Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS để xác định chuyển dịch vỏ trái đất trên khu vực đứt gãy Lai Châu-Điện Biên

Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng BTNVMT

ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh VNC§C

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt

®Ò tµi

Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ GPS ®Ó x¸c ®Þnh

chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt trªn khu vùc ®øt g∙y

Lai Ch©u - §iÖn Biªn

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: PGS. TSKH Hµ Minh Hoµ

6207

16/11/2006

§Þa chØ: §−êng Hoµng Quèc ViÖt – CÇu GiÊy – Hµ Néi

§T: (84.4)7553172 Fax: (84.4)7540186

Hµ Néi, th¸ng 7 n¨m 2005

Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng

ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh

Tªn ®Ò tµi:

Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ GPS ®Ó x¸c ®Þnh

chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt trªn khu vùc ®øt g∙y

Lai Ch©u - §iÖn Biªn

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: PGS. TSKH Hµ Minh Hoµ

Ngµy th¸ng n¨m 2006 Ngµy th¸ng n¨m 2006

Chñ nhiÖm ®Ò tµi thñ tr−ëng c¬ quan

chñ tr× ®Ò tµi

PGS. TSKH Hµ Minh Hoµ

Hµ Néi,ngµy th¸ng n¨m 2006 Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2006

Chñ tÞch héi ®ång c¬ quan qu¶n lý ®Ò tµi

TL. Bé tr−ëng

Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng

KT. vô tr−ëng

vô khoa häc vµ c«ng nghÖ

phã vô tr−ëng

TS. Lª Kim S¬n

Nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh.

1- PGS. TSKH Hµ Minh Hoµ. ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh.

2- TS. NguyÔn Ngäc L©u. Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa T.P.HCM.

3- TS. Lª Trung Ch¬n. Tr−êng §¹i häc B¸ch khoa T.P.HCM.

4- TS. D−¬ng ChÝ C«ng. ViÖn §Þa chÊt – ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam

5- PGS. TS. TrÇn §×nh T«. ViÖn §Þa chÊt – ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam

6. TS. Vy Quèc H¶i. ViÖn §Þa chÊt – ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam

7- GS. TSKH. Ph¹m Hoµng L©n. Tr−êng §H Má - §Þa chÊt.

8. K.S. Phan Ngäc Mai. Côc ®o ®¹c vµ b¶n ®å.

9- KS. §inh V¨n Kh¸nh. ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh.

10- KS. NguyÔn ThÞ Thanh H−¬ng. ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh.

Môc lôc

Néi dung Trang

Lêi nãi ®Çu

Ch−¬ng 1. Vai trß cña tr¾c ®Þa trong nghiªn cøu ®Þa ®éng häc.

$1.1. C¸c vÊn ®Ò chung vÒ ®Þa ®éng häc.

$I.2. T×nh h×nh nghiªn cøu ë n−íc ngoµi

$I.3. T×nh h×nh nghiªn cøu trong n−íc

$I.2. Vai trß cña lÜnh vùc tr¾c ®Þa ®éng trong viÖc dù b¸o ®éng ®Êt.

$1.3. C¸c yªu cÇu kü thuËt liªn quan ®Õn viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá

tr¸i ®Êt b»ng ph−¬ng ph¸p tr¾c ®Þa

$I.4. Kh¶ n¨ng øng dông c«ng nghÖ GPS ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá

tr¸i ®Êt

Ch−¬ng 2. Nghiªn cøu c¸c yªu cÇu ®−îc ®Æt ra ®èi víi viÖc ®o ®¹c vµ xö

lý d÷ liÖu GPS ®é chÝnh x¸c cao

A. Nghiªn cøu c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn kÕt qu¶ ®o ®¹c vµ xö lý d÷ liÖu GPS

®é chÝnh x¸c cao

$2.1. C¸c øng dông c¸c m¸y thu hai tÇn sè trong c«ng nghÖ GPS

$2.2. Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña tÇng ®èi l−u ®Õn c¸c trÞ ®o GPS

$2.3. Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña hiÖn t−îng ®a ®−êng truyÒn

$2.4. §é lÖch vµ sù biÕn thiªn t©m phase cña anten. Sù ®Þnh h−íng anten

$2.5. §é lÖch t©m pha anten ph¸t cña vÖ tinh

$2.6. KiÓm tra sù tr−ît cña chu kú.

$2.7. ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè ®Þa vËt lý ®Õn chÊt l−îng ®o GPS trªn c¸c

1-4

6-24

6-8

8-9

9-10

10-14

14-16

16-24

25-65

25-58

28-33

33-38

38-39

39-41

41

38-44

45-52

kho¶ng c¸ch lín

$2.8.VÊn ®Ò x¸c ®Þnh ®é cao Anten m¸y thu trong viÖc ¸p dông c«ng nghÖ

GPS

$2.9. X¸c ®Þnh sè l−îng ca ®o vµ kho¶ng thêi gian cho 1 ca ®o

B. C¸c tÝnh n¨ng kü thuËt cña c¸c phÇn mÒm hiÖn ®¹i ®−îc sö dông ®Ó xö lý

d÷ liÖu ®o GPS ®é chÝnh x¸c cao trªn c¸c kho¶ng c¸ch lín

C. KÕt luËn ch−¬ng 2

Ch−¬ng 3. C¸c yªu cÇu vÒ x©y dùng m¹ng l−íi GPS phôc vô viÖc nghiªn

cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt trªn khu vùc ®øt g·y

$3.1. Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ ®øt g·y kiÕn t¹o.

