Strain rate field from geodetic velocity measurements: an approach based on numerical modelling

The reconstruction of the strain rate field from geodetic velocity data is often carried out by geometrical procedures, such as subdivision in polygons of the geodetic network or interpolation of the velocity vectors. However, as discussed in this work, this kind of approach presents several shortcomings, which may affect the reliability of the computed strain rate field. In particular, the results of such approaches may be strongly biased by the fact that the mechanical properties of the crust in the zone considered are neglected.
This problem may be overcome by the use of numerical modelling imposing the geodetic velocity vectors as kinematic constraints. As an example, the proposed procedure is applied to the Central Mediterranean region to determine the strain rate field associated with a recent geodetic (GPS) velocity data set available in literature. The comparison of the result so obtained with the one derived by polygon
subdivision shows that numerical modelling allows a more detailed and reliable recognition of the strain-rate field in the zones involved.

Il calcolo del campo di deformazione associato ad una rete di velocità geodetiche è spesso effettuato mediante procedure di tipo geometrico, come la suddivisione in poligoni della rete geodetica o l’interpolazione di velocità. In questo lavoro viene messo in evidenza che tali procedure presentano importanti limitazioni che potrebbero inficiare l’attendibilità dei risultati ottenuti. Il problema principale è che gli approcci di tipo geometrico non impongono che la deformazione calcolata sia compatibile con le proprietà meccaniche della crosta. Questo problema può essere superato adottando una procedura alternativa, basata sulla modellazione numerica della zona considerata. Il modello è costituito da una piastra elastica sottile, la cui deformazione è vincolata dalle velocità geodetiche. Come esempio, l’approccio proposto è applicato alla zona mediterranea centrale per calcolare il campo di deformazione associato ad una recente soluzione GPS disponibile in letteratura. Il confronto tra i risultati ottenuti ed il campo di deformazione calcolato mediante suddivisione in poligoni mostra che la modellazione numerica permette una più dettagliata e realistica definizione della distribuzione spaziale del tasso di deformazione nella regione considerata.