基于均衡基准理论的地壳垂直形变场逼近研究-大地测量与工程测量学专业论文.docx

摘 摘 要 地壳形变场的模拟研究是最近二十年来开辟的一个新的研究领域，其中垂直形变场 研究占有重要的地位。本文首先回顾了近二十年来国内外进行地壳形变场研究的各种数 值方法，尤其对基于地壳均衡基准理论的垂直形变场模拟进行了归纳。本文着重从两方 面分析了研究地壳垂直形变场的数值方法，其一是从地壳垂直形变的均衡理论出发，推 导了球谐函数与球冠谐函数模型：其二采用综合逼近的方法。最后应用本文提出的模型 进行了实例验证，取得了良好的效果。本文研究的主要内容可归纳为： 1． 研究将地壳均衡基准理论应用于区域地壳垂直形变场的模拟 2． 推导并建立用于区域地壳垂直形变场逼近的球谐函数和球冠谐函数模型 3． 进一步探讨并发展综合逼近法用于区域地壳垂直形变场的逼近 4． 实例验证并分析采用球冠谐模型和综合逼近模型用于地壳垂直形变场逼近的 合理性 关键词：地壳垂直形变场：地壳均衡基准理论；球冠谐函数模型；综合逼近 模型 AbsractIt Absract It is a new research field to simulate the continuous crustal deformation field in the last twenty years．and the vertical defonTlation has much important values． Firstly，I conclude many newly mathematic models on the crustal vertical deformation both native and abroad during the last twenty years，especially the methods based on the crustal isostatic theory．Still I analyse the numerical methods to simulate the continuous crustal deformation field in two ways：the one is the spherical caD harmonic funotion model based on the crustal isostatic theory, the other is the combining method．In the end I do some numerical examples by using the methods mentioned in this paper and obtain some good results．nle main contents ofthis PaDer can be concluded as： 1． To research the locaI crustal vertical deformation field by using the crustal isostatic theory 2． T0 deduce and construct the spherical harmonic function and spherical caD harmonic function model 3． The application ofthe Combining Models 4．Numerical examples justification． Key Words：Crustal Vertical Deformation Field； Crustal Isostatic Theory Spherical Cap Harmonic Function Model；Combining Model II 长安大学硕士论文第一章绪 长安大学硕士论文 第一章绪 论 §1一l 地壳运动及形变大地测量学 力是改变物体运动状态的原因。地壳运动是指在地球内力和外力作用下，地壳经常 所处的运动状态 。地球表面上存在着各种地壳运动的遗迹，如，断层、褶皱、高山、 盆地、火山、岛弧、洋脊、海沟等；同时，地表还在不断运动中，如大陆漂移、地面升 降以及地震都是这种运动的反映。地壳运动与地球内部物质的运动紧密相联，它们可以 导致地球重力场和地磁场的改变。因而研究地表运动可以提供地球内部组成、结构、状 态及演化历史等种种信息。测量地壳运动的形变速率，对于估计工程建筑物的稳定性， 探讨地震预报等都是很重要的手段，对于反演地应力场也是一个重要依据或约束条件。 地壳运动按不同的分类标准可以进行不同的分类。如果按其成因大致可分为四类： (1)由人类活动引起的地表形变；(2)由地球自转和极移产生的形变；(3)由日月 等天体对固体地球在引力作用下引起的形变：(