A Pannon medence és környezete nagyszerkezeti egységeinek jelenkori kinematikája GPS mérések alapján = Present-day kinematics of the main structural units of the Pannonian basin and its surroundings

Megvizsgáltam a GPS Kerethálózatot, s a pontok geodinamikai alkalmazhatóságát, a laza üledékes területeket a GPS mozgásvizsgálatba sikeresen bevontam. Teljes országos lefedettségű, szélső pontosságú GPS mérési kampányokat szerveztem és hajtottunk végre az összes GPS ponton. Ezzel az integrációval létrehoztam a Magyar GPS Geodinamikai Alaphálózatot. Mérési kampányokat koordináltunk a közép-európai geodinamikai hálózatban is 14 ország részvételével, számos analízist végeztünk, s a nemzetközi eredményeket publikáltuk. A CEGRN Konzorciumban titkári és irányító tanácstagi tisztséggel láttak el, majd felkértek elnöknek. A TISZA nagyszerkezeti egység jelentős, nagyarányú deformációit feltártam, az ALCAPA belső deformációit pontosítottam, alegységenként meghatároztam. A nagyszerkezetek relatív mozgását és a közép-magyarországi nyírózónát vizsgáltam, és az első következtetéseket levontam. A GPS kéregmozgás adatokat földrengésadatokkal összehasonlítottuk a szeizmológus kollegákkal kooperációban. A Mur-Mürz zóna esetében a GPS deformáció és hatására létrejövő földrengéseket analizálva a hozzájárultunk a földrengésveszély jobb, pontosabb megismeréséhez. A közép-magyarországi térség földrengés veszélyeztetettségére vonatkozó adatokat is kiszámítottuk, az aszeizmikus deformáció arányát megállapítottuk. Kidolgoztam egy integrált GNNS geodinamikai kutatási tervet a jelen igényeket mindenben kielégítő pontosság és felbontásig elvezetve a kéregmozgás és deformáció feltérképezését. | I investigated the GPS Frame Network and the applicability of its sites from geodynamic viewpoint and successfully incorporated the soft sedimentary regions into our GPS geodynamic research. I organized high precision country-wide GPS measurement campaigns at all these GPS sites. With this network integration I established the Hungarian GPS Geodynamic Base Network. We coordinated surveys in the Central European geodynamic network with the participation of 14 countries. Several analyses have been done and we published all these international results. I was elected as secretary, governing board member of the CEGRN Consortium and later selected as its chairman. I revealed the major large-scale deformation of the Tisza megaunit, and better constrained the deformation of ALCAPA and its subregions. I investigated the relative motion of these megaunits and the middle-Hungarian shear zone, and the first conclusions have been drawn. With the cooperation of seismologists we compared the GPS crustal motion with seismic data. In case of the Mur-Mürz zone analyzing the crustal motions and the resulting earthquakes and the seismic efficiency, we contributed to its earthquake hazard assessment. We also calculated these data for the central-Hungarian seismic zone and the ratio of aseismic deformation has been determined. I worked out an integrated GNSS geodynamic research plan to meet all present need in precision and spatial resolution regarding the crustal motion and deformation map

Permanens GPS állomások méréseinek szélső pontosságú analízise = Highly accurate data analysis of permanent GPS networks

