GNSS除了能够实现导航定位的功能之外,现在已经被广泛应用到地球动力学、地壳形变监测、地震反演等领域。随着连续运行参考站(CORS)的密集建设以及GNSS数据处理精度的不断提高,使得对于实现更高精度和更优可靠性监测板全球块运动、区域地壳形变、断裂带构造活动特征反演成为可能。四川地区由于包含龙门山断裂带、鲜水河断裂带、安宁河—则木河断裂带等几大构造运动比较活跃的断裂带,导致近年来地壳运动比较旺盛,地震、泥石流等地质灾害较为频繁。本研究通过对覆盖四川区域的CORS站多年的GPS观测数据进行高精度数据处理,得到所有测站的坐标时间序列,在此基础上计算四川区域全球框架和欧亚框架下的速度场和应变场,通过探讨分析,掌握四川区域地壳运动的趋势和规律以及地壳形变的内在机制特征。此外,本文还将四川区域速度场作为输入数据,结合块体-负位错模型,分别反演鲜水河断裂带的闭锁状态、滑动亏损速率的空间分布特征、相邻块体的相对运动趋势。综合评估鲜水河断裂带各段的应变积累状态以及发生地震的可能性,并通过统计分析定量化地研究断裂带及其相邻块体活动特征。本论文主要包括两部分内容:一是研究四川地区地壳形变特征。首先,讨论如何利用连续运行参考站的GPS观测资料获取四川区域高精度的速度场、应变场。其次,通过对比分析全球框架下和欧亚框架下四川地区速度场,研究四川区域地壳运动状态以及构造运动较为活跃的断裂带的运动趋势。最后,通过对计算得到的应变场的研究,进一步讨论局部地区应力应变的空间分布特征以及积累状态。二是反演四川地区鲜水河断裂带孕震期间的活动性特征,分析地震危险性。该部分内容主要探讨如何利用块体-负位错模型反演鲜水河断裂带的活动特征,通过反演得到的闭锁程度、滑动亏损状态和相邻块体的运动趋势分析断裂带深部形变状态,此外,通过统计分析定量化研究断层各段的活动特征,为以鲜水河断裂带为发震构造单元的中长期大震、强震提供地震危险性参考。以下为本研究取得的主要成果:(1)针对选取的覆盖四川区域50多个CORS站,本文设计了详细的高精度CORS网数据处理策略,包括利用GAMIT/GLOBK进行高精度基线解算流程和CORS网平差方案,还具体介绍了基线解算和平差过程中的参数设置和模型改正,最终获取了所有测站满足精度要求的坐标时间序列。(2)在坐标时间序列基础上,获得了四川区域ITRF08框架下的水平方向和垂直方向上的速度场。为了更精确研究区域性运动特征,本文借助全球板块运动模型NNR-NUVEL-1A将ITRF08框架下的水平方向的速度场转化到欧亚框架下,扣除了板块运动的影响,研究区域性运动趋势。结果表明:在ITRF08框架下所有测站的水平方向平均速度为38.72mm/a,速度场的优势方向为S73.9°E;转化到欧亚框架下,所有测站的水平方向平均速度为14.40mm/a,优势方向为S77.78°E。ITRF08框架下垂直方向平均速度为3.43mm/a,整体上表现为隆升状态,位于东部平原的少部分测站处于下降趋势,可能是由于城市建设、地下水或者煤矿、石油等自然资源的过度采伐导致。(3)为了更精细的研究四川区域形变特征,本文将研究区域内CORS站构建Delaunay三角网利用数值计算方法得到四川区域应变特征参数。研究表明:川西部分地区、鲜水河断裂带、龙门山断裂带及其北部部分区域、安宁河-则木河段断裂带南部等区域主应变率相对较大,其中鲜水河断裂带和龙门山断裂带上主压应变相对较大,主应变率较小的区域分布在东部平原地区及其附近区域;此外,川西地区,尤其在鲜水河断裂带南东段及其附近区域以及北西段西南地区膨胀变形较大,面膨胀率在三大断裂带上表现出低值,表明该区域为压缩变形;最大剪切应变率的高值区域集中在鲜水河断裂带及其附近区域,说明该区域构造运动较强,能量积累较大,发生地震的可能性较高。(4)利用DEFNODE负位错程序反演了鲜水河断裂带的构造活动特性。研究表明:鲜水河断裂带南东段处于强闭锁状态,闭锁深度达到20km左右,15km以上的平均闭锁系数为0.74,南东段滑动亏损速率也相对最大,15km以上平均滑动亏损速率为7.64mm/a,说明该区域应力应变积累较强,发生地震的危险性较大。北西段闭锁程度和滑动亏损速率次之,闭锁系数在0.4~0.9,15km以上平均滑动亏损速率为3.66mm/a,发生地震的可能性也较大;中段的闭锁程度最弱,滑动亏损也最小,距离地表15km以上平均闭锁系数为0.2,平均滑动速率为1.6mm/a,说明该区域发生地震可能性较小,因此地震危险性较弱。