$3.2. C¸c yªu cÇu vÒ x©y dùng l−íi GPS ®Ó nghiªn cøu chuyÓn ®éng vá tr¸i

®Êt trªn c¸c ®íi ®øt g·y ho¹t ®éng

$3.3. §íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn trong HÖ thèng c¸c ®íi ®øt g·y

chÝnh ë MiÕn b¾c ViÖt Nam

Ch−¬ng 4. C¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch cña vá tr¸i

®Êt

$4.1. Kh¸i niÖm vÒ vÐc t¬ chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt

$4.2. Nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh vÐc t¬ chuyÓn dÞch t−¬ng ®èi

cña vá tr¸i ®Êt dùa trªn kÕt qu¶ ®o lÆp

$4.3. Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch gi÷a hai chu

kú ®o lÆp

$4.4. M« h×nh tham sè biÕn d¹ng m«i tr−êng liªn tôc trong nghiªn cøu

chuyÓn dÞch ngang cña vá tr¸i ®Êt

$4.5. X¸c ®inh sù thay ®æi cña dÞ th−êng ®é cao ®−îc g©y ra do sù biÕn thiªn

cña träng tr−êng Qu¶ ®Êt dùa trªn kÕt qu¶ ®o lÆp träng lùc theo c¸c chu kú

Ch−¬ng 5. C¸c vÊn ®Ò kü thuËt liªn quan ®Õn viÖc xö lý d÷ liÖu ®o GPS

vµ phôc vô viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt

$5.1.C¸c vÊn ®Ò kü thuËt liªn quan ®Õn viÖc xö lý d÷ liÖu GPS trªn m¹ng l−íi

52-55

55-58

58-64

64-65

66-76

66-69

69-72

72-76

76-127

76-80

80-113

113-114

114-124

124-127

128-152

128-142

®Þa ®éng häc Lai Ch©u - §iÖn Biªn

$5.2. X¸c ®Þnh hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa vµ c¸c hiÖu to¹ ®é ph¼ng dùa vµo c¸c

thµnh phÇn cña vect¬ baseline tin cËy nhÊt

$5.3. Quy tr×nh xö lý d÷ liÖu ®o GPS vµ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch cña

vá tr¸i ®Êt.

Ch−¬ng 6: C¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch kh«ng gian, mÆt

b»ng vµ ®é cao cña c¸c ®iÓm thuéc m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc Lai Ch©u-

§iÖn Biªn gi÷a chu kú 1 vµ c¸c chu kú 2, 3.

1. C¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh vµ ph©n tÝch c¸c vect¬ chuyÓn dÞch kh«ng gian, mÆt

b»ng vµ ®é cao cña c¸c ®iÓm tr¾c ®Þa kh«ng æn ®Þnh gi÷a chu kú 1 vµ chu kú

2 cña m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc Lai Ch©u-§iÖn Biªn trong giai ®o¹n tõ 2/2002

®Õn 2/2003.

2. C¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh vµ ph©n tÝch c¸c vect¬ chuyÓn dÞch kh«ng gian, mÆt

b»ng vµ ®é cao cña c¸c ®iÓm tr¾c ®Þa kh«ng æn ®Þnh gi÷a chu kú 1 vµ chu kú

3 cña m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc Lai Ch©u-§iÖn Biªn.

Ch−¬ng 7. kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ.

$7.1. KÕt luËn.

$7.2. KiÕn nghÞ.

Tµi liÖu tham kh¶o

142-152

152

153-161

153-156

157-161

162-164

162-164

164

164-171

Bµi tãm t¾t

ViÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt b»ng c«ng nghÖ GPS ®−îc c¸c n−íc trªn thÕ

giãi ¸p dông réng r·i. Trong ®Ò tµi cÊp Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng trong giai ®o¹n 2001-

2004 “ Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ GPS ®Ó x¸c ®Þnh chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt trªn khu

vùc ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn ” nhãm nghiªn cøu ®Ò tµi ®· ®Æt ra môc tiªu nghiªn cøu bao

gåm x©y dùng vµ hoµn thiÖn c¬ së lý luËn vµ c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ thµnh lËp l−íi ®Þa ®éng

häc, ®o ®¹c GPS ®é chÝnh x¸c cao ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt vµ øng dông thùc

nghiÖm trªn ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn.

C¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh chuyÓn dÞch hiÖn ®¹i cña vá tr¸i ®Êt cã ý nghÜa quan träng trong viÖc

nghiªn cøu dù b¸o c¸c tai biÕn ®Þa chÊt, vÝ dô nh− ®éng ®Êt, lò quÐt v…v, nghiªn cøu c¸c ho¹t

®éng t©n kiÕn t¹o bªn trong lßng Qu¶ ®Êt; x¸c ®Þnh c¸c vÞ trÝ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh lín nh−

®Ëp thuû ®iÖn, tuyÕn ®−êng èng dÉn dÇu v…v. §Ó nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò nªu trªn cÇn x©y

dùng c¸c m¹ng l−íi tr¾c ®Þa ®Þa ®éng häc trªn ph¹m vi t−¬ng ®èi lín vµ th−êng xuyªn ®o lÆp

c¸c m¹ng l−íi nµy theo c¸c chu kú x¸c ®Þnh. Trong mèi quan hÖ nµy, ph−¬ng ph¸p ®o ®¹c tr¾c

®Þa truyÒn thèng béc lé c¸c nh−îc ®iÓm c¬ b¶n bao gåm c¸c ®ßi hái vÒ dùng cét tiªu ng¾m,

th«ng h−íng vµ ¸p dông c¸c quy tr×nh ®o ®¹c chÆt chÏ vµ t−¬ng ®èi phøc t¹p. Ph−¬ng ph¸p ®o

®¹c GPS cho phÐp kh¾c phôc ®−îc c¸c nh−îc ®iÓm nªu trªn. Tuy nhiªn trªn c¸c ph−¬ng diÖn

ph−¬ng ph¸p luËn vµ thùc tÕ cÇn lµm râ kh¶ n¨ng ®¸p øng c¸c yªu cÇu hiÖn ®¹i cña viÖc x¸c

®Þnh chuyÓn dÞch hiÖn ®¹i cña vá tr¸i ®Êt b»ng c«ng nghÖ GPS, hoµn thiÖn quy tr×nh thiÕt kÕ

m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc vµ ®o ®¹c GPS ®é chÝnh x¸c cao trªn c¸c kho¶ng c¸ch lín; hoµn thiÖn

c¸c ph−¬ng ph¸p xö lý d÷ liÖu ®o ®¹c GPS ®é chÝnh x¸c cao; nghiªn cøu sö dông phÇn mÒm

BERNESE vµ x©y dùng hÖ thèng phÇn mÒm riªng cña ViÖt Nam ®Ó xö lý d÷ liÖu ®o GPS vµ

x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch kh«ng gian, mÆt b»ng vµ ®øng cña vá tr¸i ®Êt dùa trªn c¸c c¸c

kÕt qu¶ ®o GPS trªn poligon ®Þa ®éng häc vµ ¸p dông thùc tÕ vµo viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch

cña vá tr¸i ®Êt trªn ®íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn. C¸c vÊn ®Ò nªu trªn t¹o nªn néi dung nghiªn

cøu cña ®Ò tµi nµy. Ngoµi ra viÖc nghiªn cøu lý thuyÕt cña viÖc tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña sù thay

®æi gia tèc lùc träng tr−êng ®Õn kÕt qu¶ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch ®øng b»ng c«ng nghÖ

GPS còng lµ mét néi dung nghiªn cøu ®−îc chó träng.

