CG-5重力仪零漂特性与温度变化的关系分析

基于4台CG-5重力仪多年的静态测试和安徽测网流动重力观测资料,分析CG-5型重力仪的长期零漂特性和其与温度变化的关系。研究认为:CG-5型重力仪零漂率变化较大,随着投入使用时间的增长,变化幅值逐渐减小;单期静态测试结果显示,仪器观测值经改正后呈较好的线性上升趋势;该型重力仪的零漂率与环境温度有较好的相关性。随着温度的增高,仪器的零漂率会增大,但温度对重力仪的零漂特性的影响有一定的滞后性,零漂率随着仪器所处的长期背景温度的改变而改变,短时间的温差变化对其影响不大。     

CG-5重力仪零漂特性现况分析

为研究CG-5相对重力仪目前的零点漂移特性,为数据处理提供依据,拟基于河北省流动重力测区2019年2期资料及测试数据资料,对2台重力仪进行零点漂移的相关计算及分析。结果表明:①两台CG-5重力仪静态观测数据均呈现良好的线性零点漂移特性;②重力仪在静态、动态以及混合零漂分析中得到的零漂率数据平均值接近,仪器依然具有较好的稳定性;③测试过程中发现,测点往返测时间间隔的不一致对零漂率的计算结果具有一定影响。     

利用观测资料对CG-5型与LCR-G型相对重力仪精度初步评定

利用新疆测区2005-2011年流动重力资料对CG-5和LCR-G两种型号相对重力仪的精度进行了初步评定,首先对选择区域的流动重力资料进行了整体统一平差计算,通过精度评定,计算出不同时间各仪器的自差、互差、单位权中误差和点值平均精度。初步分析表明：两种型号仪器所获得观测资料质量均可靠,但CG-5型相对重力仪各项精度指标均优于LCR-G型相对重力仪,且CG-5型相对重力仪在野外观测环境中较稳定,性能较好,可信度较强。     

热带气旋对琼中台重力非潮汐变化影响研究

应用重力潮汐数据处理软件Tsoft对琼中台连续重力观测数据进行潮汐改正、零漂改正和气压改正,获取重力非潮汐变化数据;然后选取有代表性的4次台风——"纳莎"、"海燕"、"威马逊"和"海鸥",分析其登陆海南岛陆前后琼中台重力非潮汐值的变化,以研究热带气旋对琼中台重力非潮汐变化产生的影响及影响幅度。研究结果显示,热带气旋登陆海南岛陆前后,琼中台重力非潮汐变化值有所增大,其增大的幅度量级为10×10~(-8) m·s~(-2)左右,和风速、风力及台风中心与重力仪的距离相关。     

CG-5重力仪格值系数修正与应用研究

在地表重力观测过程中,CG-5重力仪的格值系数会随着时间推移而发生变化.选用河北测区内2015—2017年相对重力观测数据,基于重力差法对两台编号为C859、C873的CG-5相对重力仪进行格值系数的误差计算及修正,研究其变化特征,并对修正前后不同时间尺度的重力场变化进行对比分析.结果表明:两台CG-5相对重力仪的格值系数在3年内存在不同程度的变化,均呈现整体上升的趋势,累计变化量分别为0.028％,0.034％;采用修正后的格值系数可得到点值精度更高的平差结果;不同时间尺度上的重力场变化相比修正前也出现明显差异,2017年河北大城ML3.6级地震发生在格值系数修正后0.5 a期重力变化零值线附近,这些结果表明了对CG-5重力仪进行格值系数修正的正确性和必要性.     

海南岛陆重力场演化特征研究

对2003—2014年共18期海南岛陆流动重力复测资料进行系统整理和处理,分别从重力场时空变化角度分析了海南岛陆重力场累积变化和重点地区测点重力点值时序变化,以认识海南岛陆重力场演化特征;并重点研究了海南陵水近海2004年7月9日M_L4.1级、7月30日M_L级4.3双震和2012年11月5日万宁近海M_L4.1级地震前后附近地区测点重力点值时序变化,发现上述地震前后海南岛陆重力场均无异常变化。     

Burris型重力仪性能分析

对Burris型相对重力仪长时间断电后再次供电,分析Burris型重力仪升温过程,并使用2台Burris型重力仪（B95和B101） 2014年7月至2016年12月的实测数据,分析仪器性能。结果表明：① Burris型相对重力仪长时间断电并再次供电后,加热125 min达到恒温点,在升温过程中,读数先大幅减小后小幅增大,绝对变化率逐渐减小,通电110 h后零漂小于3×10^-8 m/（s²·h）,达地震重力观测仪器进网要求;② Burris型重力仪静态零漂存在由负变正的过程,不同仪器所需时间不同;③随着仪器使用年限加长,Burris型重力仪稳定性变差。忽略重力仪突跳读数,可获取测量精度在10×10^-8 m/s²左右的流动重力数据;④ Burris型重力仪混合零漂和静态零漂变化基本一致,呈逐渐增大趋势,但存在差别。     

