Математико-картографічне моделювання деформації земної поверхні території Європи з використанням GNSS-даних
DOI:
https://doi.org/10.31861/geo.2024.849.63-76Ключові слова:
GNSS, геосфера, сферична функція, деформація, тематична картаАнотація
Стаття присвячена науково-методичному дослідженню проблеми оцінювання та графічного відображення деформації земної поверхні з використанням GNSS-даних.
Мета дослідження: тестування методики математико-картографічного моделювання горизонтальних деформацій земної поверхні в проекції на геосферу на прикладі території Європи з перспективою вираження нелінійних закономірностей деформації.
Результат дослідження. Одержано результати оцінювання деформацій земної поверхні території Європи на умовах різних ступенів узагальнення даних спостережень на GNSS-станціях мережі EPN. Узагальнення на геосфері емпіричних дискретних значень координат станцій та їх зміщень реалізовано базисними функціями у формі рядів сферичних функцій різних степені та порядку з використанням методу найменших квадратів. Критерієм оптимальності вибору кінцевих результатів слугували середні квадратичні похибки апроксимації явного вираження рядів сферичних функцій. За результатами апроксимації обчислено наступні характеристики деформації: дилатація, екстремальні розширення (розтяг і стиснення), зсув, азимут головної осі деформації, жорстке обертання частини земної поверхні як абсолютно твердого тіла. Підтверджено нелінійні закономірності деформації. Обчислені характеристики представлено схематичними картами деформації земної поверхні. Одержані результати забезпечили систематизацію території Європи на номінально стабільні та потенційно небезпечні з погляду тектоніки складові.
Наукова новизна: створено тематичні схематичні карти горизонтальних деформацій земної поверхні території Європи в проекції на геосферу з різним ступенем узагальнення (деталізації) вхідних даних.
Посилання
Киричук, В. В., & Тадєєв, О. А. (1986). Про один метод визначення деформації земної кори за геодезичними даними. Геодезія, картографія і аерофотознімання, (43), 31-38. [Kyrychuk, V. V., & Tadieiev, O. A. (1986). Pro odyn metod vyznachennia deformatsii zemnoi kory za heodezychnymy danymy. Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia, (43), 31-38.]
Марченко, О. М.,Третяк, К. Р., Ярема, Н. П., Джуман, Б. Б., & Сідоров, І. С. (2012). Поле лінійних швидкостей та рухи земної кори у регіоні Південно-Східної Європи. Геодинаміка, 2(13), 18-27. [Marchenko, O. M.,Tretiak, K. R., Yarema, N. P., Dzhuman, B. B., & Sidorov, I. S. (2012). Pole liniinykh shvydkostei ta rukhy zemnoi kory u rehioni Pivdenno-Skhidnoi Yevropy. Heodynamika, 2(13), 18-27.] https://doi.org/10.23939/jgd2012.02.018
Тадєєва, О. О., Тадєєв, О. А., & Черняга, П. Г. (2014). Математико-картографічне моделювання лінійних деформацій земної поверхні. Вісник геодезії та картографії, 1(88), 16-22. [Tadieieva, O. O., Tadieiev, O. A., & Cherniaha, P. H. (2014). Matematyko-kartohrafichne modeliuvannia liniinykh deformatsii zemnoi poverkhni. Visnyk heodezii ta kartohrafii, 1(88), 16-22.]
Тадєєв, О. (2024). Моделювання горизонтальних деформацій земної поверхні регіонального масштабу з використанням GNSS-даних (на прикладі території Європи). Технічні науки та технології, 2(36), 319-330. [Tadieiev, O. (2024). Modeliuvannia horyzontalnykh deformatsii zemnoi poverkhni rehionalnoho masshtabu z vykorystanniam GNSS-danykh (na prykladi terytorii Yevropy). Tekhnichni nauky ta tekhnolohii, 2(36), 319-330.] https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-2(36)-319-330
Тадєєв, О. (2013). Оцінювання деформацій земної поверхні, редукованої на геосферу. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, ІІ(26), 46-52. [Tadieiev, O. (2013). Otsiniuvannia deformatsii zemnoi poverkhni, redukovanoi na heosferu. Suchasni dosiahnennia heodezychnoi nauky ta vyrobnytstva, II(26), 46-52.]
