大型飞机场对重力观测的振动干扰特征

在实验的基础上，定量评估了飞机场产生的振动对重力观测影响的特征和空间分布，根据数值分析结果，提出了重力台站避开飞机场的最小距离为5km。     

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。     

虚拟压缩恢复法在确定位常数漂移中的应用

大地水准面重力位的系统误差或重力位漂移δW会直接影响地球外部重力场以及高程基准。传统的确定δW的方法比较复杂,不易实施。简述了虚拟压缩恢复法,并基于该法给出了漂移方程,用以确定大地水准面重力位δW。初步的模拟实验结果证实了漂移方程的可靠性和有效性。     

2012年苏门答腊MW8.6级地震震后效应模拟

基于弹性-粘弹性分层半空间中矩形位错理论和地震波反演的断层模型，结合研究区地壳-上地幔平均波速分层结构，利用PSGRN/PSCMP软件模拟计算2012年苏门答腊MW8.6地震产生的同震效应以及考虑2004年MW9.1地震效应的震后地表形变和重力变化，同时给出震后形变和重力的年变化率。结果表明，同震形变和重力变化显示发震断层左旋走滑特征，其变化主要集中于断层附近；海水质量的重新分布对同震垂直位移和重力变化影响显著；震后50 a年均变化率揭示了地表形变和重力变化的过程, 其图像明显受2004年MW9.1地震震后效应影响，呈现复杂的正负6区域分布；震后50 a近场年均形变量达10 mm/a，年均重力变化量达1.2 μGal/a，而远场年均形变量低于1 mm/a，年均重力变化量低于0.1 μGal /a；水平形变在震后400 a内变化明显，变化率逐步减小，800 a后基本稳定；垂直位移和重力变化在震后100 a内变化尤为显著，变化率快速衰减，400 a后基本稳定不变。     

汶川地震与卫星重力变化

利用GRACE重力卫星的重力场模型,计算了中国大陆及周缘地区在汶川地震前后两年的重力变化,在剔除陆地水质量变化的影响后,研究了卫星重力变化与由位错模型模拟的同震重力变化之间的关系,结果表明:卫星重力变化揭示了汶川地震对中国大陆的影响。     

国家重力基准点建设及精度评定

基于我国现有重力基准现状,提出加密我国重力基准的建设思路。利用国家GNSS连续运行基准站内布设的重力基准点,在我国大陆加密布测50个绝对重力点,提高我国重力基准点的分布密度。分别利用FG5和A10两台高精度绝对重力仪设备进行观测比对,获得100点次的高精度绝对重力成果;分析比较了两台设备观测的重力成果的精度统计,验证了A10观测的重力成果可基本满足高精度绝对重力观测。本工程建设的绝对重力成果可满足石油、天然气物探、地质勘探等对国家高精度重力基准点的使用需求。     

陆地惯性重力测量静态试验研究

利用高精度捷联式惯性测量设备开展测定重力场的初步静态试验,并对静态惯性重力测量影响因素作初步探讨。静态测试表明,基于试验采用IMU内置的石英挠性加速度计,在稳定的观测环境下通过30 s的滑动平均滤波可以消除高频噪声,得到标准差约为1.5 mGal的重力观测值,但仪器自身的不稳定性和环境变化引起的漂移会使重力观测值呈线性增大的趋势。针对该变化,通过回归分析进行拟合,并结合初始重力已知点上观测得到的初始偏移量,在车载试验中对零速修正点上的静态重力测量误差进行补偿,使大多数点上的重力观测精度由12~20 mGal提升至优于2 mGal。     

大地水准面起伏对重力归算的影响研究

针对目前重力探测中重力改正时常用的两个高程参考系统存在偏差这一事实,选取两个大地水准面起伏变化较大的剖面区域,分析大地水准面起伏对重力归算的影响。结果表明,剖面跨度和剖面大地水准面起伏梯度都会对布格重力异常产生影响,所以当重力探测区域大地水准面起伏差距较大时,大地水准面与参考椭球面之间的差异对重力归算的影响比较突出,在利用布格重力异常反演、解释地壳密度结构时,大地水准面起伏的影响必须考虑。     

汽车随机振动对沃尔顿重力仪的影响

在进行精密相对重力测量时,重力仪在运输过程中所受的随机振动波形复杂,幅值不稳定,是影响观测精度的主要误差源之一。本文介绍了用一套便携式随机振动测试仪器,在不同车型和路面条件下,对仪器所受随机振动进行实测的实验过程,并给出了据实测数据计算出的仪器所受振动的概率密度、功率谱和传递函数。其结果显示了仪器最易受振影响的频率域;同时,为合理地设计减振装置和选择较好的运输工具提供了基本数据。     

原平地震的地面重力变化特征

利用山西地区的流动重力观测资料,分析2009年和2016年原平2次地震不同时间尺度的重力场演变特征。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了这2次地震震前变化较小→反向变化→在重力变化高梯度带零等值线附近发震→震后调整的演化过程;2）不同时间尺度重力场均显示,地震发生在重力变化梯度带零等值线附近,地震前重力变化量约为40～50 μGal。     

