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龙门山地区位于青藏高原东缘,该地区地质构造复杂,地震活动十分强烈,是中国南北地震带的重要组成部分。由于其特殊的地质构造背景,一直备受国内外学者的关注。本文以龙门山地区2008年汶川地震为研究背景,首先利用附加系统参数的GPS-InSAR综合形变模型解算地震所引起的地表三维形变场,分析其位移变化特征。其次分别利用Okada经典位错模型(1985)、向位错模型(2013)以及球形位错模型(1992)正演计算同震位移场,探讨同震所引起的地表位移变化特征,并验证不同位错模型正演汶川同震形变场的有效性。 本研究主要内容包括:⑴利用附加系统参数的GPS-InSAR综合形变模型,解算出汶川地震同震三维形变场,并以研究区域31个GPS观测点作为检校点,计算出每个检校点三维分量的位移残差,并统计其残差分布。研究结果显示:解算出的地表三维形变主要发生在映秀镇、北川以及青川附近,其中东西方向位移值最大,最大达到2m左右,验证了汶川地震主要表现为东西方向的逆冲运动。南北方向最大位移值达到±0.6 m,垂直方向在断层两侧均表现下降运动,位移最大值为?0.6 m,与实地调查结果较为一致。从GPS点位移残差得到,该方法求得的三维形变场与31个GPS相应观测值比较接近,其中南北方向解算精度最高,垂直方向精度较低,统计得到E、N、U三个方向的均方根误差分别为3.16 cm、1.89 cm、4.23 cm,对于同震形变来说具有较高的精度。⑵分别利用Okada位错模型、向位错模型以及球形位错模型结合纪晨、Hayes、刁法启、沈正康四种不同滑动分布正演计算出中国地壳观测网络 GPS同震三维形变场(2008),并与实测三维形变场进行对比分析,得出基于向位错模型与沈正康滑动分布组合模拟的残差均值v=0.00012,迹tr?=0.00543,从残差的无偏性和有效性分析,该组合模型均优于其他模型。⑶基于上述向位错模型与沈正康滑动分布最优结合正演出3361个GPS-InSAR数据融合点的三维形变,同样统计两者之间的残差,得出各分量残差均值关系|-vn|<|-ve|<|-vu|,方差σ2n<σ2e<σ2u,即从残差无偏性和有效性分析,南北方向模拟效果最优,垂直方向效果相对较差。从整体模拟效果来看,残差的迹tr∑=0.165,整体运动趋势与实测结果基本一致,其中远场模拟效果优于近场,验证了向位错模型计算汶川地震同震形变的有效性。