■ 姚贤良 吴微微 饶太国

为推进我国地震预警研究，近年来，国内学者已对北斗导航系统在地震形变监测方面进行了深入探讨。这些研究涵盖了北斗导航系统的定位精度、获取地震同震形变的能力及大震预警分析等方面。

北斗卫星导航系统自2020年全面部署运行以来，国内外众多学者对北斗系统在地震形变监测方面进行了大量研究，包括其定位精度、同震形变监测中形变场获取能力、大地震中地震波形获取能力等。研究中，主要利用精密单点定位和精密差分定位对北斗数据进行处理，分析其定位精度； 利用北斗系统在地震发生当下获取地震同震形变，分析北斗系统获取形变场的能力及在大震震级中的实际应用。

定位精度

在定位精度分析中，国内学者主要通过精密单点定位及精密差分定位进行BDS（北斗卫星导航系统）、GPS（全球定位系统）数据对比研究。BDS第一代系统和第二代系统在定位精度、框架稳定性方面都要低于GPS，且BDS第二代系统在垂向定位精度无法分辨季节性波动信号。BDS第三代系统的水平定位精度与GPS一致，垂向定位精度有明显提升并能够检测到季节性波动信号。所以BDS第三代系统在水平和垂直方向上的定位精度相对于第二代系统有了很大提升并接近GPS精度。对于BDS/GPS融合系统，其定位精度比单一系统有较大提高。

同震形变

在同震形变分析中，有学者通过研究青海玛多7.4级地震的数据得出，BDS与GPS在获取水平同震形变场的能力基本一致，水平同震差异小于5毫米，垂向定位形变差异小于8毫米；BDS/GPS融合系统在地震波信号接收方面要更优于BDS和GPS单系统，尤其是某一系统观测数据质量较差无法记录地震形变信号时，BDS/GPS融合系统仍可保持良好的定位性能。

大震预警分析

在大震预警分析中，BDS能够获取与GPS精度相当的地表震动图像，扣除线性偏移特征后，BDS获取的地震波波形较GPS更加稳定。 BDS/GPS融合系统和GPS单系统对地震三要素（震中位置、发震时刻、震级）分析结果对比，由BDS/GPS融合系统得到的地震三要素更加准确，更接近GCMT（Global Centroid-Moment-Tensor）公布的结果。

由目前BDS在地震形变监测方面的应用来看，BDS在定位精度分析中虽然已接近GPS，但还是稍弱。国内一些学者分析其原因，认为可能是目前BDS卫星的精密轨道产品精度相对较低，以及与BDS卫星有关的模型如光压模型、卫星天线相位中心模型等，影响了其定位精度。但是在同震形变及大震预警分析中，BDS已能够达到与GPS相当的水平，尤其BDS/GPS融合系统在地震形变监测中更是优于单系统。

值得一提的是，上述结论几乎都是基于对北斗二代系统收集的数据的评估，而研究过程中使用的关键定位相关产品（精密轨道、钟差产品）和模型（卫星天线相位中心模型、卫星光压模型）也并不完善，但这些恰恰是影响定位精度的关键要素。

随着北斗卫星导航系统的不断发展，其在地震灾害中的应用研究也会给该领域带来革命性的变化。（作者单位：四川省地震局）