Recent movements of the earth's surface of the Carpathian Mountain system according to GNSS data

Abstract

Мета дослідження – диференціація сучасних геодинамічних процесів у межах Карпатських гір на основі вільнодоступних ГНСС-даних. Методика. Методика передбачала збирання, оброблення та аналіз ГНСС-даних. Запропоновано алгоритм оброблення, який складався із п’яти основних етапів: перетворення даних у внутрішній формат, перевірка часових рядів на відповідність вимогам, визначення горизонтальних швидкостей, розподіл мережі ГНСС на трикутники, визначення параметрів деформацій. Результати. У цьому дослідженні здійснено комплексний аналіз сучасних геодинамічних процесів, виконаний на основі ГНСС-даних, що надаються у вільному доступі в Невадській геодезичній лабораторії. Враховуючи вимоги до часових рядів, було відібрано та опрацьовано дані 50 ГНСС-станцій. Загалом отримано та проаналізовано абсолютні та регіональні швидкості протягом 2000–2023 рр. Регіональні швидкості горизонтальних рухів використано для розрахунку тензора деформацій та деформаційних параметрів. Результати дослідження, які узгоджуються і добре корелюють із результатами інших вчених, підтверджують наявність активних геодинамічних процесів у межах Карпат. Наукова новизна. Запропонований підхід дав змогу оцінити основні деформаційні параметри (величину і напрямок осей деформацій, загальний зсув і дилатацію) у межах Карпат. Це дає можливість аналізувати та прогнозувати сучасні геодинамічні процеси в регіоні. Практична цінність. На основі розрахованих значень побудовано карти розподілу векторів абсолютних і регіональних горизонтальних швидкостей, загальних швидкостей зсуву, дилатації та швидкостей обертання.

The purpose of the research is differentiation of recent geodynamic processes within the Carpathian Mountains on the basis of freely available GNSS data. Methodology. The methodology included GNSS data collection, processing and analysis. An algorithm for processing was proposed, which consisted of 5 main stages: transformation of data into an internal format, verification of time series for compliance with requirements, determination of horizontal velocities, division of the GNSS network into triangles, and determination of deformation parameters. Results. This study presents a comprehensive analysis of recent geodynamic processes based on GNSS data freely available from the Nevada Geological Survey. Taking into account the requirements for time series, 50 GNSS stations were selected and processed. In general, absolute and regional velocities were obtained and analysed during 2000–2023. Regional velocities of horizontal movements were used to calculate the deformation tensor and deformation parameters. The results of the study are consistent and correlate well with the studies of other scientists. The obtained results confirm the presence of active geodynamic processes within the Carpathians. Originality. The proposed approach made it possible to estimate the main deformation parameters (value and direction of deformation axes, total shear and dilation) within the Carpathian Mountains. This makes it possible to analyse and predict recent geodynamic processes in the region. Practical significance. On the basis of the calculated values, maps of the distribution of vectors of absolute and regional horizontal velocities, total shear rates, dilatation rates, and rotation rates were constructed.