ViÖc x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch hiÖn ®¹i cña vá tr¸i ®Êt trªn ph¹m vi toµn cÇu theo c«ng

nghÖ GPS cã thÓ thùc hiÖn nhê phÇn mÒm GAMMIT (Mü). Khi ®ã c¸c vect¬ chuyÓn dÞch

tuyÖt ®èi cña c¸c ®iÓm ®−îc x¸c ®Þnh nhê c¸c tèc ®é chuyÓn dÞch tuyÖt ®èi cña c¸c tr¹m ®o

GPS th−êng trùc trong m¹ng l−íi IGS. Tuy nhiªn viÖc x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch tuyÖt

®èi cña c¸c ®iÓm trªn ph¹m vi nhá mµ ë ®ã kh«ng cã c¸c tr¹m ®o GPS th−êng trùc trong m¹ng

l−íi IGS lµ c«ng viÖc kh«ng ®¬n gi¶n. VÊn ®Ò lµ ë chç m¹ng l−íi GPS ®Þa ph−¬ng cã chiÒu dµi

kh«ng qu¸ 100 km chØ ®ßi hái ®o ®¹c GPS liªn tôc trong kho¶ng thêi gian 1 - 2 ngµy ®ªm,

trong khi ®ã ®Ó kÕt nèi víi c¸c ®iÓn IGS cÇn tiÕn hµnh ®o ®¹c liªn tôc trong kho¶ng thêi gian 7

- 10 ngµy ®ªm. VÒ nguyªn t¾c, ®Ó x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch tuyÖt ®èi cña c¸c ®iÓm cÇn

xö lý m¹ng l−íi GPS ®Þa ph−¬ng cïng víi m¹ng l−íi GPS khu vùc hoÆc quèc tÕ. VÊn ®Ò nµy

kh«ng ®−îc ®Æt ra trong khu«n khæ ®Ò tµi nµy. Do ®ã trong tr−êng hîp kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc

c¸c vect¬ chuyÓn dÞch tuyÖt ®èi cña c¸c ®iÓm chóng ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch

t−¬ng ®èi trªn c¬ së x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm æn ®Þnh vÞ trÝ (kh«ng gian, mÆt b»ng, ®øng) gi÷a hai

chu kú ®o lÆp vµ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch c¸c ®iÓm kh«ng æn ®Þnh vÞ trÝ so víi c¸c ®iÓm

æn ®Þnh vÞ trÝ. C¬ së cña viÖc x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch t−¬ng ®èi lµ ph−¬ng ph¸p b×nh

sai l−íi tr¾c ®Þa tù do vµ ®−îc xem xÐt t−¬ng ®èi chi tiÕt trong B¸o c¸o ®Ò tµi nµy. Theo néi

dung nghiªn cøu ®Ò tµi, nhãm nghiªn cøu ®· ph¸t triÓn phÇn mÒm ECME-GPS( Earth Crustall

Movement Estimation by GPS technology) ®Ó xö lý d÷ liÖu ®o GPS vµ x¸c ®Þnh c¸c vect¬

chuyÓn dÞch kh«ng gian, mÆt b»ng vµ ®øng cña vá tr¸i ®Êt, ®Æc biÖt modul GUST ®−îc ph¸t

triÓn ®Ó xö lý d÷ liÖu ®o GPS ®é chÝnh x¸c cao nh»m tÝnh to¸n c¸c vect¬ baseline.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña ®íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn trong giai ®o¹n

2/2002 - 2/2004 ®−îc tr×nh bµy trong ch−¬ng 6 cña B¸o c¸o ®Ò tµi nµy.

1

Lêi nãi ®Çu

Nghiªn cøu chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt lµ mét lÜnh vùc khoa häc - kü thuËt quan

träng cña Tr¾c ®Þa cao cÊp. Ngµy nay, viÖc x¸c ®Þnh chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt b»ng

ph−¬ng ph¸p tr¾c ®Þa ®−îc thõa nhËn lµ tin cËy nhÊt ®Ó dù b¸o ®éng ®Êt vµ lµ mét trong

nh÷ng c¬ së quan träng ®Ó nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh kiÕn t¹o diÔn ra trong lßng Qña

®Êt.

Cho ®Õn ®Çu nh÷ng n¨m 90 cña thÕ kû XX, viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá

tr¸i ®Êt chñ yÕu ®−îc thùc hiÖn nhê ph¸t triÓn c¸c m¹ng l−íi tr¾c ®Þa truyÒn thèng trªn

c¸c khu vùc cã cÊu t¹o ®Þa chÊt phøc t¹p nh− c¸c ®øt g·y, khe nøt v..v.., thªm vµo ®ã

c¸c m¹ng l−íi tr¾c ®Þa nµy (cßn ®−îc gäi lµ c¸c m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc) ®−îc ®o lÆp

theo c¸c chu kú. ViÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch ngang vµ chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i

®Êt ®−îc t¸ch rêi nhê x©y dùng c¸c m¹ng l−íi tr¾c ®Þa mÆt b»ng vµ c¸c m¹ng l−íi thuû

chuÈn h×nh häc ®é chÝnh x¸c cao. Do c¸c yÕu tè khÝ t−îng nh− ¸p suÊt, nhiÖt ®é, ®é Èm

vµ träng tr−êng Qña ®Êt thay ®æi theo mïa, nªn ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch ®øng cña

vá tr¸i ®Êt cÇn tiÕn hµnh ®o lÆp m¹ng l−íi thuû chuÈn h×nh häc ®é chÝnh x¸c cao theo

mïa. Yªu cÇu x¸c ®Þnh c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch ®é chÝnh x¸c cao víi tÇn suÊt ®o lÆp lín

vµ viÖc ch«n mèc, dùng cét tiªu, ®¶m b¶o sù th«ng h−íng (®èi víi c¸c m¹ng l−íi tr¾c

®Þa mÆt b»ng) ®· h¹n chÕ viÖc ph¸t triÓn c¸c m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc truyÒn thèng ®Ó

nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt trong ph¹m vi réng lín.

