子午工程二期自动磁通门经纬仪

地磁台站观测有相对记录和绝对观测2种，相对记录数据需经基线值改正后方可得到地磁场要素的实际值.磁通门经纬仪是获取基线值的基本设备之一，在地磁观测中发挥着重要作用.目前台站采用的磁通门经纬仪需人工操作，人为因素会对观测数据质量产生影响，因在偏远地区和环境恶劣地区无法实现地磁绝对观测，造成地磁绝对观测的空间覆盖空白.子午工程二期将在我国大陆地区首次开展自动化磁偏角和磁倾角地磁绝对观测，必将推动地磁绝对观测技术创新与发展.自动磁通门经纬仪是我国自主研发的磁偏角和磁倾角自动化观测设备，采用无磁材料和压电电机，通过优化设计与改进加工工艺，以及引入多参量误差补偿算法，有效克服和消除了系统误差，提高了测量精度.该设备在河北涉县台、吉林合隆台、陕西乾陵台和北京白家疃台等台站开展了长时间的实际观测，并与台站的人工磁通门经纬仪观测结果进行了对比.结果表明，自动磁通门经纬仪的主要性能指标达到了人工磁通门经纬仪水平.该设备也通过了中国地震局前兆设备入网测试，功能和性能指标符合地磁台站地磁绝对观测要求.     

CTM-DI磁通门经纬仪观测技术简介及其应用

"九五"期间,国家级地磁台站经过改造均配备了CTM-DI磁通门经纬仪(简称DI仪).DI仪是集光、机、电为一体的地磁绝对观测仪器,可一机多用.既可在固定台站或野外测点实施地磁观测,还可作为普通经纬仪使用;既可观测地磁偏角D,又可观测地磁倾角I,还可与质子磁力仪配套使用观测地磁场总强度F.     

国产自动化磁通门经纬仪研制

通过激光准直机构、无磁二维旋转机构、二维旋转控制与角度测定等装置的设计,并通过磁通门传感器配置、数据采集与总控装置设计和地磁场偏角与倾角自动算法的研究与实现,构建自动化地磁倾角与偏角自动测量系统原理样机。通过原理样机的实验验证和误差分析,取得地磁绝对观测系统关键技术,为地磁自动化绝对观测系统研制提供技术支撑,突破目前人工观测的限制,为地磁无人值守台站观测模式的发展提供有力保障。     

差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用

中国地磁监测网由地磁台站和流动地磁测点构成,实现对观测网内地磁场的相对记录和绝对观测。它的绝对观测采用世界上最先进的F、D、I测量仪器组合,其中地磁偏角D是地理北和地磁北的夹角。对地磁偏角D的绝对测量要求在地磁台站投入正常观测前必须完成观测墩和观测标志的地理方位角测量,流动地磁测点在每次地磁偏角D观测前后至少进行地理方位角测量各一次。据地磁监测网《观测规范》要求,地磁偏角D的观测精度必须≤6″,所以中国地磁监测网采用天文和差分GPS地理方位角两种测量方法,且两种方法观测精度相当,均≤6″。与天文测量相比,差分GPS观测不受天气等自然因素的限制,操作简单,观测快捷,数据处理计算机程序化。随着GPS技术的普及,中国地磁监测网差分GPS地理方位角测量方法已基本取代了天文方法。本文主要介绍差分GPS在中国地磁监测网地理方位角测量中的应用。     

机场地磁场测量及数据处理

地磁偏角(D)被广泛应用于飞行器的导航,磁罗经是最经典、最可靠的导航工具之一。结合中国机场地磁测量的需求和地磁观测的现状,详细描述罗经标定盘(Compass rose或Compass calibration pad)在机场选址、建设及应用过程中,利用质子旋进磁力仪(GSM-19T或G856)、磁通门无磁经纬仪(CTM-DI或Mingeo)和差分GPS(PROMARK 2或PROMARK 100)进行地磁总强度(F)梯度、地理方位角、地磁方位角和地磁偏角(D)的测量方法。同时描述观测数据仪器差的改正、日变通化和长期变计算方法,以供机场地磁测量应用。     

香港国际机场地磁测量结果初步研究

广东省地震局地磁项目测量组分别于2010年和2015年对香港国际机场磁罗经校正场(CCP)地磁场总强度F、磁偏角D、磁倾角Ⅰ进行了科学、规范、准确的地磁绝对测量。利用肇庆地磁台高精度的数字地磁观测资料,将香港国际机场磁罗经校正场(CCP)内各个测点在不同时间的测量数据进行了通化处理。根据2010年和2015年的地磁测量结果及香港地区历史地磁观测资料,通过初步研究可以看出香港国际机场地磁场F、D、I三要素时间变化特征及变化趋势与肇庆地磁台长期观测结果基本一致。香港国际机场地磁测量不仅是项严谨的工程项目测量任务,它还为香港地区地磁场变化的研究取得了第一手宝贵的观测数据,具有一定的地磁学研究价值。     

