地震是地壳运动的一种特殊形式,地壳又是地震的母体,要想了解和掌握地壳运动的规律,就要尽量收集到更多的来自地壳深处的信息。 目前,我国的地震监测台网主要是观测单点的相对变化,相互之间缺少相关性,因此建立一个具有绝对量而又有相对关系的观测量,对判别地震前兆极为重要。
中国地壳运动观测网络就是利用空间高新技术对地壳进行观测的新的技术手段。
网络以全球定位系统(GPS)观测技术为主,辅之已有的人卫测距(SLR)和甚长基线干涉测量(VLBI),结合精密重力和精密水准构成大范围、高精度、高时空分辨率的地壳运动观测网络。
GPS是接收GPS卫星发布的电磁波信号,记录电磁波传播的时间,已知波速,就可求得卫星至地面站的距离,由于卫星轨道的坐标是已知的,则在地面同时观测三颗卫星就可以求得地面站的空间坐标。此外由于还要计算一个钟差未知数,所以必须至少同时观测四颗卫星。
人卫测距(SLR)是在地面站发出一束激光,打在有反光镜的卫星上,记录激光打出和回收的时间,知道了光速,则可求得距离,同样可计算站点的坐标,目前24颗GPS卫星中有三颗装有反光镜。
甚长基线干涉测量(VLBI)测定进入两台天线的银河系以外的射电源电波的时间差。
用这三种不同原理方求解同一结果。构成了大范围、高精度、高时空分辨的地壳运动观测网络。
中国地壳运动观测网络是一个综合性,多用途、开放型、数据资源共享,连续动态观测网络。
网络以监测地壳运动服务于地震预测为主要目标,同时兼顾大地测量和国防建设的需要,并可服务于广域差分GPS,气象、电离层的监测和研究等领域。
网络由基准网、基本网、区域网和数据传输与分析四大部分组成。基准网主要功能是监测中国大陆主要块体随时问变化,基本网主要监测块体本身及块体间的地壳变化。区域网主要监测主要断裂带和地震带的活动状况。
在国家防震减灾大数中的数据中心,每天不间断地进行数据传播与分析处理,数据中心能快速获取地壳运动信息,进行数据通讯管理、预处理和分析处理,以保证网络的正常运转。
由于GPS网是在全球框架下运行的,这对研究全球地震活动,全球环境变化等极为重要,尤其是地震科学,中国具有全球最丰富的地震攻地震现场,特别是中国西部和青藏高原具有世界最前沿的研究课题。所以美国JPL(空间推动实验室)中的国际GPS服务局(IGS)主动提出在中国建立一个相当于数据处理的分中心。成立独立的研究项目。此外,日本、荷兰、挪威以及欧洲欧空局纷纷要求加强双边国际合作,网络工程已成为向世界友人展示建设成就和双边、多边合作的基地。
中国地壳运动观测网络的建设,使我国利用空间技术建立现代化地壳运动观测网络的科技水平进入国际先进行列。成为我国地球科学基础研究的特大型实验基地和多功能数据中心。