Tõ ®Çu nh÷ng n¨m 90 cña thÕ kû XX cho ®Õn nay, viÖc øng dông c«ng nghÖ

GPS ®Ó x©y dùng c¸c m¹ng l−íi tr¾c ®Þa ®· t¹o ra mét cuéc c¸ch m¹ng khoa häc - kü

thuËt míi trong lÜnh vùc tr¾c ®Þa. Bëi v× m¹ng l−íi GPS lµ m¹ng l−íi kh«ng gian ba

chiÒu, nªn viÖc ®o lÆp m¹ng l−íi GPS cho phÐp ®ång thêi x¸c ®Þnh c¶ vÐc t¬ chuyÓn

dÞch ngang lÉn vÐc t¬ chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i ®Êt. Víi c¸c −u ®iÓm c¬ b¶n cña

c«ng nghÖ GPS nh− kh«ng ®ßi hái sù th«ng h−íng gi÷a c¸c ®iÓm, ®o ®¹c ®−îc tiÕn

hµnh trong mäi ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, b»ng c«ng nghÖ GPS cã thÓ nhanh chãng ph¸t triÓn

m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc trªn ph¹m vi l·nh thæ lín. Bªn c¹nh viÖc kh«ng ngõng hoµn

thiÖn c¸c thiÕt bÞ thu tÝn hiÖu vÖ tinh, c¸c dÞch vô ®−îc cung cÊp bëi Tæ chøc dÞch vô

GPS quèc tÕ (IGS) nh− lÞch vÖ tinh chÝnh x¸c, c¸c sai sè ®ång hå vÖ tinh, c¸c tham sè

quay Qña ®Êt, c¸c tham sè ®Æc tr−ng cho ®é trÔ tÇng ®èi l−u ph−¬ng thiªn ®Ønh, c¸c täa

®é cña c¸c ®iÓm thuéc m¹ng l−íi IGS cïng tèc ®é xª dÞch cña chóng ®−îc x¸c ®Þnh

trong khung qui chiÕu Qña ®Êt (ITRF) vµ c¸c m« h×nh c¶i chÝnh c¸c trÞ ®o GPS d−íi t¸c

®éng cña c¸c yÕu tè ®Þa vËt lý nh− hiÖn t−îng triÒu cña Qña ®Êt cøng, søc t¶i cña sãng

2

ë c¸c ®¹i d−¬ng, triÒu cùc Qña ®Êt vµ søc t¶i ¸p lùc khÝ quyÓn ®−îc cung cÊp bëi Tæ

chøc dÞch vô quay Qña ®Êt quèc tÕ (IERS) cho phÐp nhËn ®−îc c¸c vec t¬ baselines ®é

chÝnh x¸c cao trªn c¸c kho¶ng c¸ch lín. Theo [45] b»ng c«ng nghÖ GPS cã thÓ ®¹t

®−îc ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ mÆt b»ng ë møc 1-3 mm vµ ®é chÝnh x¸c hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa

lín h¬n 10 mm. Nh− vËy ph−¬ng ph¸p ®o ®¹c GPS víi viÖc sö dông c¸c dÞch vô cu¶ Tæ

chøc IGS hoµn toµn ®¸p øng ®−îc c¸c yªu cÇu hiÖn ®¹i cña viÖc nghiªn cøu chuyÓn

dÞch cña vá tr¸i ®Êt.

Kh«ng cßn nghi ngê g× n÷a, c«ng nghÖ GPS ®ang trë thµnh c«ng nghÖ chñ ®¹o

trong viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt [8,9]. Tuy nhiªn, ®Ó lµm chñ ®−îc

c«ng nghÖ nµy cÇn tiÕn hµnh c¸c nghiªn cøu c¬ b¶n bao gåm viÖc x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè

¶nh h−ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c ®o ®¹c vµ xö lý d÷ liÖu GPS ®Ó hoµn thiÖn quy tr×nh ®o

GPS; lùa chän hoÆc x©y dùng c¸c phÇn mÒm thÝch hîp ®Ó xö lý d÷ liÖu GPS; ph¸t triÓn

c¸c c¸c thuËt to¸n ®Ó x¸c ®Þnh c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch (ngang vµ ®øng) dùa trªn c¸c vÐc

t¬ baselines vµ ph©n tÝch c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch ngang ®Ó x¸c ®Þnh c¸c vïng co, d·n

cña vá tr¸i ®Êt; nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña sù biÕn thiªn träng tr−êng Qña ®Êt ®Õn chÊt

l−îng x¸c ®Þnh c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i ®Êt. C¸c vÊn ®Ò nªu trªn x¸c

®Þnh môc ®Ých vµ c¸c néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi nµy trªn c¬ së 3 chu kú ®o lÆp

GPS trªn m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc Lai Ch©u - §iÖn Biªn. Ngoµi ra, viÖc thùc hiÖn ®Ò tµi

nµy kh«ng chØ cho phÐp ®¸nh gi¸ ®Þnh l−îng tr¹ng th¸i cña ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn

Biªn trong giai ®o¹n 2/2002 – 2/2004, mµ cßn t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó nhãm nghiªn cøu tù x©y

dùng c«ng nghÖ xö lý d÷ liÖu GPS tù ®éng b¾t ®Çu tõ kh©u xö lý d÷ liÖu ®o GPS cho

®Õn kh©u x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch ( kh«ng gian, ngang, ®øng) d−íi d¹ng mét tæ

hîp phÇn mÒm hoµn chØnh.

§íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn lµ ®íi døt g·y ®ang ho¹t ®éng m¹nh. G¾n liÒn

víi nã lµ c¸c trËn ®éng ®Êt ®Õn 5,5 ®é Rich Te. ViÖc thùc hiÖn ®Ò tµi kh«ng chØ gãp

phÇn vµo viÖc hoµn thiÖn c«ng nghÖ GPS ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt, mµ

cßn cung cÊp c¸c th«ng tin quÝ b¸u ban ®Çu ®Ó phôc vô viÖc nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh

kiÕn t¹o ®ang diÔn ra ë khu vùc nµy.

