高精度重力测量资料处理软件包ACGN系统及其实算结果

本文以高精度重力测量资料处理的数学模式为基础,叙述了用于LCR重力仪标定和重力网平差的软件包ACGN系统的主要功能和特点;对重力仪精密标定和重力网最优平差等问题进行了讨论。 实例计算表明:高精度重力测量资料的处理,不仅与所选数学模式有关,而且与具体计算穷案有关;ACGN系统正是一个高精度、高效率处理精密标定重力仪、平差各类重力网观测结果的通用软件包。     

三峡水库蓄水重力效应数值模拟

运用精密数值模拟算法。计算了三峡水库库首区不同蓄水高度的重力效应;对比分析了首次蓄水前后局部重力监测网观测到的重力异常与模拟计算结果。得出结论：三峡水库蓄水引起的重力效应非常明显．蓄水过程中的重力异常是多种效应的综合反映,其中蓄水本身的直接重力效应是主要的重力效应。     

最小二乘定权方法对流动重力计算结果的影响

在处理流动重力观测数据时,采用最小二乘方法解算由权系数和观测值组成的超定方程组,得到最优权值,并利用最优权计算重力值。结果表明,等权方法计算得到的结果点值精度不高,但包含了较全的重力异常地震分析预报信息;不等权方法计算得到的结果点值精度较高,但削弱了有用的重力异常地震分析预报信息;最小二乘方法计算得到的结果不但有较高的点值精度,对M_S4.0及以上地震的分析预报效果也最优。     

重力异常图数值化实验研究

本文给出了重力异常的线性内插模型,在进行异常图的数值化实验后,利用实测重力值,计算了5′×5′平均空间异常。将其应用于高程异常和垂线偏差计算,取得了预期的精度。     

高精度重力测量的实验研究

在高精度重力测量中，发现同一异常体的实测重力异常与牛顿定律计算出的理论异常不相符，实测异常的极值幅值近２倍于计算异常的极值幅。而且，实测重力异常的极值向两翼衰减很快，其梯度带间距与异常体的水平尺度几乎一致。这就为高精度重力法圈定储油构造、生物礁等平面位置提供了前提。在同等重力测量精度下，实测重力异常比计算重力异常提高了近１倍的纵向分辨力，得到油气藏和油气侵染带引起的重力负异常也是完全可能的。据此用５个模型的实测高精度重力数据和按牛顿定律计算出的数据进行对比，完全证实了上述结论。     

华北地区重力和地形及其对克拉通破坏深部过程的约束

以重力和地形数据研究现今华北克拉通区域岩石圈热化学结构,探讨华北克拉通破坏过程。首先计算自由空气重力异常、布格重力异常、Airy均衡重力异常;再利用地震学莫霍面观测从地形和布格异常中扣除对应部分,计算残余重力异常及残余地形;最后对残余重力异常进行剩余密度反演。结果表明：1）华北克拉通中、东部存在浮力;2）克拉通东部由温度效应引起的密度负扰动效应略强于化学组分差异引起的密度正扰动;3）现今华北克拉通东部是古老克拉通型地幔和新生正常地幔的混合物,约保留50%~60%古老克拉通地幔成分;4）由重力和密度约束得到的混合地幔结果支持前人提出的多期幕式拆沉的华北克拉通深部破坏过程。     

海潮负荷计算中几个问题的讨论

本文较系统地研究了目前重力和倾斜潮汐负荷计算中存在和需要解决的几个技术问题。文章给出了Sch。全球海图广州等10个测站的潮汐负荷数值,结果说明不同地球模型引起的重力负荷差为10％,沿海地区为15％,倾斜负荷差为15％,沿海地区为30％。是否考虑海水质量守恒可引起的重力负荷差小于10％,倾斜负荷差小于3％。文章对目前国际上通用的五种全球海图的重力和倾斜负荷计算结果进行了分析比较,同时还对褶积和球谐级数逼近两种计算方法作了讨论,并指出当ψ>15°时,两种方法引起的重力负荷差小于5％。最后文章将负荷潮结果同实际观测重力固体潮残差矢量进行了对比分析,结果说明经近海海潮图修正后的Schwiderski全球海图计算得到的负荷潮能较好地解释观测残差。     

重力异常场云计算软件系统

针对重力异常场计算中存在的处理流程繁琐、参数和坐标系统不统一等问题,开发一种跨平台的重力异常场云计算软件系统OnGra。该软件按照区域重力调查规范和大比例尺重力勘查规范,设计、重构、集成现有重力异常场处理算法和自适应提取计算区域数字地形模型算法,可依据野外重力/GNSS观测,批量、自动计算自由空气异常、布格重力异常和均衡重力异常,也可依据卫星重力场模型,提取和计算特定区域的重力异常场。     

内蒙古阿拉善左旗MS5.8震源区及周边重力布格异常的计算与分析

利用EGM2008自由空气重力异常数据及具有1′分辨率的DEM数据,借助FA2Boug思想,对内蒙古阿拉善左旗MS5.8震源区及周边（105°～110°E,36°～41°N）进行重力布格异常值的计算,获取了震源区及周边的重力布格异常信息。结果表明,震源区位于重力布格异常值变化的高梯度带上;同时,在鲜有震例的鄂尔多斯块体内部存在着不一致的作用力。     

对辽南地区重力资料分析方法的意见

本文通过以不同的重力点为参考点,计算重力变化量所得结果的比较,分析了重力变化的原有计算结果存在的问题,提出了改进分析方法的必要性。最后,提出一种简便易行的分析方法。     

EIGEN-GRACE02S重力场模型在地壳构造探测中的应用研究

分析了布格重力异常在地壳构造探测中的重要作用,以及目前地质和物探中常用的地面重力测量计算得到的布格重力异常的缺点,提出利用纯重力卫星数据计算得到的SST (satellite-to-satellite tracking)地球重力场模型来研究地质构造和资源探测,以重力场模型EIGEN-GRACE02S为例,分析了其优点和应用的可行性.针对原有"卫星重力异常"概念的缺陷,提出了"真卫星重力异常"和"假卫星重力异常的概念".     