利用gPhone重力仪监测三峡库区蓄水的重力响应

根据三峡秭归gPhone101#重力台站2012-06~2014-08重力观测资料,经处理改正得到的重力残差主要反映了库区蓄水变化的重力响应。不同的蓄水阶段,重力残差与库区水位变化响应特征不同,高差30 m的水位波动能够引起70 μGal的重力响应。利用gPhone重力仪能够有效监测三峡库区蓄水的重力响应,但局部及周边地区降水等水文效应也是连续重力观测结果的主要贡献之一,在监测库区蓄水对重力响应的影响时不可忽视。     

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。     

苍梧M_S5.4地震和呼图壁M_S6.2地震震前重力非潮汐变化特征

分别对苍梧M_S5.4地震震前的梧州台和呼图壁M_S6.2地震震前的库尔勒台连续重力观测数据进行分析研究。结果表明,2次地震前梧州台和库尔勒台分别观测到10个月和7个月左右的重力非潮汐持续性上升变化,月均变化速度分别为5.0μGal/月和5.1μGal/月,累计变化分别约为50μGal和35μGal。经现场核实和理论计算排除环境干扰影响,认为2次地震震前数月的重力非潮汐持续上升变化与孕震过程有关,可为构建连续重力观测地震预测指标体系提供重要参考。     

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。     

粘弹性半空间内膨胀引起的地表垂直位移和重力变化

研究了粘弹性半空间内膨胀（Ｍｏｇｉ模型）引起的地表垂直位移和重力变化，推导了Ｍａｘｗｅｌｌ半空间模型的解析计算公式。数值结果表明，地表垂直位移、重力变化以及重力变化与地表垂直位移之比受介质流变特性的影响很大。因此，在解释和模拟火山区、地壳隆起区、地热场等长期地表形变和重力观测时需考虑介质的流变特性影响。     

尼泊尔Ms8.1地震前我国西藏及周边区域的重力长期变化

根据1998~2013中国地壳运动观测网络、中国数字地震观测网络工程和中国大陆构造环境监测网络流动重力观测成果,给出了中国西藏及周边地区的重力年变率分布。结合青藏高原冰川消融和高原湖泊水位变化,估算了由陆地水储量变化引起的区域重力效应。基于50km平滑半径的高斯滤波,给出了测区内15a时间尺度的重力变化空间分布,并初步探讨了尼泊尔Ms8.1地震孕育的重力场长期背景趋势变化。结果表明:1)流动重力典型测点的时间序列表现出明显的线性变化特征,表明测点附近区域的长期重力变化以线性上升趋势为主,反映了区域重力逐年累积增加的背景效应;2)中国西藏及周边区域的重力长期变化在空间分布上具有显著的不均匀性和分区现象,这与青藏高原复杂的变形构造和动力学系统密切相关。喜马拉雅活动构造带在15a时间尺度上明显呈正重力变化趋势,可能与印度板块与欧亚板块存在的持续挤压变形引起的地下物质重新分布与调整有关,反映了大震孕育过程中地壳变形和介质变化引起的震区周围应力与能量的累积。     

石英弹簧重力仪格值的温度改正方法及应用效果

本文对目前流动重力测量中采用的改正重力仪格值受温度影响的方法进行了讨论,认为以回归方法效果最好。由两个测区的实测重力资料计算分析和对比,证明改正格值受温度影响后,重力资料的精度有所提高。     

论重力网的优化设计

本文运用可靠性理论,通过可控性数值和未被发现的粗差对平差未知数影响的向量长度,分析了重力网的可靠性。根据优化设计原理,建立了重力网观测精度与经费的关系式。讨论了在一定经费范围内的重力网二类优化问题,认为在一定经费指标下,可以通过改善观测方案来加强网的可靠性。最后应用本文的方法对沂沭带中、北段的安丘重力网进行了实例计算。     

三峡工程蓄水前后的精密重力测量

介绍了三峡工程蓄水前后的精密重力测量和取得的初步研究成果。观测资料表明 :库坝附近水荷载的直接重力效应明显 ,最大重力变化约 2 0 0× 10 -8ms-2 ,地下水渗透和地形变引起的间接重力效应 ,其影响范围离库岸约 5km ;库首区的最大重力变化区域在香溪附近 ,蓄水后的重力场变化需要继续监视和深入研究     

灯塔M5.1地震震前重力变化特征研究

利用辽中南地区2011~2013年流动重力观测资料,深入分析研究2013年灯塔M5.1地震震前的重力空间演化特征及变化机理,结果表明:1)辽中南地区重力场异常变化与灯塔M5.1地震在时空上具有很好的对应性;2)震前1 a重力场四象限特征明显,震前0.5 a出现50μGal的正负反向变化,并伴有重力变化高梯度带,重力点值时序上升和下降趋势明显,重力剖面呈剧烈的上升-下降波动变化;3)结合2011~2012年重力变化背景场和区域地质构造分析认为,灯塔地震可能是由辽中南地区地壳深部物质迁移和地壳构造运动共同作用引起。