Trong sù phèi hîp víi c¸c n−íc khu vùc Ch©u ¸ - Th¸i B×nh D−¬ng ®Ó nghiªn

cøu chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt t¹i khu vùc nµy, tõ 1998 Tæng côc §Þa chÝnh (cò) ®· x©y

dùng m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc gåm 5 ®iÓm ph©n bè ®Òu trªn c¶ n−íc vµ tiÕn hµnh ®o lÆp

hµng n¨m. ViÖc xö lý d÷ liÖu GPS vµ tÝnh to¸n tèc ®é chuyÓn dÞch kh«ng gian cña c¸c

®iÓm nµy ®−îc thùc hiÖn chñ yÕu bëi c¸c n−íc ®ång tæ chøc Dù ¸n m¹ng l−íi tr¾c ®Þa

3

khu vùc Ch©u ¸ - Th¸i B×nh D−¬ng nh− Australia, NhËt vµ Trung Quèc. Côc §o ®¹c vµ

B¶n ®å thuéc Bé Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng ®· nghiªn cøu øng dông phÇn mÒm

Bernese ®Ó xö lý tÝnh to¸n m¹ng l−íi nµy.

ViÖn §Þa chÊt thuéc Trung t©m khoa häc tù nhiªn vµ c«ng nghÖ quèc gia (nay lµ

ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam) ®· ph¸t triÓn m¹ng l−íi GPS gåm 8 ®iÓm

cïng víi m¹ng l−íi tam gi¸c h¹ng II ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch vá tr¸i ®Êt trªn ®íi ®øt

g·y S«ng Hång. M¹ng l−íi GPS nªu trªn ®−îc ®o n¨m 1996. ViÖc phèi hîp c¸c d÷ liÖu

®o ®¹c truyÒn thèng vµ d÷ liÖu GPS lµ nÐt ®Æc tr−ng cña c«ng t¸c nghiªn cøu chuyÓn

dÞch vá tr¸i ®Êt trªn ®íi ®øt g·y S«ng-Hång.

Trong khu«n khæ ®Ò tµi nµy, nhãm nghiªn cøu ®Æt ra môc tiªu hoµn thiÖn c¸c

quy tr×nh ®o ®¹c GPS ®é chÝnh x¸c cao trªn c¸c P«lig«n ®Þa ®éng häc vµ b−íc ®Çu x©y

dùng tæ hîp phÇn mÒm ECME-GPS (Earth Crustal Movement Estimation by GPS

technology) ®Ó xö lý d÷ liÖu ®o GPS vµ ®¸nh gi¸ c¸c vÐc t¬ chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt.

§Ó ®¹t ®−îc môc tiªu nµy ®· h×nh thµnh nhãm nghiªn cøu bao gåm c¸c nhµ khoa häc

vµ c¸c chuyªn gia thuéc ViÖn nghiªn cøu §Þa chÝnh vµ Côc ®o ®¹c – b¶n ®å thuéc Bé

tµi nguyªn vµ m«i tr−êng, ViÖn §Þa chÊt thuéc ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam

, Tr−êng ®¹i häc B¸ch khoa thµnh phè Hå ChÝ Minh, Tr−êng ®¹i häc Má - §Þa chÊt Hµ

Néi.

Trong b¸o c¸o khoahäc - kü thuËt cña ®Ò tµi:

PGS. T.S.K.H. Hµ Minh Hoµ biªn so¹n ch−¬ng 1; ch−¬ng 2 (cïng víi T.S.

NguyÔn Ngäc L©u); c¸c môc $4.1, $4.2, $4.3 cña ch−¬ng 4; ch−¬ng 5 vµ ch−¬ng 6.

PGS. T.S. TrÇn §×nh T« biªn so¹n ch−¬ng 3.

T.S. D−¬ng ChÝ C«ng biªn so¹n môc $4.4 cña ch−¬ng 4.

G.S. T.S.K H. Ph¹m Hoµng L©n biªn so¹n môc $4.5 cña ch−¬ng 4.

Trong tæ hîp phÇn mÒm ECME-GPS, T.S. NguyÔn Ngäc L©u x©y dùng mo®un

phÇn mÒm GUST (Gps Using Sequential Technique) xö lý d÷ liÖu ®o GPS ®Ó tÝnh c¸c

vect¬ baseline theo tõng chu kú ®o; PGS. T.S.K.H. Hµ Minh Hoµ x©y dùng c¸c m«

®un ®Ó kiÓm tra vµ t×m kiÕm c¸c vect¬ baseline th« theo tõng ca ®o, ghÐp nèi c¸c kÕt

qu¶ tÝnh to¸n c¸c vect¬ baseline theo c¸c ca ®o, b×nh sai m¹ng l−íi GPS, ph©n tÝch c¸c

thµnh phÇn cña vect¬ baseline thµnh c¸c hiÖu täa ®é ph¼ng vµ hiÖu ®é cao tr¾c ®Þa, x¸c

®Þnh c¸c ®iÓm tr¾c ®Þa æn ®Þnh gi÷a hai chu kú vµ ®¸nh gi¸ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn

dÞch kh«ng gian, ngang, ®øng cña c¸c ®iÓm tr¾c ®Þa kh«ng æn ®Þnh gi÷a hai chu kú dùa

trªn c¬ së thuËt to¸n - T T − ®−îc triÓn khai trong quy tr×nh cña ph−¬ng ph¸p b×nh sai

4

m¹ng l−íi tr¾c ®Þa tù do; T.S. D−¬ng ChÝ C«ng x©y dùng modun TSBDMB ®Ó x¸c ®Þnh

c¸c tham sè chuyÓn dÞch trong m«i tr−êng liªn tôc theo c¸c vect¬ chuyÓn dÞch ngang.

K.S. Phan Ngäc Mai ®· thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c vect¬ baseline

b»ng phÇn mÒm BERNESE trong 3 chu kú ®o lÆp vµ x©y dùng quy tr×nh sö dông phÇn

mÒm BERNESE.

