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红河断裂带作为川滇菱形块体的西边界，是青藏高原东南缘块体挤出、逃逸的重要通道，与郯庐断裂带一样，红河断裂带因为其特殊的地质意义而成为地震地质学者认识板块相互运动、深部过程乃至大陆动力学的重要窗口。GPS定位精度的不断提高使得将其用于监测地壳形变成为可能。本文以红河断裂带为研究对象，利用GPS技术对其进行监测，从GPS数据高精度解算、GPS坐标时间序列分析、地应变率解算等方面对监测方法及监测结果进行了阐述。
本文利用Bernese5.2软件解算了红河断裂带4个自建GPS连续站(2014年至2017年)、11个陆态网连续站(2010年至2017年)和12个流动站以及10个IGS站观测数据，获得了GPS单日解坐标时间序列。
基于白噪声随机模型和GPS坐标时间序列拟合函数模型，通过“四分位法”反复剔除粗差、突跳项甄选，对红河断裂带15个连续站坐标时间序列中的趋势项、周期项及突跳项进行了拟合，拟合结果表明：粗差剔除率总体上在1%左右，只有BY08站粗差剔除率为15.9%，陆态网连续站拟合速度精度整体高于自建站的速度精度，水平向趋势信号明显，垂向趋势信号较小，大部分测站的年周期信号较小，自建站水平坐标分量年周期信号振幅在3~4mm，而11个陆态网连续站水平坐标分量年周期信号振幅在1mm左右，所有站垂向坐标分量年周期信号振幅高于水平分量，在5~10mm左右，陆态网连续站中东西向分量坐标时间序列年周期信号振幅高于南北向序列，南北向年周期信号多在3~6月达到最大，东西向年周期信号振幅最大分布比较分散，分布特征不明显，多在8~11月达到最大，而垂向年周期信号多在4~6月达到最大，半年周期信号南北向和东西向周期信号振幅最大分布比较分散，而垂向半年周期信号振幅最大多分布在5月15日~7月1日或11月15日~1月1日。半年周期信号南北和东西向振幅在1mm左右，垂向振幅在1~5mm左右。
利用极大似然估计法对红河断裂带15个连续站坐标时间序列的趋势项信号和噪声量级进行了估计，估计结果表明：所有测站的NEU三个分量的坐标时间序列中均存在白噪声和闪烁噪声，只有个别测站坐标时间序列中还含有随机游走噪声(EM01、XIAG、YNWS、YNXP)，只考虑白噪声，会低估测站坐标时间序列中的噪声量级，而且闪烁噪声的量级明显高于白噪声，说明闪烁噪声是测站坐标时间序列的主要噪声，顾及有色噪声后，与只考虑白噪声情况进行对比发现，大部分测站三分量的速度变化在1~2mm/yr以内，顾及有色噪声后，速度不确定度较只考虑白噪声时变大，U方向变化最大，陆态网测站速度不确定变化较自建站速度不确定变化小，这可能与观测质量相关。
利用上述拟合模型进行趋势项估计时需要准确确定时间序列中的突跳项，周期性及粗差等问题，本文采用一种无需考虑上述问题的测站速度及不确定估计方法MIDAS对红河断裂带15个连续站坐标时间序列进行趋势项及不确定度估计，结果表明，与只考虑白噪声的迭代拟合结果和顾及有色噪声的拟合结果对比，对于陆态网测站，三个分量速度值变化1mm左右，但是对于自建的四个连续站，速度值差异显著，所有站速度不确定度差异在0.55mm/yr左右，U分量在1mm/yr左右。对时间序列长度和估计出的速度及不确定度间关系进行了讨论，当序列长度较短时，估计的速度及不确定度波动较大，但波动差异在几个mm/yr以内，随着时间序列长度变长时，速度及不确定度值基本不发生变化，收敛至固定值。对比三种方法估计出的速度，发现MIDAS估计出的速度最为准确。
对估计的速度场的矢量和模量分布特征进行了分析，并采用速度剖面法研究了红河断裂带走滑和拉张情况，结果表明：该区域地壳运动方向总体上呈现往南移的趋势，断裂带西侧的速度场方向总体上为南西向，断裂带东侧的速度场方向总体上为南东向，断裂带东侧GPS测站运动速度值总体上大于断裂带西侧，红河断裂带GPS测站运动速度值大多数为6mm~14mm，11mm~12mm，红河断裂带南段表现为右旋走滑和拉张状态，走滑速率为0.68mm/yr，拉张速率为-2.3mm/yr，北段也表现为右旋走滑和拉张状态，走滑速率为2.35mm/yr，拉张速率为-2.86mm/yr，北段走滑速率比南段大，南北两段均表现为拉张状态。
基于速度场，利用三角形法解算出红河断裂带应变率场，对最大剪应变率进行了尺度归化，并比较归化前后变化情况，结果表明：红河断裂带南北段主应变率均较大，量级在10?7/a，中段较小，量级在10?8/a，压应变率的方向大多数平行于断裂带，而拉应变率的方向基本上垂直于断裂带，红河断裂带南段总体上处于受压状态，南段与北段均为最大剪应变率高值区，地震大都发生在最大剪应变率的高值区，尺度归化处理前后，最大剪应变率的分布基本上一致，量级变小，归化后可以正确地表现出区域最大剪应变率高低值区，红河断裂带北段主要是地壳膨胀，红河断裂带与小江断裂带交汇处，地壳处于压缩状态，地震大都发生在地壳膨胀与地壳缩短的过渡区，很少有地震发生在面应变率正值最大处或负值最小处。