A projekt fő célkitűzését, a permanens GNSS állomáshálózatok (GNSSnet.hu, EPN, EUPOS) mozgásvizsgálati alkalmazhatóságának analízisét sikeresen végeztük el. 2007 és 2009 júniusában megmérettük az MGGA (Magyar GPS Geodinamikai Alapponthálózat) 22 pontját, elvégeztük az adatok feldolgozását és értelmezését, továbbá monitoring céljából a BERNESE szoftverrel feldolgoztam a GNSSnet.hu 35 hazai és 19 határon túli állomásának több éves mérési sorozatát. A becsült sebességek a várakozásoknak megfelelő 0-2 mm/év szinten mozognak és összhangban vannak az MGGA-ra alapozott eddigi GPS mozgásvizsgálati eredményekkel. Elemeztem a GPS koordináta idősorokban kimutatható évszakos hatásokat, azok függését a hálózat méretétől és összehasonlító elemzéseket végeztem a GPS megoldások és a hidrológiai kéregterhelési, valamint a GRACE modellek között. Kimutattam, hogy minél kisebb a hálózat, annál inkább eltűnik az idősor harmonikus jeltartalma. Integrálva, majd közösen kiegyenlítve a globális IGS és regionális EPN heti SINEX adatokat bizonyítottam, hogy csak a globális ill. 'globalizált' hálózat alkalmas az évszakos hatások vizsgálatára. Kidolgoztam és az EPN-ben hivatalossá tettem egy a permanens állomásokat a becsült sebességek konvergenciája alapján minősítő eljárást, (http://www.epncb.oma.be/_trackingnetwork/coordinates/index.php), amelyet sikerrel alkalmaztam a GNSSnet.hu hálózatra is. | The main project target, the assessment of the permanent GNSS networks (GNSSnet.hu, EPN, EUPOS) for geokinematic purposes has been successfully completed. In June 2007 and 2009 the MGGA (Hungarian GPS Geodynamic Base Network) GPS campaigns were successfully completed, and the results were analysed and interpreted. All available data from the GNSSnet.hu sites were also processed. The estimated velocities are in the range of 0-2 mm/year and in good agreement with estimates from the MGGA analysis. The seasonal signal in the different GPS time series was also analysed with special regard on it's dependence of the actual GPS network size. The estimates were compared to models from surface load and GRACE solutions. I concluded that the smaller the network the smaller the detectable annual signal. Integrating the global IGS and regional EPN weekly SINEX solutions I could prove that only the global or 'globalized' network can be used for realistic seasonal signal analysis. I developed a procedure, which can be used to rank the permanent stations using the convergence of their velocity estimates. The solution was made official in the EPN (http://www.epncb.oma.be/_trackingnetwork/coordinates/index.php) and also successfully applied for the categorization of the GNSSnet.hu sites

Regionális tektonikai sebességtérkép Közép Európában = A regional tectonic velocity map in Central Europe

A projekt célja egy regionális tektonikai sebességtérkép készítése volt melynek során integráltuk a hosszabb idő óta Magyarországon, valamint Közép-Európában nemzetközi együttműködésben folytatott GPS geodinamikai vizsgálatok eredményeit. Korábban 1991-ben illetve 1994-ben létrehozták a szélső pontosságú GPS mérésekre alkalmas magyar, valamint közép-európai geodinamikai alappont-hálózatokat (HGRN,CEGRN). A projekt támogatásával ezeken a hálózatokon további nagy precizitású GPS mérések történtek 2003-ban és 2005-ben. Feldolgozásuk a szélső pontosságú BERNESE hálózati tudományos szoftverrel történt. A kiértékelés a korábban kapott eredményekre is megtörtént, ezáltal immár 14 illetve 11 éves méréssorokhoz jutottunk. A mérési pontosság horizontálisan 1,5 mm-nek vertikálisan 4,5 mm-nek adódott. Az alkalmazott légköri modellek és feldolgozási módszerek javításával sikerült a vertikális komponensek pontosságát javítani. A GPS mérési sorozatok kiértékelése eredményeképpen a projekt során egyre megbízhatóbb HGRN és CEGRN sebességvektorokhoz jutottunk egy "kontinensen belüli - intraplate" vonatkozási rendszerben. A horizontális sebességvektorok hibája átlagosan kisebb, mint 1 mm/év. Ezáltal sikerült a pontok által lefedett terület tektonikai sebességviszonyait minden eddigit meghaladó pontossággal feltérképezni. Ezzel nem csak számos korábbi földtudományi hipotézist sikerült alátámasztanunk, vagy pontosítanunk, hanem több új és meglepő következtetésre is jutottunk. | The main objective of the project was to construct a regional tectonic velocity map by reprocessing the earlier GPS geodynamic monitoring data in Hungary as well as in the Central European region. In 1991 the Hungarian GPS reference network (HGRN) and in 1994 the Central European reference network (CEGRN) were established and monitored for geodynamic investigations. With the support of the project two additional monitoring measurement campaigns were carried out in 2003 and in 2005. The data processing was completed with the BERNESE software package. The processing and the analysis took also the earlier measurements into consideration, consequently 14 years; respectively 11 years time series were obtained on these networks. The horizontal accuracy achieved was better than 1.5 mm and the vertical accuracy was better than 4.5 mm for the whole network area. Due to the improved atmospheric models and processing methods, the vertical accuracy could also be improved. The longer time base led to more accurate velocity vectors of the HGRN and CEGRN sites. Consequently we were able to construct a highly reliable intraplate velocity map of the region. The horizontal accuracy of the vectors is better than 1 mm/yr. The investigations provided some surprising new results and supported some earlier assumptions concerning the tectonic activities in our region

