CG-6型重力仪零漂特性研究

对中国地震局地震研究所最新引进的4台CG-6型相对重力仪的零漂特性进行测试研究，结果表明，4台重力仪的静态零漂率、混合零漂率和动态零漂率均小于8 μGal/h，满足厂家给出的技术指标。在较长观测时间内，各台仪器的零漂均存在不同程度的非线性特征，因此在进行较长时间的野外观测以及后续数据处理中，不宜将零漂率作为常数进行解算和零漂改正。     

CG型重力仪性能对比分析

对6台CG型重力仪分别进行静态和动态稳定性试验,结果表明,CG-6型重力仪继承了CG-5型重力仪的静态稳定性优点,静态曲线拟合成直线的拟合中误差小于3 μGal,最大拟合差小于5 μGal;CG-6型重力仪动态精度和动态零漂率明显优于CG-5型重力仪。     

零漂改正对中国地壳运动观测网络重力数据处理的影响

基于中国地壳运动观测网络2000年流动重力观测数据,分析18台LCR-G型相对重力仪的零漂特性。结果显示,重力仪零漂率在某些时段变化较大,最大达10 μGal/h以上。根据重力仪零漂改正的不同处理方法,利用传统平差模型与改进模型对观测数据进行平差计算,并对结果进行比较。在相同先验中误差的情况下,传统平差模型的后验中误差为39 μGal,重力值平均精度为26.5 μGal,而改进模型的后验中误差为16.5 μGal,重力值平均精度为11.2 μGal,远高于传统平差模型。在数据预处理阶段按闭合观测分段进行零漂改正,可以有效消除重力仪零漂剧烈变化的影响,明显优于将仪器零漂率当作固定参数的计算方法。     

CG-5重力仪零漂稳定性评估

对4台购于不同时期的CG-5重力仪进行零漂稳定性分析，提出运用拟合直线相关系数来评估仪器的静态零漂稳定性，以及运用平均动态零漂率来评估仪器的动态零漂稳定性。数据处理结果证明，该方法能有效地评估CG-5重力仪的零漂稳定性特征。     

庐山重力短基线场初值测定

利用FG5绝对重力仪对庐山基线场的3个基点和九江地震台的1个基准点进行绝对重力测定,使用7台CG-5相对重力仪对24个基点和1个基准点进行2个往返闭合测量。基于绝对重力控制解算的结果表明,基点点值精度均优于±5.0 μGal,相邻各段段差精度均优于±3.0 μGal。该基线场初值测定方法是一种崭新和现代的方法,具有科学意义和经济效益。     

高精度重复相对重力观测量提取

采用RANSAC算法剔除观测数据中的离群值,再使用线性内插法进行补全,利用整体投影计算的思想提取两点间的相对重力值,并对其精度和标准差进行检验。结果表明,动态重力观测的残差最大值为4.641 μGal,重复性标准差最大值为4.384 μGal,均优于5 μGal。该方法可获得较高精度的重力观测数据,为在复杂环境下获取相对重力值提供一种新方法。     

Burris重力仪性能测试

在武汉重力基准点和庐山短基线场对5台Burris重力仪进行了静、动态测试,数据处理结果表明,Burris重力仪的动态观测精度优于15.0×10 ^-8 ms ^-2,静、动态零漂率很小且均呈线性,重复性标准差优于5.0×10 ^-8 ms ^-2。     

CG-5重力仪的漂移特征

基于实验数据,从静态漂移和动态漂移两个方面对CG-5重力仪的零漂特性进行系统分析。结果发现,CG-5重力仪的零漂值（静态漂移率和动态漂移率）较高,幅值随时间变化逐渐减小,最终趋于稳定;静态漂移率和动态漂移率总体随空间纬度（重力值读数段）增大而减小,但个体差异较大。     