Тадєєв, О. (2015). Проблеми та перспективи оцінювання деформаційних полів Землі за геодезичними даними. Геодезія, картографія і аерофотознімання, (82), 73-94. [Tadieiev, O. (2015). Problemy ta perspektyvy otsiniuvannia deformatsiinykh poliv Zemli za heodezychnymy danymy. Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia, (82), 73-94.] https://doi.org/10.23939/istcgcap2015.02.073
Altamini, Z., Metivier, L., & Collilieux, X. (2012). ITRF2008 plate motion model. Journal of Geophysical Research, 117(B7), B07402. https://doi.org/10.1029/2011JB008930
Altiner, Y., Bacic, Z., Basic, T., Coticchia, A., Medved, M., Mulic, M., & Nurce, B. (2006). Present-day tectonics in and around the Adria plate inferred from GPS measurements. In Dilek, Y., Pavlides, S. (Eds.), Postcollisional tectonics and magnetism in the Mediterranean region and Asia (pp. 43-55). Geological Society of America Special Paper 409. https://doi.org/10.1130/2006.2409(03)
Argus, D. F., Gordon, R. G., & DeMets, C. (2011). Geologically current motion of 56 plates relative to the no-net-rotation reference frame. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 12(11), 11001. https://doi.org/10.1029/2011GC003751
Argus, D. F., Gordon, R. G., Heflin, M. B., Ma, C., Eanes, R. J., Willis, P., Peltier, W. R., & Owen, S. E. (2010). The angular velocities of the plates and the velocity of Earths centre from space geodesy. Geophysical Journal International, 180(3), 913-960. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2009.04463.x
Bird, P. (2003). An updated digital model of plate boundaries. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 4(3), 1027. https://doi.org/10.1029/2001GC000252
DeMers, M. N. (2013). Fundamentals of geographic information systems. New York : John Wiley & Sons, Inc.
DeMets, C., Gordon, R. G., Argus, D. F., & Stein, S. (1990). Current plate motions. Geophysical Journal International, 101(2), 425-478. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1990.tb06579.x
Grafarend, E. W., & Voosoghi, B. (2003). Intrinsic deformation analysis of the Earths surface based on displacement fields derived from space geodetic measurements. Case studies: present-day deformation patterns of Europe and of the Mediterranean area (ITRF data sets). Journal of Geodesy, 77(5-6), 303-326. https://doi.org/10.1007/s00190-003-0329-2
Kremer, C., Blewitt, G., & Hammond, W. C. (2009). Geodetic constraints on contemporary deformation in the northern Walker Lane: 2. Velocity and strain rate tensor analysis. In Oldow, J. S., Cashman, P. H. (Eds.), Late Cenozoic structure and evolution of the Great Basin – Sierra Nevada transition (pp. 17-31). Geological Society of America Special Paper 447. https://doi.org/10.1130/2009.2447(02)
Kremer, C., Blewitt, G., & Klein, E. C. (2014). A geodetic plate motion and Global Strain Rate Model. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 15(10), 3849-3889. https://doi.org/10.1002/2014GC005407
Pietrantonio, G., & Riguzzi, F. (2004). Three-dimensional strain tensor estimation by GPS observations: methodological aspects and geophysical applications. Journal of Geodynamics, (38), 1-18. https://doi.org/10.1016/j.jog.2004.02.021
Savage, J. C., Gan, W., & Svarc, J. L. (2001). Strain accumulation and rotation in the Eastern California Shear Zone. Journal of Geophysical Research, 106(B10), 21995-22007. https://doi.org/10.1029/2000JB000127
Schneider, D. (1982). Complex Crustal Strain Approximation. Zürich : Institut für Geodäsie und Photogrametrie, Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich.
Sokolnikoff, I. S. (1964). Tensor analysis: Theory and applications to geometry and mechanics of continua. New York, London, Sydney : John Wiley & Sons, Inc.
Terada, T., & Miyabe, N. (1929). Deformation of the earth crust in Kwansai districts and its relation to the orographic feature. Bulletin of Earthquake Research Institute, Univ. Tokyo, 7(2), 223-239.
Землетрус в Румунії 22.11.2014 (2024). [Zemletrus v Rumunii 22.11.2014 (2024).]
Землетруси в Італії (2024). [Zemletrusy v Italii (2024).]
Mid Ocean Ridge Velocity (2024).
Scripps Orbit and Permanent Array Center (2023).
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Науковий вісник Чернівецького університету : Географія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
