До настоящего времени задачи определения скоростей движения литосферных плит и оценивания их деформаций по геодезическим измерениям решались, как правило, независимо друг от друга. При этом в первом случае литосферные плиты представлялись скользящими по сфере как абсолютно твердые тела [1], а во втором — как стационарные деформируемые блоки [2]. В настоящей работе показано, что обе модели не являются полными. Всякое поле скоростей станций в общем случае представимо как комбинация твердотельного вращения и деформаций. В работе реализован алгоритм совместного оценивания вектора угловой скорости и деформаций литосферного блока. Оценивание параметров осуществляется в рамках способа коллокации наименьших квадратов с использованием модельных ковариационных функций, принятых в методах геостатистики [3]. Представленный алгоритм использован при оценивании параметров деформаций и вращения Балтийского щита.