用卫星测高和船测重力资料联合反演海洋重力异常

基于多颗卫星最新测高资料联合解算的全球平均海平面和中国近海船测重力异常数据,采用3种方法 (Stokes公式逆运算法、垂线偏差法、最小二乘配置法)分别计算了中国近海及其邻域(0°～40°N,105°～145°E)2′× 2′重力异常,重点对3种方法的优缺点及其计算结果进行了比较和分析。结果表明,在海底地形起伏较为强烈的南 海盆地,与船测重力异常比较,最小二乘配置法(LSC)计算精度较高,达到11.2×10-5ms-2。     

地震前后相对重力测量信息熵的演化特征

本文给出了确定相对重力观测点“稳定’概率PT的方法,提出了相对重力复测网信息熵的计算方法。计算了1975年海城7.3级地震,1976年唐山7.8级地震和1983年菏泽5.9级地震前后的相对重力复测网的信息熵,并对其变化特征进行了讨论。结果表明,中、强地震前,相对重力复测网信息熵逐渐降低,震后恢复;相对重力场由震前的无序状态逐步演化为有序状态,直至发震,而震后又迅速恢复到无序状态。     

动态与静态平差方法在流动重力数据处理中的对比研究

为研究重力时变因素对流动重力网数据处理结果的影响,利用动态和静态2种平差方法对南北地震带南段流动重力观测数据进行处理,并对2种方法的重力变化结果进行对比分析。结果表明：1）重力时变因素会导致静态平差方法计算的重力变化结果存在误差,对0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化具有较为明显的影响,但对2 a以上时间尺度下的重力变化影响较小,因此计算0.5 a和1 a时间尺度下的重力变化时宜采用动态平差方法;2）研究区内九寨沟7.0级、长宁6.0级和漾濞6.4级地震的发震地点与重力变化零值线具有较好的对应关系,重力变化图像可反映3次地震的发震背景。     

小波多尺度分解特征分析

介绍了小波多尺度分析的数学原理，以三峡13期流动重力资料为例进行了小波分解。讨论了网格距对三峡流动重力资料分解结果的影响，提出了一种计算平均点距的方法；讨论了小波阶数与重力变化波长的关系．根据网格距及小波理论计算了各阶小波及逼近对应的波长范围。讨论了重力变化区移动与数据延拓、网格加密、网形完整性以及小波计算起始点之间的关系。结果表明．如重力网形不完整，分解结果中重力变化区随小波阶增加的移动没有规律．如果网形完整．分解结果普遍存在随小波阶增加而有规律移动的负重力变化区。重力变化区移动与小波分解起始点密切相关。     

滇西地区重力场动态变化计算

在滇西地区已用高精度拉柯斯特重力仪进行了 2 8期相对重力测量和多次绝对重力测量。利用这些资料进行了重力场动态变化计算 ,系统地讨论了空间和时间基准的确定、格值影响的计算和点位移动的归算等问题。针对丽江地震前后的重力变化给出了滇西测网判定重力变化的限值。     

地壳重力均衡的定量研究——以湖南地区为例

本文根据现代地壳测深的成果,重新研究了地壳重力均衡的理论和计算方法,提出了地壳与上地幔间实际存在的莫霍界面作为均衡补偿面的均衡原理和计算方法,对湖南地区的地壳重力均衡状态进行了计算,发现本区的历史地震分布与重力均衡异常有明显的关系。     

重力垂直梯度和重力异常辅助导航SITAN算法结果分析

在重力辅助惯性导航的仿真计算中,重力异常是人们常采用的辅助数据,重力垂直梯度数据对惯性导航的辅助能力还没有涉及过。利用重力异常数据和重力垂直梯度数据,在同一个区域内进行了多条航线SITAN匹配算法的仿真计算,并对SITAN算法的初始定位结果和匹配辅助导航的结果进行了统计分析。结果表明,无论在初始定位能力上还是匹配辅助导航能力上,重力垂直梯度的数据结果要好于重力异常数据结果。     

绝对重力仪测量有效高度确定

在重力梯度已知的情况下,认为按照四阶模型得到的重力值为起始高度z=0处的重力值。在被测点重力梯度未知的情况下,推导了一组简单公式用于计算绝对重力仪测量有效高度,该公式适用于初始位置以及初始速度均不为0的情况。用该方法得到的有效高度将计算的100个重力值归算到起始点,精度在1 μGal以内。     

基于重力数据反演南海及邻区莫霍面深度分布特征

采用重力异常数据,在频率域内通过Parker-Oldenburg反演算法计算南海及邻区的莫霍面深度。通过EGM2008重力场模型联合GOCE重力场模型,计算研究区的自由空气重力异常;通过重力场分离,得到莫霍面起伏引起的重力异常,用于反演莫霍面深度。计算结果与地震剖面计算的莫霍面深度结果平均偏差1.59 km,标准偏差1.9 km。结果表明,南海及邻区的莫霍面深度分布具有明显的区域化构造特征。