Geokinematics of Central Europe: New insights from the CERGOP-2/Environment Project

The Central European Geodynamics Project CERGOP/2, funded by the European Union from 2003to 2006 under the 5th Framework Programme, benefited from repeated measurements of thecoordinates of epoch and permanent GPS stations of the Central European GPS Reference Network(CEGRN), starting in 1994. Here we report on the results of the systematic processing of availabledata up to 2005. The analysis has yielded velocities for some 60 sites, covering a variety of CentralEuropean tectonic provinces, from the Adria indenter to the Tauern window, the Dinarides, thePannonian Basin, the Vrancea seismic zone and the Carpathian Mountains. The estimated velocitiesdefine kinematical patterns which outline, with varying spatial resolution depending on the stationdensity and history, the present day surface kinematics in Central Europe. Horizontal velocities areanalyzed after removal from the ITRF2000 estimated velocities of a rigid rotation accounting forthe mean motion of Europe: a ~2.3 mm/yr north-south oriented convergence rate between Adria andthe Southern Alps that can be considered to be the present day velocity of the Adria indenterrelative to the European foreland. An eastward extrusion zone initiates at the Tauern Window. Thelateral eastward flow towards the Pannonian Basin exhibits a gentle gradient from 1-1.5 mm/yrimmediately east of the Tauern Window to zero in the Pannonian Basin. This kinematic continuityimplies that the Pannonian plate fragment recently suggested by seismic data does not require aspecific Eulerian pole. On the southeastern boundary of the Adria microplate, we report a velocitydrop from 4-4.5 mm/yr motion near Matera to ~1 mm/yr north of the Dinarides, in the southwesternpart of the Pannonian Basin. A positive velocity gradient as one moves south from West Ukraineacross Rumania and Bulgaria is estimated to be 2 mm/yr on a scale of 600-800 km, as if the crustwere dragged by the counterclockwise rotation along the North Anatolian Fault Zone. This regimeapparently does not interfere with the Vrancea seismic zone: earthquakes there are sufficiently deep(> 100 km) that the brittle deformation at depth can be considered as decoupled from the creep atthe surface. We conclude that models of the Quaternary tectonics of Central and Eastern Europeshould not neglect the long wavelength, nearly aseismic deformation affecting the upper crust in theRomanian and Bulgarian regions

Analysis of CEGRN 2005 as the eighth of CERGOP observing campaigns

Strategy of analysis and results from solution of CEGRN epoch campaign in 2005 Combined solution of CEGRN 2005 based or individual solutions from six an: centres and its comparison with CEGRN 2003 coordinates. Time evolution of coordinates at some long-term observed CEGRN sites obtained during epoch camp since 1994 and the related problems