通过近三十年的探索，地壳形变测量在地震预报中所取得的进展是相当显著的，曾为国内几次大地震的预测预报提供了一定依据。由于观测方法及观测能力所限，对于时空上复杂多变的地壳运动现象，人们仍然知之甚少。一方面有待改善观测技术，提高观测能力，扩大形变监测网点的覆盖范围与密度，增加复测周期。另一方面有待研究新的有限元分析方法，从复杂多变的地壳运动现象中寻找地震前兆。本文试图通过对已有的垂直形变资料的分析，进一步讨论地震预报中垂直形变测量资料的分析问题。
      曾在利用大面积水准测量资料分析地震危险区时提出了一种垂直形变强度分析方法，得到了唐山大震前京、津、唐地区垂直形变的定量变化特征及中国垂直形变强度定量值分区分布特征。本文对近几年积累的更多的水准测量资料作了进一步处理与分析，所得结果反映了中国大陆垂直形变的定量分布及唐山大震前后大范围垂直形变时间变化定量特征，同文献的结果基本一致，并进一步阐述了这一垂直形变分析方法及其意义。
      地表的地形变测量所观测到的形变，本质上是地壳表面的曲面变形。地面的垂直形变表现为连续性或沿断层突变性的曲面升降变化，而水平形变则表现为曲面的疏密或张压及沿断层线的错动。为描述这种曲面变形有多种方法，如曲面上点位的(相对)位移、倾斜、断层位移、位移梯度等。从地震分析预报方面来讲，需要表示一定范围(而不是一个点)曲面变化强弱程度的量。一般来讲，形变场的位移具有多解性，由于参考点选择不同，就有不同的数值解，因而位移不一定能表示形变的强度。在水平形变中，应变与位移基准无关，可以定量描述一个点或某一范围水平形变的强度。位移梯度或其分量梯度的大小也不一定直接反映形变的强度。地倾斜只是把局部地面当作平面而求得的，在应用中有很大的局限性。由于上述形变量的局限性，可见仍有必要寻找描述垂直形变强度的方法。
      在数学上有较多描述曲面(或曲线)变化的方法。在曲面拟合中一曲面用另一曲面拟合时，用曲面拟合度来表示二曲面的接近程度，二曲面之间间距的均方差是表示这种拟合度的一种量度。均方差越小，则二曲面越接近，说明拟合得越好。除了均方(根)差之外可以用曲面之间差的任何偶次方均值的根，或其绝对值的奇次方均值的根作为拟合度的量度。
      平均垂直形变同水平形变中的应变一样，都反映一定范围形变的强度。由其定义可知它适用于各种复杂的垂直形变。因此，同其它垂直形变量相比，这一量值对地球动力学与地震预报研究更有意义。从系统分析的观点来看，平均垂直形变是描述一组水准点群体垂直形变特征的量值，或是此系统的变化特征值，它消弱了个别点的随机变化因素，具有统计上的优点。大量的垂直位移分析表明，即使取同一基准，不同水准点的变化是各种各样的;而选取基准不同时，同一个点的变化过程的描述是不同的，所作的等值线图也是多样的，因而很难得到规律性的定量分析。平均垂直形变量的分析方法注重于把某一区域的地面垂直形变当作一个数学或物理的曲面变化来分析，注重于形变观测网点的群体或系统定量统计特征的描述。从形变网误差分析方面来看，当把一个大网分成若干部分分别作为自由网分析时，彼此之间不存在误差的传播，因而可按相同精度的要求作比较。
 

                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！