华南地区地磁场长期变化特征

使用华南地区5个国家基准地磁台2008—2018年地磁观测数据,通过对磁偏角D、磁倾角I、总强度F、北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z月均值及年变率的分析,研究该区地磁场长期变化特征。结果表明,华南地区5个地磁台近10年来七要素月均值及年变率均呈缓慢变化趋势,且变化量相当,反映了该区域地磁场长期变化的特征。     

乌鲁木齐地震台地磁测量标志投入使用

为了进一步改善和提高乌鲁木齐地震台地磁资料观测精度,于1989年9月在乌鲁木齐地震台新修建了两个地磁测量标志。为保证新标志的观测精度和长期稳定性,在选点、设计和施工中,国家地震局地球物理研究所九室的周锦屏,赵学敏等同志进行了指导。标志建成后经过一年时间的保养维护,标志已处于稳定状态。标志方位角是测量磁偏角不可少的一个参照量,它的准确性以及长其稳定性直接关系到磁偏角的观测精度。建台时修建的两个测量标志由于在设计处理中没有直接和基岩相接触,所以经过十几年时间的变化影响,标志向一方倾斜,方位角发生了近1°7′的变化,给该台磁偏角观测带来了不应有的测量误差。另外,作为国家地磁一     

海口火山区开展地磁相对观测的初步研究

海口马鞍岭火山综合观测台与琼中基准地磁台相距约86km,前者将GM4磁通门磁力仪安装在特制的弱磁性大理石箱体中,开展地磁场D,H,Z三分量相对观测;后者将Flearplus和Over—hauser磁通门磁力仪安装在无磁性地磁房中,开展F总场绝对观测和D,H,Z三分量相对观测。通过两个台站D,H,Z三分量变化场的相关对比分析,相关系数皆达到0．98以上。这说明,在火山区开展地磁相对观测是可行的,而采用弱磁性大理石箱体安放磁通门磁力仪进行地磁相对观测具有很高的推广价值。     

红山台地磁日变化记录准确度标定分析

为了正确评价相对记录仪器记录到的地磁日变化的准确度,分析了红山台2套GM4磁通门磁力仪2009—2012年4年来的地磁日变化记录准确度标定基线值的精度和稳定性,同时对地磁日变化记录准确度标定基线值与地磁日变化的相关性进行了研究,得出以下结论:在标定时段2套GM4磁通门磁力仪D、H、Z3个分量基线值的变化幅度和测量误差都很小;1号GM4磁通门磁力仪比2号运行更加稳定,且日变化记录准确度标定基线值和地磁日变化之间相关性并不显著,这与2套仪器的自身老化和所处的观测环境等因素有关;红山台在上午10:30—12:30和下午15:30之后的时间段地磁日变化记录准确度标定基线值稳定,适宜进行地磁绝对观测。     

地磁方位标志的稳定性与磁偏角观测精度的研究

地磁台是产出连续完整、准确可靠的地球磁场变化数据的场所。而对某测点地球磁场的描述是以磁偏角D、磁倾角I、总强度F、水平强度H、北向强度X、西向强度Y、垂直强度Z等七要素为依据。其中只需直接测定3个独立量,如D、H、Z或DI、、F等组合,则其它量可通过数学关系求得。特别是,磁偏角D在观测中非常重要。本文对静海地磁台改造后连续7年(2002~2008年)的观测记录资料,进行了认真整理和细致研究,研究了标志的漂移对观测值D的影响,说明了观测标志稳定的重要性。     

磁通门经纬仪分量测量法在机场磁偏角测量中的应用

探讨利用磁通门经纬仪（DI仪）测量机场磁偏角的新方法——分量测量法,即利用DI仪测量的地磁场水平分量（X、Y）计算磁偏角。对影响磁偏角测量精度的主要因素进行分析,详细阐述DI仪测量地磁场水平分量及磁偏角的计算过程。实践表明,采用分量法对机场磁偏角进行观测和计算是合理的。这种测量方法与常规的近零法所得测量结果相吻合,其测量精度满足相关测量规范的要求。而且,由于分量法在测量地磁偏角的过程中无需追踪水平磁场的零位,因而操作更简便、作业效率更高,更适合机场、码头等野外测量场合。     

CJ_6地磁经纬仪观测成果及其分析

前言 CJ_6地磁经纬仪是我国自行设计、制造的一种地磁观测仪器。用于测量地磁偏角(D)和水平强度(H)的变化。经与标准仪比测后,则可观测地磁场的绝对值。在台站进行定点观测时,配以质子旋进磁力仪(观测总强度F)可测定磁变仪记录的D、H,Z基线值,进而得到所在地区地磁七要素的变化。 1981年底,配备给成都地磁台的CJ_6地磁经纬仪经与北京、武汉地磁台比测后正式投入观测。四年多来,仪器基本处于正常工作状态,取得了连续的观测成果。本文试图通过分析、讨论,对观测成果进行初步的评价,并提出地磁工作的建议。     

