Деформации земной коры природного и техногенного происхождения по данным GPS измерений

Интенсивное развитие GPS технологий в комплексе с деформационными измерениями в подземных геофизических обсерваториях обеспечивает увеличение точности определения как тектонических, так и экзогенных явлений и характеристик на разных временных интервалах. Особую важность приобретают задачи о движениях земной поверхности техногенного происхождения в аспекте сохранения окружающей среды, ландшафтов и экологического мониторинга. Актуальными являются задачи изучения процессов деформирования сейсмически активных зон.
Метод спутниковых геодезических технологий (GPS измерения) используется в ИФЗРАН с 1991 г. для изучения современных движений и деформаций земной коры отдельных регионов территории России, эпицентральных зон сильных землетрясений или мест их предполагаемой подготовки, районов расположения ответственных крупных инженерных объектов. Основными районами исследований стали Прибалтийско-Ладожский регион и Республика Карелия, Кольский полуостров, Русская платформа, Северный Кавказ, в том числе Дагестан, Москва и Московская область, Сибирь, где созданы геодезические построения разных масштабных уровней. На некоторых объектах для изучения деформаций в комплексе с GPS измерениями используются традиционные геодезические методы, а также геофизические исследовании наблюдения. Регистрируемые движения и деформации, обусловленные природными и антропогенными причинами, претерпевают разнообразные изменения: направленные и колебательные, быстрые, медленные и импульсные. Глобальный характер геодинамических процессов, предполагает, что их проявления на земной поверхности повсеместны, синхронны и сходны по форме. Спектральным анализом изменения геоцентрических координат станций GPS с постоянной регистрацией выявлено, что линейная трендовая составляющая, отражающая скорость изменения координат за длительный период регистрации, характерна для большинства мест. Выявлены периоды изменений координат продолжительностью 366,6, 180,2, 115,6, 88,3 и 13,7. Обнаружены периодические изменения координат для некоторых станций с продолжительность 447, 220, 73, 58 суток и другие. Амплитуды периодических изменений восточной и северной компонент координат меньше чем в 3-5 раз и более чем высотной. Нами определено, что пункты на территории европейской части России перемещаются в северо-восточном направлении со средней скоростью 22-29 мм в год (ITRF2000). Это дополняет общую картину поля векторов скоростей, полученных по данным постоянно действующих пунктов IGS для Евразийской тектонической плиты. Основной вклад в наблюдаемые скорости направленных движений вносит ротационная составляющая за счет вращения Евразийской тектонической плиты вокруг полюса Эйлера. Разность векторов скоростей движений референцных и наблюденных не превышают 5 мм/год. Локальные движения внутри отдельных геологических структур (особенно оползневых), активных разломных зон могут значительно превышать общий фон направленных движений.
Уже сейчас GPS/ГЛОНАСС незаменима как инструмент «быстрого реагирования» для изучения ко- и пост-сейсмических деформаций в эпицентральных областях происшедших землетрясений. Оперативно действующая региональная GPS система регистрации, обработки и доступности результатов в режиме реального времени должна являться обязательным дополнением к традиционной сейсмической службе.