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Improved Analysis of Vertical Movements in the Carmel Fault Region, Israel, by Extended Free Net Adjustment

Dieser Beitrag ist in der zfv 2/2014 erschienen.

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Zusammenfassung: 

Die Carmel Bruchlinie ist eine der wesentlichen geologischen Strukturen im Norden von Israel mit potentiell kritischen seismischen Aktivitäten. Die Bruchlinie verläuft durch dicht besiedelte Gebiete und in der Nähe der Haifa Bay petrochemischen Fabriken. Geologische und geophysikalische Studien postulieren sowohl horizontale als auch vertikale Bewegungen entlang der Bruchlinie. Auf Präzisionsnivellement basierende geodätische Untersuchungen (drei Messkampagnen: 1987, 1992 und 2003) zeigen nach einer freien Standard-Netzausgleichung signifikante vertikale Deformationen.
Präzisionsnivellement-Messungen definieren nur zum Teil das Datum des Netzes. Die freie Standardnetzausgleichung behandelt diese Elemente als globale geometrische Parameter welche mit einem über die Zeit stabilen Datum definiert sind. In der Realität ist diese Annahme nicht notwendigerweise zutreffend und Datumselemente verändern sich über die Zeit. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit die Ausgleichungslösung zu verbessern, indem ein erweiterter Ausgleichungsansatz (mit Zusatzbedingungen) entwickelt wird. Der Artikel präsentiert einen verbesserten Ansatz zur Analyse der vorliegenden Nivellement-Messungen, welcher die Befreiung der Messungen von ihrem Datumsanteil ermöglicht. Diese Befreiung minimiert den Einfluss von Datumselementen auf die zu bewertende Deformation und produziert Ergebnisse, die der geophysikalischen Realität eher entsprechen.

Zusammenfassung: 

The Carmel fault is one of the major geological structures in northern Israel. The fault is characterized by potentially hazardous seismic activity. It runs across densely populated areas and in proximity to the Haifa Bay petrochemical factories. Geological and geophysical studies have implied both horizontal and vertical movements along the Carmel Fault. Geodetic study – based on precise leveling that has been measured three times in 1987, 1992 and 2003, using the standard free net adjustment solution – presented significant vertical deformation.
Precise leveling measurements, as other geodetic measurements, partially define the network’s datum. The standard free net adjustment solution treats these elements as global geometric parameters of the network, which are defined with a stable datum over time. However, this assumption is not necessarily consistent with reality, and datum elements usually change over time. This makes it necessary to improve the solution, using an extended free net adjustment constraints analysis. The current paper presents an improved analysis of the same precise leveling measurements, which enables the cleaning of the leveling measurements from their datum content. This cleaning minimizes the effect of datum elements on the revaluated deformation and produces results that more clearly reflect the geophysical reality.

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DOI: 
10.12902/zfv-0009-2014