京津冀地区地磁场球冠谐分析

2002年在京津冀地区进行了45个测点的地磁三分量测量,对测量资料进行通化处理,通化时间为2002年5月5日16～18时（世界时）. 通化后的观测均方差分别优于1.5nT（地磁场总强度F）,0.5′(磁偏角D和磁倾角I). 将国际参考地磁场（IGRF2000）作为地磁正常场,建立了京津冀地区地磁异常场的球冠谐模型（BTHASCH）. 球冠极的空间位置坐标为39.5°N和117.0°E,球冠半角为4°. 在模型计算过程中,球冠谐函数的截断阶数分别取为1～10. 经综合比较, 最终采用的截断阶数为5. 建立了京津冀地区参考地磁场的球冠谐模型（BTHGRF）.根据模型,绘制了京津冀地区地磁异常场图(ΔX、ΔY、ΔZ、ΔF、ΔD、ΔI)和京津冀地区地磁图(X、Y、Z、F、D、I).     

CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化及误差分析

根据CHAOS-6模型,计算了2015年中国地区28个地磁台站的地磁年度变化以及2008.0—2016.5年成都、格尔木、兰州、泰安和通海5个地磁台站的地磁长期变化。分析比较了地磁台站实际观测值与CHAOS-6模型计算值之间的差异,得到两者差值的均值及均方误差。结果表明:CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化与地磁台站实际观测的地磁长期变化趋势基本一致,但存在一定的差异,28个台站的磁偏角(D)、磁倾角(I)、地磁总强度(F)、北向分量(X)、东向分量(Y)、水平分量(H)、垂直分量(Z)差值的均值和均方误差的平均值分别为-0.9'/1.7',-29.3'/0.8',-116.3 nT/10.2 nT,264.7 nT/13.6 nT,-27.7 nT/15.0 nT,265.2 nT/13.7 nT,-356.9 nT/8.0 nT。因此,在使用CHAOS-6模型研究中国地区区域问题时,应充分考虑模型的误差大小。     

基于遗传算法的磁通门磁力仪观测数据一致性校正

在对全国地磁台站磁通门磁力仪记录数据的质量效能评估中发现,多个台站存在同台观测仪器的记录数据曲线不一致问题.针对这类问题,研究人员对多种地磁观测数据影响因素进行了定性或定量的分析.本文通过分析格值系数及姿态角对磁通门磁力仪记录数据的影响规律,建立磁通门磁力仪三轴校正模型,构建目标函数,并利用遗传算法对模型进行求解,测定仪器姿态角和格值系数,根据测定结果对记录数据进行一致性校正.数值模拟计算和台站实测实验结果表明:利用该算法解算的格值系数精度优于0.002,姿态角精度优于0.15°.根据解算结果计算,日变幅为50 nT时引入的日变形态不一致误差小于0.13 nT,满足国家地磁台网对地磁相对记录数据日变形态不一致误差的要求.     

兰州地磁台1982—1988年基线值及标度值的观测结果

1.引言兰州地磁台是国家基本台和国际资料交换台站之一。该台现有绝对观测仪器8台,相对观测仪器2套,通常用Askania(570422)仪测量磁偏角(D),用Askania(THM.570707)仪测水平强度(H),用CHD—6型核旋仪测量垂直分量(Z);相对观测仪器为57型,备用仪器     

三轴磁通门传感器水平和定向对地磁日变化观测数据的影响

针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若存在定向误差角α,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的H分量;在水平面内,若存在磁传感器以H分量为轴在ZOD平面内的旋转夹角φ,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的Z分量;若存在磁传感器以D分量为轴在ZOH平面内的旋转夹角θ,则表现为H和Z两分量的记录数据中分别包含了一定比例的对方分量成分.      

兰州地磁台1982-1988年基线值及标度值的观测结果

兰州地磁台是国家基本台和国际资料交换台站之一。该台现有绝对观测仪器8台,相对观测仪器2套,通常用Askania(570422)仪测量磁偏角(D),用Askania(THM.570707)仪测水平强度(H),用CHD-6型核旋仪测量垂直分量(Z);相对观测仪器为57型,备用仪器为CB₃型号。     

岩石圈磁场水平矢量异常特征及其在地震预测中的应用

正基于2010—2017年共8期的南北带流动地磁矢量观测数据所计算的岩石圈磁场模型,进一步对各期模型进行相邻期的求差而获得其逐年变化。针对这种变化,我们认为与地震能量在某一区域内的输入、集中和转移有关,因此岩石圈磁场随着能量的变化而改变。在直角坐标系中,总强度F、磁偏角D、磁倾角I、水平分量H、东向分量Y、北向分量X和垂直分量Z称之为地磁场7要素。而水平矢量是东向与北向分量的合成,它的变化与发