PGS. T.S. TrÇn §×nh T«, T.S. D−¬ng ChÝ C«ng, T.S. Vy Quèc H¶i ®· biªn so¹n

Quy tr×nh ®o GPS trªn m¹ng l−íi ®Þa ®éng lùc.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi ®−îc tæng kÕt trong c¸c tµi liÖu sau:

- B¸o c¸o khoa häc - kü thuËt cña ®Ò tµi;

- C¸c kÕt qu¶ xö lý d÷ liÖu ®o GPS trªn ®íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn

trong giai ®o¹n 2/2002 - 2/2004;

- Quy tr×nh ®o GPS trªn m¹ng l−íi ®Þa ®éng lùc;

- Quy tr×nh sö dông c¸c phÇn mÒm xö lý d÷ liÖu ®o GPS ®é chÝnh x¸c cao

®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt.

B¸o c¸o khoa häc - kü thuËt chøa ®ùng c¸c néi dung nghiªn cøu nh− “ Nghiªn

cøu thiÕt kÕ l−íi ®Þa ®éng häc ®−îc x©y dùng b»ng c«ng nghÖ GPS ®Ó nghiªn cøu

chuyÓn dÞch hiÖn ®¹i cña vá Tr¸i ®Êt” ( môc 3.2, ch−¬ng 3), “ Nghiªn cøu øng dông

mét sè m« h×nh biÕn d¹ng vá Tr¸i ®Êt, x©y dùng vµ thùc nghiÖm mét sè m« ®un phÇn

mÒm xö lý d÷ liÖu GPS vµ x¸c ®Þnh vect¬ chuyÓn dÞch cña vá Tr¸i ®Êt” (ch−¬ng 4,

ch−¬ng 5), “ Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña sù thay ®æi träng tr−êng Qu¶ ®Êt ®Õn chuyÓn

dÞch th¼ng ®øng cña vá Tr¸i ®Êt “ (môc 4.5, ch−¬ng 4) vµ s¶n phÈm cña ®Ò tµi “ KÕt

qu¶ nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá Tr¸i ®Êt khu vùc ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn theo

3 chu kú”.

Tµi liÖu Quy tr×nh ®o GPS trªn m¹ng l−íi ®Þa ®éng lùc chøa ®ùng néi dung

nghiªn cøu vµ s¶n phÈm cña ®Ò tµi “ X©y dùng quy tr×nh ®o GPS trªn l−íi ®Þa ®éng

häc”.

Tµi liÖu Quy tr×nh sö dông c¸c phÇn mÒm xö lý d÷ liÖu ®o GPS ®é chÝnh

x¸c cao ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá Tr¸i ®Êt chøa ®ùng néi dung nghiªn cøu

“ X©y dùng HÖ thèng qu¶n lý c¸c ®iÓm thuéc m¹ng l−íi ®Þa ®éng häc Lai Ch©u - §iÖn

Biªn” vµ s¶n phÈm cña ®Ò tµi “ Mét sè m« ®un phÇn mÒm tÝnh vect¬ chuyÓn dÞch cña

vá Tr¸i ®Êt” thuéc phÇn mÒm ECME – GPS do nhãm nghiªn cøu x©y dùng, s¶n phÈm

cña ®Ò tµi “ Quy tr×nh sö dông phÇn mÒm BERNESE ®Ó xö lý d÷ liÖu GPS vµ x¸c ®Þnh

vect¬ chuyÓn dÞch cña vá Tr¸i ®Êt “.

5

Tµi liÖu C¸c kÕt qu¶ xö lý d÷ liÖu ®o GPS trªn ®íi ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn

Biªn trong giai ®o¹n 2/2002 - 2/2004 chøa ®ùng c¸c néi dung nghiªn cøu “ §o 3 chu

kú l−íi ®Þa ®éng häc khu Lai Ch©u - §iÖn Biªn b»ng c«ng nghÖ GPS “ vµ “ Xö lý tÝnh

to¸n c¸c kÕt qu¶ ®o GPS ( trong 3 chu kú) vµ x¸c ®Þnh c¸c vect¬ chuyÓn dÞch (ngang,

®øng) cña vá Tr¸i ®Êt trong khu vùc ®øt g·y Lai Ch©u - §iÖn Biªn”.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi ®· ®−îc b¸o c¸o t¹i Héi th¶o khoa häc

chuyªn ®Ò “Nghiªn cøu tai biÕn ®Þa chÊt ë ViÖt nam” do Bé tµi nguyªn vµ m«i tr−êng

tæ chøc ngµy 14/8/2003, Héi nghÞ khoa häc Tr¾c ®Þa - B¶n ®å vµ Qu¶n lý ®Êt ®ai lÇn

thø nhÊt do ViÖn Nghiªn cøu §Þa chÝnh tæ chøc vµo 12/2004 vµ Héi nghÞ khoa häc do

ViÖn §Þa chÊt Kho¸ng s¶n tæ chøc vµo 5/2005.

Trong B¸o c¸o ®Ò tµi sö dông mét sè thuËt ng÷ sau:

- Vect¬ baseline hay baseline chØ vect¬ nèi hai ®iÓm trong hÖ täa ®é kh«ng

gian mµ c¸c thµnh phÇn cña vect¬ ®ã lµ c¸c hiÖu täa ®é kh«ng gian gi÷a hai ®iÓm ®ã.

- Vect¬ baseline ph¼ng chØ vect¬ nèi hai ®iÓm trong hÖ täa ®é ph¼ng mµ c¸c

thµnh phÇn cña vect¬ ®ã lµ c¸c hiÖu täa ®é ph¼ng gi÷a hai ®iÓm ®ã.

C¸c t¸c gi¶ cña ®Ò tµi mong muèn sù hîp t¸c tiÕp theo cña c¸c nhµ khoa häc vµ

c¸c chuyªn gia quan t©m ®Õn viÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt b»ng c«ng

nghÖ GPS.

6

Ch−¬ng 1. Vai trß cña tr¾c ®Þa trong nghiªn cøu

®Þa ®éng häc

$1.1. C¸c vÊn ®Ò chung vÒ ®Þa ®éng häc.

§Þa ®éng häc lµ lÜnh vùc khoa häc vÒ Qña ®Êt n»m giao tiÕp gi÷a c¸c lÜnh vùc

tr¾c ®Þa, ®Þa vËt lý, thiªn v¨n vµ ®¹i d−¬ng häc. NhiÖm vô cña ®Þa ®éng häc lµ nghiªn

cøu sù thay ®æi vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm cña Qu¶ ®Êt vµ c¸c thµnh phÇn cña träng tr−êng

Qña ®Êt theo thêi gian.

