以往利用地质、地球物理资料建立的板块运动模型大多数是基于欧拉定理建立的刚性运动模型,其成果代表的往往是以百万年为时间尺度的平均运动情况,现势性较差。现代空间大地测量技术的快速发展和GPS监测台站的密集布设,为建立高精度的地壳运动模型提供了条件。本文依据“中国大陆构造环境监测网络”在环渤海区域的最近几期GPS观测数据,采用多种方法构建了环渤海区域的地壳运动速度场模型,对环渤海区域地壳运动及形变特征进行分析,给出了环渤海区域的主应变图、面膨胀图和最大剪应变图,并对该区域的地壳运动空间分布特征进行了简单地学分析,主要研究内容如下:1、提出一种顾及板块内部形变的异常测站检测和剔除新方法。具体为利用抗差估计的IGGIII方案和块体运动的整体旋转与线性应变模型(RELSM)相结合的方法,对GPS速度场中的异常测站进行剔除。新方法主要是兼顾了区域一点运动的整体趋势性(平滑性)和局部构造运动的差异性,与简单根据刚性运动模型速率残差构造的统计量判别一点是否为异常测站的方法相比,可以获得对速度场更高的拟合精度。2、用信号描述块体运动时的内部不规则形变,分方向建立地壳形变分析的最小二乘配置模型。分别研究了以高斯函数、似高斯函数和希尔沃宁函数作为协方差函数构建地壳形变分析的方差-协方差矩阵,利用环渤海区域的GPS速度场数据,采用不同协方差函数对GPS速度场进行拟合,分析结果表明希尔沃宁函数的拟合结果最佳,更适合于环渤海区域地壳形变分析。3、分别利用刚性运动模型、整体旋转与均匀应变模型、整体旋转与线性应变模型、最小二乘配置模型和多面函数模型,构建了环渤海区域地壳水平运动速率模型,并按0.5~??0.5~?的插值间隔绘制了各种模型的格网插值速度场。拟合和推估结果表明,5种模型拟合和推估的速率与实际观测结果的差异都较小,这表明区域整体地壳运动具有长期稳定性,趋势性是主要的,内部形变对于各种模型在整体拟合中的差异并不显著。4、依据块体的整体旋转与线性应变模型计算应变参数,按0.5~??0.5~?的插值间隔计算出了各点的主应变,绘制了环渤海区域的主应变图、面膨胀图和最大剪应变图。对应变图进行分析,结果表明环渤海区域38~?N以北主张应变大于主压应变,表现为扩张运动,38~?N以南主压应变大于主张应变,表现为压缩运动。西南和东北区域地质构造活动强烈,西北区域相对较小。整个区域总体上处于微弱扩张状态,这与已有的地质结论大体一致。