拉科斯特G型重力仪的零漂特征及其处理方法

探讨了产生重力仪零点漂移的原因，指出了目前零漂改正的几种方法，根据大量流动重力实测资料，分别用统计和最小二乘方法求解了国家地震局系统所使用的７台Ｌａｃｏｓｔｅ－Ｇ型重力仪的零漂量级，不同漂移改正方法对比结果：利用最小二乘法求解的线性漂移率进行掉格改正效果最好，这对了解每台仪器性能，合理进行漂移改正，提高观测精度具有较高的实用性。     

一种基于地震噪声等级的陆地重力观测资料评价方法

本文选取GS-15型、gPhone型、PET型和CG-5型等4种陆地重力观测常用的相对重力仪,对比这几种仪器在不同背景观测环境下和不同测评时长的地震噪声等级计算结果。综合分析结果显示:金属弹簧（gPhone型、GS-15型、PET型）与石英弹簧型（CG-5型）重力仪对环境噪声的敏感性存在一定差异,但取测评时长中最平静5天和最平静1天数据所计算的地震噪声等级结果相近。因此,对于流动重力观测点,可以取最平静1天的数据来评价观测点的环境噪声水平和观测精度,可为流动重力测点选址提供方法支撑。      

琼中台重力非潮汐变化气压与海潮负荷改正

本文对琼中台连续重力观测数据进行收集整理并处理,基于处理后的数据,进行了潮汐分析和非潮汐分析。潮汐分析采用VAV调和分析方法;非潮汐分析则分别进行了零漂改正、固体潮改正、气压改正和海潮改正。其中,零漂改正采用一般多项式拟合零漂的方法;气压改正采用VAV软件;海潮改正运用SPOTL程序,以NAO.99b潮汐模型计算了琼中台海潮负荷值。最终获得了改正后的琼中台重力非潮汐变化,结果表明琼中台的重力气压导纳值为-0.34×10^-8m/s²/mbar,气压改正幅度约为10×10^-8m/s²,海潮改正幅度约为5×10^-8m/s²。改正后,琼中台重力非潮汐变化数据,比仅进行零漂固体潮改正后的重力非潮汐变化数据中的潮汐信号更加微弱,说明进行海潮改正后的效果是明显的,该方法可进一步去除其中的潮汐信号。     

PET重力仪与CTS-1EF地震计地震波记录特征分析

收集苍梧M 5.2、九寨沟M 7.0和智利M 8.2地震期间琼中基准地震台PET重力仪和CTS-1EF地震计观测数据,对重力资料进行潮汐和零漂改正获得重力残差数据,并对地震计数据求导得到加速度值。对重力残差数据和地震计加速度数据波形及频谱曲线进行对比分析,认为2种观测仪器记录的地震波震相和频谱分析显示的地震波分布频率具有一致性,但九寨沟M 7.0地震和智利M 8.2地震的地震波频率分布存在差异。     

重力观测数据中零漂的扣除——自适应技术的一种应用

消除零漂是应用重力观测资料研究、预报地震的一项必不可少的工作。通常采用别尔采夫15数据组合法消除重力观测资料中的零漂。本文应用自适应技术提出了一个新的消除零漂的方法。此方法能够进行实时计算,并且比别尔采夫方法计算简单。本文应用自适应消除零漂的方法,对武汉台记录的1985年8月—10月三个月的重力资料作了消除零漂的处理,得到了非常满意的零漂曲线。同时还对原始重力数据和经过消除零漂处理后的重力数据作了傅里叶频谱分析,结果表明应用自适应方法在消除零漂过程中没有损失重力资料中的潮汐变化成分。     

石英弹簧重力仪温度曲线特征的研究

从大量重力测量资料研究中,发现温度变化对重力测量精度的影响很大,尤其在面积较大的范围中进行重力测量,环境温度差异大,温度对重力仪的影响更为复杂。在目前高精度重力仪数量尚不能满足需要的情况下,提高石英弹簧重力仪的测量精度是十分必要的。为此,我们在1982年与有关厂家协作,制成了一台半导体制冷、制热重力仪温度测试装置,用以模拟野外工作环境温度变化。从1983年7月至1984年4月我们用该装置对列入国家地震局“清理攻关项目”的六台CG-2型,一台ZSM型和十六台Worden型石英弹簧重力仪进行了系统的温度测试。参加测试的仪器型号见下表     