基于Hilbert变换处理绝对重力仪测量数据

基于Hilbert变换相位平移原理，提取干涉条纹信号采样点瞬时相位，得到采样点位移信息。结合采样频率提取时间信息，利用最小二乘法重建自由落体轨迹，最终解算出重力加速度g值。为提高测量精度，使用零相移低通滤波器去除信号高频噪声，使用多项式拟合法去除信号线性干扰，通过加窗口选取拟合数据抑制吉伯斯现象。仿真结果表明，该方法能使g值误差在10-2 μGal以下，实验结果所得g值平均误差为0.12 μGal。     

基于滑动奇异谱分析方法的重力固体潮提取

提出采用滑动奇异谱分析（singular spectrum analysis,SSA）方法进行长时间重力固体潮改正提取。采用61 d静态相对重力测量数据,利用滑动SSA方法将数据按连续时间段10 d、15 d、20 d、25 d、30 d、40 d和50 d分别分为52组、47组、42组、37组、32组、22组和12组进行重力固体潮改正提取实验。参考理论值分别选用CG-5重力仪自带软件计算结果（CG5_Data）和实测重力数据采用Eterna调和分析获得潮波参数后用TSoft软件计算结果（ET_Data）。结果表明,参考理论值选用ET_Data时,残差的RMS和STD比选用CG-5重力仪计算结果小;采用不同方法提取的重力固体潮改正残差的标准差均小于11 μGal;与SSA方法相比,当选择合适的连续时间段时,滑动SSA方法提取固体潮能降低结果残差的离散程度;选择连续时间段30 d、40 d时,滑动SSA提取结果比SSA提取结果残差的RMS分别小0.219 μGal和0.602 μGal（CG5_Data）以及0.430 μGal和0.665 μGal（ET_Data）。     

基于主成分分析的相对重力观测零漂和固体潮提取

利用主成分分析PCA提取2014-08-15~23CG-5相对重力仪静态相对观测的零点漂移和固体潮。结果显示,PCA提取的零点漂移值与最小二乘线性拟合结果非常一致,其差仅在10-2μGal/d量级;PCA估算的固体潮值与CG-5重力仪内部软件提供的固体潮模型计算值统计结果基本一致,两者之差均小于8μGal,均方根均小于5μGal。     

CG-5型重力仪漂移特性与分时段平差处理

详细分析了4台CG-5型重力仪的静、动态漂移特性，结果发现，单次的静态测试结果中，CG-5型重力仪静态漂移呈很好的线性上升趋势，但划分不同时间尺度，每个时间段的仪器漂移率仍存在一定差异。同时，静态漂移率也存在长期变化的特征，不同测期CG-5型重力仪的漂移率差异较大：刚出厂时，CG-5型重力仪的漂移率变化幅度较大；随着时间变化，幅度逐渐减小，最终在一定区间内震荡。4台仪器的动态漂移率与仪器空间变化关系不密切，但仪器间的漂移特性在静态漂移率的长期变化、上下山的动态实验和单个测期各测线的动态漂移率变化中都表现出较为一致的变化趋势。基于以上认识，采用分时段平差的方法对观测数据进行分段漂移改正，改正后各台仪器和总体的联测精度指标均有所提高。     

LCR重力仪与CG-5重力仪的长基线混合标定

2010-01-18—26日,在武汉、郑州、北京、沈阳4个高精度绝对重力点长基线上对8台LCR重力仪和4台CG 5重力仪进行了混合标定,标定结果表明：5台重力仪（其中4台为CG 5重力仪）显示出二次项的存在,但精度偏低。对于存在二次项的5台重力仪,一次项参数的单独标定结果均好于联合标定,其他重力仪的标定结果则基本保持不变。     

自由落体式绝对重力仪测量数据处理方法研究

通过处理FG5和A10型绝对重力仪实测数据,探索g7软件的内部算法。若采用软件手册提供的观测方程和算法,A10测量数据的解算结果与软件处理结果的差值在3 μGal以内,而FG5相差较大。在对观测方程和时间观测量进行改正以后,得到的FG5测量数据解算结果与g7软件处理结果的差值在－0.1~0.1 μGal之间。由此认为,改正后的模型和算法与g7软件所采用的解算模型和算法基本一致。