Построение регулярного поля скоростей Tашкентского региона на основе интерполяции данных ГНСС пунктов

DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-535-545

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

М.Д. Махмудов

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова,
Ташкентский университет информационных технологий,
пр-т. Амира Темура, д. 108, Ташкент, Республика Узбекистан, 100084,
E-mail: makhmudov0907@gmail.com

Д.Ш. Фазилова

Национальный университет Республики Узбекистан им. Мирзо Улугбека,
ул. Университетская, д. 4, Ташкент, Республика Узбекистан, 1000174,

Астрономический институт имени Улугбека Академии наук Республики Узбекистан,
ул. Астрономическая, д. 33, Ташкент, Республика Узбекистан, 100052,

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова,
ул. Университетская, д. 2, Ташкент, Республика Узбекистан, 100095,

E-mail: dil_faz@yahoo.com

Аннотация

В Республике Узбекистан активно развивается сеть станций Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), которая является неотъемлемой частью национальной инфраструктуры пространственных данных страны. Особое внимание в республике в последнее время уделяется вопросам практического использования результатов измерения ГНСС и геоинформационного обеспечения безопасности в зонах с повышенной сейсмической опасностью, особенно рядом с объектами техногенной нагрузки. В работе рассмотрена территория Ташкентского региона — одного из наиболее сейсмически активных регионов республики. ГНСС измерения зачастую разрежены и распределены неравномерно, а для уточнения «блочной» или «непрерывной» тектонических моделей и выявления закономерностей современных движений данной области необходима пространственная модель скоростей, которая может быть получена на основе интерполяции дискретных точек на оставшуюся не охваченную измерениями территорию. В работе были использованы измерения на 14 ГНСС пунктах за период с 2018 по 2020 гг. Скорости пунктов, или т. н. модель скоростей, полученная в программе GAMIT/GLOBK, позволила выполнить оценку горизонтальных скоростей пунктов, диапазон которых варьирует от 21 мм/г до 33 мм/г. Относительно «стабильной» Евразийской тектонической плиты были вычислены также значения локальных смещений области, которые могут быть как следствием движения микроблоков, так и влиянием техногенных факторов (горнодобывающие работы в районе пунктов Ангрен и Алмалык). Для получения непрерывного поля распределения горизонтальных скоростей региона был использован метод связанной интерполяции двумерных векторов поля скоростей, реализованный в программе GMT (Generic Mapping Tools). Получено, что согласно геологическим данным области метод интерполяции позволяет достаточно точно определить основные тенденции движений земной коры региона. Выявлено вращательное движение вдоль Каржантаусской, Кумбельской и Чаткальской тектонических плит. Значения горизонтальных смещений точек достигли минимального значения 3 мм в равнинной части, а максимальные величины до 10 мм отмечались в горных областях региона. Средняя скорость станций региона составила 4 мм/г.

