测量 » [9A-1] 9A-1 地球物理与大地测量

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摘要
利用高频全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）监测瞬时地表运动已成为当前研究热点之一。北斗三号系统（Beidou Navigation Satellite System，BDS-3）全球组网完成，以及丰富的多频多系统观测数据，为提高同震形变监测的可靠性和精度提供了可能。相较于北斗二号（BDS-2），BDS-3在卫星轨道和钟差精度、可视卫星数以及空间几何结构强度等方面都得到了明显提升。2021年5月21日18:04:13（UTC）青海玛多发生的Mw 7.4地震，是BDS-3提供全球服务以来在我国境内发生的首个大地震，同时被117个高频GNSS测站以及16台强震仪所记录。这些GNSS测站可同时接收GPS（G）、BDS-2/3（C）、GLONASS（R）以及Galileo（E）多频信号，为全面评估BDS以及多频多系统GNSS融合同震形变监测提供了很好的机会。本文将电离层变化率作为参数，将传统载波相位历元差分模型拓展至非组合多系统，一方面保留了电离层信息可为后续大地震孕育过程研究提供额外信息，另一方面也易于处理多频数据。利用该方法先估计出测站速度，之后通过对速度积分获得同震位移。首先，本文利用震前17小时的静态数据分析了相位频间卫星钟偏差（Phase-specific Interfrequency Clock Bias, PIFCB）对速度和位移估计的影响，同时评估了该方法测速和位移提取精度。分别设计了6组不同频率组合的对比实验B1/B6、B1/B7、B1/B7/B6、L1/L2、L1/L5、L1/L2/L5进行计算。结果表明，PIFCB对测速影响可以忽略不计；相较于双频计算结果，三频数据对速度和位移精度提升不显著；相较于BDS-2，BDS-3在速度和位移精度上有约50%提升，且融合BDS-2/3后，精度基本与BDS-3相当；尽管BDS测速精度较GPS要低，但积分后的位移精度较GPS要高15~20%，可达0.5 cm，主要原因是由于GPS速度中包含较多的非线性系统偏差。将GCRE数据与强震仪数据的融合结果作为参考值，进一步分析了GNSS地震波形提取的精度。结果表明，BDS-2/3组合后水平方向测速精度可达0.5~0.9 cm/s，垂直方向可达1.3 cm/s；水平方向位移精度优于0.3 cm，垂直方向优于0.5 cm。此外，利用估算的同震位移反演了本次地震的破裂过程，结果同样表明BDS较GPS可以反演得到更加稳定可靠的滑动分布。从实验结果中还可发现，无论是单系统还是GCRE多系统组合，同震位移序列中依然存在由未模型化误差引起的虚假信号，该信号可能会干扰我们对地震孕育过程的解释，因此未来需要关注GNSS未模型化误差的处理。
关键字
北斗三号,高频,GNSS,地震监测
报告人
郑凯
武汉理工大学

稿件作者
郑凯 武汉理工大学
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