Theo [7] n¨m 1958 Molodenxkii M.X. ®· ®−a ra kh¸i niÖm vÒ tr¾c ®Þa ®éng

(Kinematic geodesy) vµ tr¾c ®Þa ®éng lùc häc (Dynamic geodesy), theo ®ã tr¾c ®Þa

®éng nghiªn cøu sù thay ®æi vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm trªn bÒ mÆt Qu¶ ®Êt vµ sù biÕn thiªn

cña träng tr−êng Qu¶ ®Êt, cßn tr¾c ®Þa ®éng häc nghiªn cøu c¸c lùc lµ c¸c nguyªn nh©n

g©y ra sù biÕn thiªn cña c¸c tham sè ®Æc tr−ng cho Qu¶ ®Êt. C¸c hiÖn t−îng thay ®æi vÞ

trÝ cña c¸c ®iÓm trªn bÒ mÆt Qu¶ ®Êt, sù biÕn thiªn cña träng tr−êng Qu¶ ®Êt vµ sù biÕn

thiªn cña c¸c tham sè ®Æc tr−ng cho Qu¶ ®Êt ®Òu ®−îc gäi lµ c¸c hiÖn t−îng ®Þa ®éng

häc.

Nh− vËy bµi to¸n nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá Qu¶ ®Êt thuéc lÜnh vùc tr¾c

®Þa ®éng vµ néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi nµy thuéc ph¹m vi nghiªn cøu cña tr¾c ®Þa

®éng..

C¸c hiÖn t−îng ®Þa ®éng häc ®−îc ph©n lo¹i nh− sau [1]:

1. Toµn cÇu: bao gåm sù chuyÓn ®éng cña cùc Qña ®Êt; sù quay kh«ng ®ång

®Òu cña Qña ®Êt; sù thay ®æi t©m vËt chÊt cña Qña ®Êt; sù thay ®æi cña mùc n−íc biÓn;

sù biÕn thiªn toµn cÇu cña ®Þa thÕ n¨ng theo thêi gian; sù thay ®æi cña c¸c hiÖn t−îng

thuû triÒu.

HiÖn t−îng ®Þa ®éng häc toµn cÇu th−êng ®−îc nghiªn cøu ®Ó x©y dùng c¸c hÖ

täa ®é ®éng häc. HÖ täa ®é ®éng häc quèc tÕ ITRF ®−îc Tæ chøc IGS x©y dùng trªn c¬

së tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña c¸c hiÖn t−îng ®Þa ®éng häc nªu trªn. ë ViÖt nam quan

®iÓm x©y dùng hÖ täa ®é ®éng häc quèc gia ®−îc nghiªn cøu trong khu«n khæ ®Ò tµi

nghiªn cøu khoa häc cÊp Bé tµi nguyªn vµ M«i tr−êng trong giai ®o¹n 2002 - 2004

[108].

2. Ph¹m vi lín tr¶i dµi trªn c¸c kho¶ng c¸ch tõ 1000-10.000km: bao gåm sù

chuyÓn ®éng cña c¸c khèi lín cña vá tr¸i ®Êt (c¸c m¶ng kiÕn t¹o); sù thay ®æi ®éng häc

7

cña bÒ mÆt c¸c biÓn vµ ®¹i d−¬ng; sù biÕn thiªn cña ®Þa thÕ n¨ng trong ph¹m vi c¸c lôc

®Þa, ®¹i d−¬ng; sù biÕn thiªn cña c¸c tham sè thuû triÒu Qña ®Êt.

3. Khu vùc trong ph¹m vi 100-1000km: bao gåm sù thay ®æi vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm

trªn bÒ mÆt Qña ®Êt trong ph¹m vi khu vùc; sù biÕn thiªn cña gia tèc lùc träng tr−êng.

4. §Þa ph−¬ng trong ph¹m vi 100 km: bao gåm chuyÓn ®éng vá tr¸i ®Êt; biÕn

thiªn cña gia tèc lùc träng tr−êng theo thêi gian.

Nh− vËy tr¾c ®Þa ®éng chñ yÕu nghiªn cøu c¸c hiÖn t−îng ®Þa ®éng häc trong

ph¹m vi tèi ®a ®Õn 10.000km. Mét trong nh÷ng lÜnh vùc quan träng nhÊt cña tr¾c ®Þa

®éng lµ x¸c ®Þnh chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt nh»m phôc vô viÖc nghiªn cøu c¸c qu¸

tr×nh ®éng ®Êt, chuyÓn dÞch c¸c m¶ng kiÕn t¹o, c¸c c¬ chÕ t¹o nói vµ tr¹ng th¸i bÒ mÆt

cña nói löa [3, p.36].

C¸c hiÖn t−îng ®Þa ®éng häc ph¹m vi lín, khu vùc vµ ®Þa ph−¬ng liªn quan chñ

yÕu víi c¸c qu¸ tr×nh diÔn ra ë líp trªn cña h¹t nh©n Qña ®Êt vµ trong vá tr¸i ®Êt. ViÖc

nghiªn cøu sù chuyÓn dÞch cña c¸c m¶ng kiÕn t¹o bªn trong vá tr¸i ®Êt vµ sù biÕn thiªn

träng tr−êng Qña ®Êt theo thêi gian sÏ cho phÐp hiÓu biÕt ®óng ®¾n h¬n vÒ c¸c qu¸

tr×nh kiÕn t¹o vµ ®¸nh gi¸ ®óng ®¾n h¬n c¸c tiÒm n¨ng cña c¸c khu má vµ c¸c nguyªn

liÖu quý, vµ phôc vô viÖc dù b¸o c¸c tai biÕn tù nhiªn nh− ®éng ®Êt, lò quÐt v…v. ViÖc

nghiªn cøu sù chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt ë c¸c khu vùc ®Þa chÊn m¹nh cho phÐp dù

b¸o ®éng ®Êt. ViÖc nghiªn cøu sù thay ®æi vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm trªn bÒ mÆt Qña ®Êt vµ

sù biÕn thiªn träng tr−êng Qña ®Êt cho phÐp ®¶m b¶o duy tr× ®é chÝnh x¸c cao cña c¸c

m¹ng l−íi thiªn v¨n - tr¾c ®Þa vµ träng lùc nhê viÖc x¸c ®Þnh c¸c sè c¶i chÝnh do sù

thay ®æi cña täa ®é vµ gia tèc lùc träng tr−êng theo thêi gian.

C¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c thiªn v¨n tr¾c ®Þa ®Ó nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt

®· chØ ra r»ng vá tr¸i ®Êt cã chuyÓn dÞch ngang [1, 2]. Nguyªn nh©n cña hiÖn t−îng nµy

lµ do sù më réng cña ®¸y c¸c ®¹i d−¬ng ë biªn cña c¸c m¶ng kiÕn t¹o do sù tu«n trµo

vËt chÊt tõ h¹t nh©n cña Qña ®Êt. Däc theo c¸c d·y nói d−íi c¸c ®¹i d−¬ng ®· ph¸t hiÖn

®−îc c¸c dÞ th−êng tõ tr−êng ë hai bªn s−ên cña chóng do sù xuÊt hiÖn tõ tr−êng cßn

l¹i cña c¸c vËt chÊt tu«n ra tõ h¹t nh©n Qña ®Êt.

Sù biÕn thiªn cña träng tr−êng Qña ®Êt theo mïa ®ang lµ träng t©m nghiªn cøu

cña c¸c nhµ tr¾c ®Þa. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu trong [3], sù thay ®æi gia tèc lùc träng

tr−êng ë vïng nói löa ë Nam ý ®¹t tíi 0,4 mgl. ë New zeland, theo kÕt qu¶ nghiªn cøu

trong [4], ë c¸c vïng gÇn nguån ®Þa nhiÖt sù thay ®æi gia tèc lùc träng tr−êng ®¹t tíi

0,3-1,0mgl.

8

Nguyªn nh©n cña sù biÕn thiªn träng tr−êng Qña ®Êt bao gåm:

- Sù xª dÞch cña vËt chÊt bªn trong vá Qña ®Êt hoÆc ë c¸c líp bÒ mÆt Qña ®Êt,

®Æc biÖt ë c¸c vïng nói löa ho¹t ®éng;

- Sù thay ®æi ®é hÊp thô ®é Èm cña c¸c líp ®Êt ë bÒ mÆt Qña ®Êt;

- Sù biÕn thiªn cña tèc ®é quay cña Qña ®Êt. Theo [2], sù thay ®æi t−¬ng ®èi cña

vËn tèc quay cña Qña ®Êt cì 1.10-8 sÏ dÉn ®Õn sù thay ®æi lùc träng tr−êng trªn toµn

cÇu ë møc 0,03 mgl;

- Trong ph¹m vi khu vùc vµ ®Þa ph−¬ng, sù thay ®æi cña gia tèc lùc träng tr−êng

cßn liªn quan víi c¸c ho¹t ®éng cña con ng−êi nh− khai th¸c má, x©y dùng hå chøa

n−íc lín, san ®åi xÎ nói..v..v.

Trong kÕt qu¶ nghiªn cøu sù chuyÓn dÞch ®øng cña vá Qña ®Êt theo kÕt qu¶ ®o

lÆp thuû chuÈn cÇn ph¶i t¸ch ra sù ¶nh h−ëng do sù biÕn thiªn cña gia tèc lùc träng

tr−êng Qña ®Êt. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Þa chÊt thuû v¨n, sù thay ®æi theo mïa

cña lùc träng tr−êng cã thÓ ®¹t tíi 0,1 mgl, tøc sù thay ®æi cña ®é cao ë møc 20 mm

[5]. Khi kh«ng tÝnh ®Õn sù thay ®æi cña gia tèc lùc träng tr−êng Qña ®Êt, c¸c kÕt qu¶

®o lÆp thuû chuÈn kh«ng ®Æc tr−ng cho sù chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i ®Êt, mµ chØ ®Æc

tr−ng cho sù thay ®æi cña thÕ lùc träng tr−êng ë c¸c mèc thuû chuÈn, tøc chØ m« t¶ sù

thay ®æi dßng chÈy cña c¸c con s«ng, suèi.

§iÒu nµy chØ ra mét thùc tÕ r»ng ®Ó nghiªn cøu sù chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i

®Êt cÇn kÕt hîp c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c thuû chuÈn h×nh häc vµ ®o ®¹c träng lùc.

Sù biÕn thiªn gia tèc lùc träng tr−êng sÏ dÉn ®Õn sù biÕn thiªn cña hiÖu ®é cao

Geoid gi÷a hai ®iÓm. Do ®ã viÖc øng dông c«ng nghÖ GPS kÕt hîp víi viÖc ®o ®¹c

träng lùc ®é chÝnh x¸c cao lµ c¬ së ®Ó ¸p dông c«ng nghÖ nµy vµo viÖc nghiªn cøu

chuyÓn dÞch ®øng cña vá tr¸i ®Êt.

$I.2. T×nh h×nh nghiªn cøu ë n−íc ngoµi

ViÖc nghiªn cøu chuyÓn dÞch cña vá tr¸i ®Êt ®Ó x¸c ®Þnh sù chuyÓn dÞch cña c¸c

m¶ng kiÕn t¹o vµ dù b¸o c¸c tai biÕn tù nhiªn (®éng ®Êt, lò quÐt v…v) ®−îc nhiÒu n−íc

vµ c¸c tæ chøc quèc tÕ tiÕn hµnh.

C¸c kÕt qu¶ ®o lÆp tr¾c ®Þa trong c¸c vïng ®øt gÉy ë biªn cña c¸c m¶ng kiÕn t¹o

®· x¸c ®Þnh ®−îc sù chuyÓn ®éng t−¬ng hç cña chóng. Tèc ®é xª dÞch cña m¶ng Ch©u

Mü t−¬ng øng víi m¶ng Th¸i B×nh D−¬ng ®¹t cì 4cm/1n¨m. Tèc ®é xª dÞch cña m¶ng

Th¸i B×nh D−¬ng lµ lín nhÊt víi ®¹i l−îng kho¶ng 5cm/1n¨m. M¶ng ¢u - ¸ cã tèc ®é

xª dÞch thÊp nhÊt víi ®¹i l−îng kho¶ng 2cm/1 n¨m.[2].