Ключ. слова

сеть ГНСС, поле скоростей, GMT, интерполяция векторных данных

Список литературы

  1. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Ибрагимова Т.Л., Кучкаров К.И., Мирзаев М.А. Количественные характеристики сейсмической опасности территории Узбекистана в максимальных значениях скоростей колебаний грунта и в их спектральных амплитудах. Геодинамика и тектонофизика, 2018. Т. 9. № 4. С. 1173–1188. DOI: 10.5800/GT-2018-9-4-0389.
  2. Уломов В.И. О роли горизонтальных тектонических движений в сейсмогеодинамике и прогнозе сейсмической опасности. Физика Земли, 2004. № 9. С. 14–30.
  3. Фазилова Д.Ш., Магдиев Х.Н. Создание и обновление высотной основы топографических карт в национальной пространственной системе координат: на примере Ферганской долины ИнтерКарто. ИнтерГИС. Материалы Междунар. конф. M.: Географический факультет МГУ, 2021. Т. 27. Ч. 2. С. 155–164. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-2-27-155-164.
  4. Хамидов Х.Л. Сейсмодислокации на поверхности земли в результате сильных землетрясений на западном Тянь-Шане. Геодинамика, 2016. № 1 (20). С. 119–132.
  5. Abdrakhmatov K., Aldazhanov S.A., Hager B.H., Hamburger M.W., Herring T., Kalabaev K.B., Makarov V.I., Molnar P.H., Panasyuk S.V., Prilepin M.T., Reilinger R., Sadybakasov I.S., Souter B.J., Trapeznikov Y.A., Tsurkov V., Zubovich A. Relatively recent construction of the Tien Shan inferred from GPS measurements of present-day crustal deformation rates. Nature, 1996. V. 384. P. 450–453. DOI: 10.1038/384450A0.
  6. Allmendinger R. Reilinger R., Loveless J. Strain and rotation rate from GPS in Tibet, Anatolia, and the Altiplano. Tectonics, 2007. V. 26. Iss. 3. TC3013. DOI: 10.1029/2006TC002030.
  7. Altamimi Z., Rebischung P., Métivier L., Collilieux X. ITRF2014: A new release of the International Terrestrial Reference Frame modeling nonlinear station motions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2016. V. 121. No. 8. P. 6109–31. DOI: 10.1002/2016jb013098.
  8. Bian W., Wu J., Wu W. Recent crustal deformation based on interpolation of GNSS velocity in continental China. Remote Sensing, 2020. V. 12. P. 3753. DOI: 10.3390/rs12223753.
  9. Bogusz J., Kłos A., Grzempowski P., Kontny B. Modelling the velocity field in a regular grid in the area of Poland on the basis of the velocities of European permanent stations. Pure Appl. Geophys., 2014. 171. P. 809–833. DOI: 10.1007/s00024-013-0645-2.
  10. Dong D., Herring T.A., King R.W. Estimating regional deformation from a combination of space and terrestrial geodetic data. J. Geod, 1998. V. 72. P. 200–214. DOI: 10.1007/s001900050161.
  11. Fazilova D. Uzbekistan coordinate system transformation from CS42 to WGS84 using deformation grid model. Geodesy and Geodynamics, 2022. V. 13. Iss. 1. P. 24–30. DOI: 10.1016/j.geog.2021.10.001.
  12. Fazilova D., Sichugova L. Deformation analysis based on GNSS measurements in Tashkent region. E3S Web Conf. 227 04002, 2021. DOI: 10.1051/e3sconf/202122704002.
  13. Giardini D., Grünthal G., Shedlock K.M., Zhang P. The GSHAP Global Seismic Hazard Map. International Handbook of Earthquake & Engineering Seismology. International Geophysics Series 81 B. Amsterdam: Academic Press, 2003. P. 1223–1239.
  14. Hackl M., Malservisi R., Wdowinski S. Strain rate patterns from dense GPS networks. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2009. No. 9. P. 1177–1187. DOI: 10.5194/nhess-9-1177-2009.
  15. Herring T.A., King R.W., Floyd M., McClusky S.C. Introduction to GAMIT/GLOBK. Release 10.7. Technical report. Massachusetts Institute of Technology, 2018. Web resource: http://geoweb.mit.edu/gg/Intro_GG.pdf (accessed 10.09.2022).
  16. Hofmann-Wellenhof B., Moritz H. Physical Geodesy. 2nd edition. Wien: Springer, 2006. 403 p. DOI: 10.1007/978-3-211-33545-1.
  17. IERS Conventions (2010). IERS Technical Note 36. Gérard Petit and Brian Luzum (eds.). Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. 179 p.
  18. Kahle H.G., Cocard M., Peter Y., Geiger A., Reilinger R., Barka A., Veis G. GPS-derived strain rate field within the boundary zones of the Eurasian, African, and Arabian Plates. Journal of Geophysical Research, 2000. 105(B10): 23. P. 23353–23370. DOI: 10.1029/2000JB900238.
  19. Rebetsky Yu.L., Ibragimova T.L., Ibragimov R.S., Mirzaev M.A. Stress state of Uzbekistan’s seismoactive areas. Seismic Instruments, 2020, V. 56, No. 6, P. 679–700. DOI: 10.3103/S0747923920060079.
  20. Sandwell D.T., Wessel P. Interpolation of 2-D vector data using constraints from elasticity. Geophys. Research Letters, 2016. No. 43. P. 10703–10709. DOI: 10.1002/2016GL070340.
  21. Smith W.H.F., Wessel P. Gridding with continuous curvature splines intension. Geophysics, 1990. No. 55 (3). P. 293–305. DOI: 10.1190/1.1442837.
  22. Wessel P., Luis J.F., Uieda L., Scharroo R., Wobbe F., Smith W.H.F., Tian D. The Generic Mapping Tools version 6. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2019. V. 20. P. 5556–5564. DOI: 10.1029/2019GC008515.
  23. Zubovich A.V., Wang X.Q., Scherba Y.G., Schelochkov G.G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O.I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V.I., Li J., Kuzikov S.I., Herring T.A., Hamburger M.W., Hager B.H., Dang Y., Bragin V.D., Beisenbaev R. GPS velocity field for the Tienshan and surrounding regions. Tectonics, 2010. V. 29. TC6014. P. 23. DOI: 10.1029/2010TC002772.

Для цитирования: Махмудов М.Д., Фазилова Д.Ш. Построение регулярного поля скоростей Tашкентского региона на основе интерполяции данных ГНСС пунктов. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2023. Т. 29. Ч. 1. С. 535–545 DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-535-545

For citation: Makhmudov M.D., Fazilova D.Sh. Construction the velocity Field in a regular grid in the Tashkent Region on the basis interpolation of GNSS permanent stations data. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2023. V. 29. Part 1. P. 535–545. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-535-545 (in Russian)