CG-5重力仪零漂特性研究

CG-5相对重力仪是加拿大Scintrex公司生产的全自动重力仪,传感器类型为无静电熔凝石英弹簧,其测量精度优于5.0×10-8 m·s-2,读数分辨率为1.0×10-8 m·s-2,残差长期零漂率通过软件实时改正优于2.0×10-7(m·s-2)/d,具有8.0×10-2 m·s-2全量程反馈、自动观测读数、可选择的潮汐、倾斜、温度、滤波等修正项进行自动重力改正等功能(曹金国等,2007).     

临汾地震台钻孔体应变观测资料分析

对临汾地震台钻孔体应变仪观测资料从数据完整率、年零漂、观测精度、噪声水平、典型干扰等方面进行系统分析,结果发现:仪器正常情况下,观测资料完整性、精度、稳定性均符合观测规范技术要求。最近几年,在每年6-9月出现的数据大幅度阶变及高频抖动畸变疑与雷雨季节、仪器老化、传感器故障有关。     

CG-5重力仪一次项系数变化特性分析及其对观测数据的影响研究

采用线性回归方法分析2015—2018年云南区域内相对重力观测数据,分析获取到的云南省2台CG-5相对重力仪3年内一次项系数变化差异,发现段差与互差呈线性关系;利用线性回归方法获取3年内每个观测周期的一次项系数,结合绝对重力点资料,对得出的一次项系数进行验证;对比一次项系数修正前后3年期的变化趋势,分析重力变化与2018年地震相关性。结果表明:2台CG-5重力仪一次项系数在3年内均发生变化,且变化规律不一致,一次项系数变化差异最大达到0. 000 2;在一个观测周期内,一次项系数随时间及测值段均未发生明显变化;一次项系数修正前后对重力观测数据最大影响能达到100×10-8m/s2以上,且修正后的数据与绝对重力观测值符合性更好,与地震的相关性也更加明显。     

高精度重力测量在金矿采空区探测中的应用研究

为了确定金矿采空区的位置,对其隐患进行治理,首次应用高精度重力方法.在研究区布设了两条比例尺为1∶100的高精度重力测量剖面,使用加拿大Scintrex公司的CG-5AutoGrav型重力仪, 测取重力异常数据,并采用欧拉反褶积方法实施反演解释,确定了采空塌陷区域及稳定地段.研究结果表明:高精度重力测量应用于金矿采空区探测是行之有效的,用欧拉反褶积方法解释重力异常数据是一种快速、高效、人为干预少的好方法.     

流动重力测量误差估算

鉴于全国有关单位野外流动重力测量使用三台仪器测量比较多,本文以三台仪器同时测量同一段差真值相等,各台仪器测量自差真值等于零为条件,对测量误差进行分析、估算和改正。     

肇庆地磁台磁通门磁力仪对比分析

对2003年肇庆地磁台GM3和Flare-plus磁通门磁力仪的H、D、Z分量观测数据.进行了趋势变化、均值、方差一致性检验以及基线值分析,认为两台磁力仪的观测数据具有同等观测精度和一致的变化趋势,仅均值存在较小的差别,已达到了国内高精度地磁观测的水平.与英国产的Flare-plus磁力仪相比,国产GM3磁力仪的观测精度和稳定性部分性能已达到世界上高精度数字地磁观测仪器的水平,但仪器的总体稳定性,传感器探头受温度影响的程度、仪器零漂等指标还需进一步提高.     

数字化水位仪零漂特征的对比实验研究

基于对5口流体观测井使用的3种数字化水位仪的校测对比实验及与气温、气压、供电交流电压等因素的相关性分析,对数字化水位仪的零漂特征及影响因素进行了研究,结果表明:1水位仪的零漂变化呈非线性的特征,每种水位仪、甚至每台水位仪的零漂变动规律均不完全相同,相比较而言,SWY-1A型水位仪的零漂变动更平稳,变幅较小;2水位仪零漂与气温、气压和供电交流电压的相关系数较低,基本可以排除气温、气压和电源电压对水位仪零漂的影响;3水位仪零漂源于探头,主要受探头老化等因素的影响。探头安装时对探头线测量的精准度、探头线因重力作用的拉长、调整探头埋深时对探头线测量的精准度以及水位校测的人为误差等,往往会导致零漂计算结果上的偏差;4数字化水位观测应定期、规范化地进行水位校测并根据零漂变化对观测数据予以校正,以确保观测数据真实、可靠,能更好地发挥地震预测效能。