基于绝对重力基准控制的流动重力观测资料动态平差方法研究

选取滇西重力测网1986～2009年流动重力观测资料及下关、丽江、昆明3个绝对重力基准点多年复测资料作基准控制,采用线性速率模型拟合观测过程中重力场的时变信息,建立绝对重力基准点约束下的动态平差模型,讨论段差观测值及绝对重力基准观测值协方差矩阵的构建、平差模型初值选取及迭代计算等细节问题。经分析,测区内测点的重力年变率范围为(-0.039 5~0.024 1)×10^-5ms^-2/a,精度范围为(0.001~0.029 8) ×10⁵ms^-2/a,与分期静态平差拟合结果的差异约为(0.003~0.020)×10^-5ms^-2/a。在处理全国网和较大面积的区域网多年重复观测的重力资料时,尤其是多网多期重力资料联合处理时,应采用动态平差模型来获得统一时间基准和空间基准的重力变化。     

拉科斯特G型重力仪测量精度的统计分析

本文对拉科斯特G型重力仪特性、零漂特征、格值误差、测量精度以及《地震重力重复测量规范》中有关自差互差等问题作了讨论。认为:拉科斯特重力仪具有性能稳定,零漂小,观测精度高的优点,各仪器之间的系统误差不明显,格值误差极小;规范中规定的30×10~(-8)m/s~2自差和3S×10~(-8)m/s~2互差偏大。建议改为20×10~(-8)m/s~2和25×10~(-8)m/s~2为宜。     

CG-5重力仪格值系数对重力数据处理的影响

以南天山重力测网内的3个绝对重力点作为平差基准，利用2015~2016年的流动重力观测资料对两台CG-5重力仪进行实测标定，并对实测标定前后的重力网平差结果进行比较。结果显示，实测标定的格值系数与基线场的标定结果差异较大，利用实测标定值得到的平差精度明显高于标定前，利用带有误差的格值系数进行平差计算会引入额外的系统误差；差分重力变化结果显示，标定后的重力变化量级明显减小。由此表明，利用测网实测数据标定重力仪的格值系数可以有效减弱格值系数误差对平差结果的影响，有利于消除重力场变化结果的虚假信息。     

重力仪垂直标定基线(武汉)

国家地震局地震研究所(中国武汉)(ISSSB)和汉诺威大学大地测量研究所(联邦德国汉诺威)(IFE)合作在武汉建立了一条用于拉柯斯特一隆贝格(简称LCR)重力仪标定的垂直标定基线。这条基线由20(10~(-5)m/S~2)和2(10~(-5)m/S~2)的二部份组成,前者共有19个站,后者11个站。该标定基线布设在武汉一座高层建筑里。为了获得所用重力仪的长波和中波的标定参数,在北京、武汉、广州三个绝对重力点间进行了飞机联测,在总段差为230(10~(-5)m/S~2)的庐山重力基线的24个测站上进行了联测。所有这些观测使用了6台LCR重力仪。平差后重力段差达到的精度对庐山基线优于±5(10~(-8)m/S~2),垂直基线优于±2(10~(-8)m/S~2)。     

重力测量中仪器台差的估算方法

由于重力测量仪器存在不一致性,使测量结果的精度降低。苏联学者布朗热提出在多台仪器进行多次测量的计算中必须考虑第一类半系统误差(m_2)。我国也将这一思想写进了《地震重力重复测量规范》中。魏文园在《重力基线测定与三程复测的精度评述》(地壳形变与地震Vol.1,No.4,1981)一文中对m_2作了讨论。他认为m_2比各类误差都大;提出要对观测     

绝对重力基准点的重复测量

简要介绍了中国地壳运动观测网络工程基准网中的绝对重力重复测量。给出了两次观测结果的互差 ,其观测精度优于 5× 10 -8m·s-2 ,达到了网络工程设计要求。对一些基准点的重复观测资料进行了初步分析和讨论 ,并对继续开展以后的工作提出了建议。     

洱海水位变化对下关基准点绝对重力观测的影响

分析了20世纪90年代以来在下关基准点上进行的绝对重力重复测量数据及洱海的水文资料。结果显示:2001年12月观测值偏大的主要原因是洱海季节性水位变化,其影响可达10.3×10-8ms-2。     

重力段差的计算方法

在两个重力点间测量重力差,一般连续地进行多程联测。目前,在重力网中常用三程测量和五程测量;在重力基线上测定重力仪格值时,则采用多程测量。计算重力段差值虽可用先按每两程观测计算一个结果,然后取全部结果的平均值作为最终结果;但它是一种近似的计算方法。严密方法应是整体平差计算多程测量结果,并采用更完善的仪器掉格模式,以得到最终段差值。本文根据附有未知数的条件平差法原理,给出多程测量时段差值计算,及其精度估计的严密公式;计算工作量比用间接平差法要少,而且容易运算。通过实例说明,整体处理多程测量结果时,则以较少的观测程数就能保证段差结果的精度,而且能更客观地评定精度。     

海城地震流动重力资料清理

本文针对手簿检验中发现的问题,评定了不同仪器、不同观测方法所能达到的实际精度,用加权平均的办法计算段差、点值及其变化。两条测线都有300到500微伽的重力变化,这和以前的结果基本一致。但通过分析,确认这种变化主要是格值变化及台差造成的,而不是地球重力场的真实变化。在消除系统误差后,距海城地震震中较近的盖县一东荒地测段重力差震前与震后各期仍有100微伽左右的变化,可能与海城地震有关。     