本文利用Bernese5.2软件解算了红河断裂带4个自建GPS连续站(2014年至2017年)、11个陆态网连续站(2010年至2017年)和12个流动站以及10个IGS站观测数据，获得了GPS单日解坐标时间序列。
基于白噪声随机模型和GPS坐标时间序列拟合函数模型，通过“四分位法”反复剔除粗差、突跳项甄选，对红河断裂带15个连续站坐标时间序列中的趋势项、周期项及突跳项进行了拟合，拟合结果表明：粗差剔除率总体上在1%左右，只有BY08站粗差剔除率为15.9%，陆态网连续站拟合速度精度整体高于自建站的速度精度，水平向趋势信号明显，垂向趋势信号较小，大部分测站的年周期信号较小，自建站水平坐标分量年周期信号振幅在3~4mm，而11个陆态网连续站水平坐标分量年周期信号振幅在1mm左右，所有站垂向坐标分量年周期信号振幅高于水平分量，在5~10mm左右，陆态网连续站中东西向分量坐标时间序列年周期信号振幅高于南北向序列，南北向年周期信号多在3~6月达到最大，东西向年周期信号振幅最大分布比较分散，分布特征不明显，多在8~11月达到最大，而垂向年周期信号多在4~6月达到最大，半年周期信号南北向和东西向周期信号振幅最大分布比较分散，而垂向半年周期信号振幅最大多分布在5月15日~7月1日或11月15日~1月1日。半年周期信号南北和东西向振幅在1mm左右，垂向振幅在1~5mm左右。
利用极大似然估计法对红河断裂带15个连续站坐标时间序列的趋势项信号和噪声量级进行了估计，估计结果表明：所有测站的NEU三个分量的坐标时间序列中均存在白噪声和闪烁噪声，只有个别测站坐标时间序列中还含有随机游走噪声(EM01、XIAG、YNWS、YNXP)，只考虑白噪声，会低估测站坐标时间序列中的噪声量级，而且闪烁噪声的量级明显高于白噪声，说明闪烁噪声是测站坐标时间序列的主要噪声，顾及有色噪声后，与只考虑白噪声情况进行对比发现，大部分测站三分量的速度变化在1~2mm/yr以内，顾及有色噪声后，速度不确定度较只考虑白噪声时变大，U方向变化最大，陆态网测站速度不确定变化较自建站速度不确定变化小，这可能与观测质量相关。
利用上述拟合模型进行趋势项估计时需要准确确定时间序列中的突跳项，周期性及粗差等问题，本文采用一种无需考虑上述问题的测站速度及不确定估计方法MIDAS对红河断裂带15个连续站坐标时间序列进行趋势项及不确定度估计，结果表明，与只考虑白噪声的迭代拟合结果和顾及有色噪声的拟合结果对比，对于陆态网测站，三个分量速度值变化1mm左右，但是对于自建的四个连续站，速度值差异显著，所有站速度不确定度差异在0.55mm/yr左右，U分量在1mm/yr左右。对时间序列长度和估计出的速度及不确定度间关系进行了讨论，当序列长度较短时，估计的速度及不确定度波动较大，但波动差异在几个mm/yr以内，随着时间序列长度变长时，速度及不确定度值基本不发生变化，收敛至固定值。对比三种方法估计出的速度，发现MIDAS估计出的速度最为准确。
对估计的速度场的矢量和模量分布特征进行了分析，并采用速度剖面法研究了红河断裂带走滑和拉张情况，结果表明：该区域地壳运动方向总体上呈现往南移的趋势，断裂带西侧的速度场方向总体上为南西向，断裂带东侧的速度场方向总体上为南东向，断裂带东侧GPS测站运动速度值总体上大于断裂带西侧，红河断裂带GPS测站运动速度值大多数为6mm~14mm，11mm~12mm，红河断裂带南段表现为右旋走滑和拉张状态，走滑速率为0.68mm/yr，拉张速率为-2.3mm/yr，北段也表现为右旋走滑和拉张状态，走滑速率为2.35mm/yr，拉张速率为-2.86mm/yr，北段走滑速率比南段大，南北两段均表现为拉张状态。
基于速度场，利用三角形法解算出红河断裂带应变率场，对最大剪应变率进行了尺度归化，并比较归化前后变化情况，结果表明：红河断裂带南北段主应变率均较大，量级在10?7/a，中段较小，量级在10?8/a，压应变率的方向大多数平行于断裂带，而拉应变率的方向基本上垂直于断裂带，红河断裂带南段总体上处于受压状态，南段与北段均为最大剪应变率高值区，地震大都发生在最大剪应变率的高值区，尺度归化处理前后，最大剪应变率的分布基本上一致，量级变小，归化后可以正确地表现出区域最大剪应变率高低值区，红河断裂带北段主要是地壳膨胀，红河断裂带与小江断裂带交汇处，地壳处于压缩状态，地震大都发生在地壳膨胀与地壳缩短的过渡区，很少有地震发生在面应变率正值最大处或负值最小处。