重力大地水准与GPS水准联合平差精化大地水准面

提出一种ＧＰＳ水准与重力大地水准面的联合平差方法，其原理为分别对ＧＰＳ水准和重力大地水准面建立绝对观测方程和相对观测方程，并以ＧＰＳ水准作为约束条件进行整体平差，将平差结果附合到ＧＰＳ水准上去，因而既利用了ＧＰＳ水准绝对高精度的优点，又利用了重力大地水准面的高分辨率和高相对精度的优点。考虑到球体和局部系统误差，可以将大地水准面分成若干区域进行分区平差。     

我国一些绝对重力点精度的初步评价

利用国家地震局系统的重力测量资料,以及在绝对重力点间专门进行的相对重力联测,初步检核了中国计量科学研究院的绝对重力仪于1979-1981年期间施测的12个绝对重力点的精度水平;对于1981年我国用意大利绝对重力仪所测的某些绝对重力点的实际精度水平,本文也有所涉及。所得结果表明,两种绝对重力仪的测量结果中都发现了有些绝对重力点的绝对重力值存在较大的误差,已超出仪器设计者所宣称的精度指标。本文明确提出地震重力测量工作对绝对重力测量的精度要求;并建议仪器设计者继续改进绝对重力仪,特别要在提高绝对重力仪的稳定性和保证实际精度方面采取有效措施。     

重力变化分析与仪器掉格影响

目前分析局部地区的重力变化,常根据段差观测值的差异。段差观测值是用汽车或火车运输仪器,且一般用两台仪器同时进行三程测量,或两次独立的双程测量。段差值的计算按照《规范》的公式,并以符合“自差”(D_Z)、“互差”(D_F)两项限差为合格结果。然而,实践中已发现CG_2型重力仪存在非线性掉格和突然性异常掉格;前者作为现用段差计算公式的模式误差而存在影响,后者又能在符合D_Z、D_F限差条件下而产生潜在的影响。在确     

基于重力差方法检测重力仪一次项格值系数变化

根据重复重力测量中重力差与重力仪一次项格值系数的关系,研究了基于重力差变化检测重力仪一次项格值系数变化的方法,并以滇西重力网1989-1996年观测资料为例,计算了 G793、G854两台仪器一次项格值系数的变化结果.实验结果表明,利用该方法计算得到的一次项格值系数变化值精度能满足地震重力测量规范要求,对于重力仪一次项...     

陆态网络腾冲台连续重力观测质量分析

对陆态网络腾冲台2012-07-01~2013-06-30连续重力观测资料进行处理,获得该台站观测精度及噪声水平。结果表明,腾冲台1~100s噪声水平在9×10^-8ms^-2左右,100s~100min噪声水平在0.3×10^-8ms^-2左右,白噪声水平为0.509×10^-8ms^-2,对O₁波、M₂波等主要潮波振幅因子测量精度达到SG-053超导重力仪的观测量级,其中M₂波振幅因子测量精度最高（为0.000 18）。腾冲台可为川滇地区强震和腾冲火山活动监测、震前重力变化及相关研究提供高精度、可靠的连续重力观测资料。     

2000国家重力基本网部分站的最新绝对重力测量

为分析部分2000国家重力基本网点的长期稳定性,应用FG5/240绝对重力仪在该网的永兴岛和郑州站进行了绝对测量。对观测结果的处理表明,观测精度优于5×10 ^-8 ms ^-2 ;同时对观测值及其对应的2000国家重力基本网点的重力值进行了比较,得出两者之间重力值差异变化。     

拉科斯特重力仪测量平差中的相关问题

本文讨论了拉科斯特重力仪测量平差中的相关问题,指出其观测程序为相关观测,证明了相关系数理论值为0.5。所以应当采用相关平差才是合理的;另外自差(互差)超限返工重测后应取中数参与整体平差;独立平差点值中误差在理论上为相关平差点值中误差的2~(1/2)倍。     

香山绝对点的重力非潮汐变化

198 8年 3月～ 2 0 0 1年 3月中国地震局和中国计量科学院合作用NIM Ⅱ仪器在香山地震台进行了 5 8次绝对重力测量 ,其中 4 4次同时量测了地下水水位。本文从多角度研究了香山点重力变化的机理。主要结论 :(1)地下水活动是重力变化的主要局部干扰源 ,它与重力观测值分段相关 ,可用一个 5次多项式进行改正 ;(2 )局部地壳形变的影响甚小 ,可略而不计 ;(3)地震活动导致重力值发生短期变化 ,最大幅度达 0 .333μms- 2 ;(4) 1989～ 2 0 0 1年重力值近于线性地下降了 0 .191μms- 2 ,平均速率为 - 0 .0 147μms- 2 /a ,属全球性或区域性重力变化     

地下水漏斗对昌邑-新河相对重力观测的影响

通过分析昌邑-新河测段1991~2019年LCR-G型与CG-5型相对重力仪的相对重力观测数据和测点附近水文资料发现：1)2009~2018年相对重力观测值持续增大的主要原因为昌邑市地下水位下降,水位降低的最大影响可达132 μGal;2)2014-05~2016-03相对重力累计下降72 μGal,并在2016-03~2018-05快速回升,这一现象是否与动力学原因有关尚不明确。     

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。     

航空重力测量的数据归算方法

采用径向改正方法将航线高度处的重力观测值归算到平均飞行高度面,采用交叉点两步平差法来进行测线系统误差补偿,并选用加权平均法和Shepard曲面拟合法对重力观测值作格网化处理。对美国大地测量局（NGS）发布的EN01进行数据处理,〖JP〗给出大地高6 200 m处2°×3°范围内5′×5′规则格网重力扰动数据。相对于该区域的EGM2008格网重力扰动参考值,加权平均法和Shepard曲面拟合法精度分别为±1.59 mGal和±1.36 mGal。