地表的面应变和体应变固体潮理论值计算及其调和分析

本文给出了计算面应变和体应变的固体潮理论值和调和分析公式。采用杜德森引潮位展开,推导了面应变和体应变的固体潮大地系数和引角改正数,可供调和分析之用。并且通过维尼迪科夫调和分析计算,对理论值公式、大地系数和引角改正数进行了验证。文中还给出了兰州台实际应变观测值的维氏调和分析结果。     

计算应变固体潮理论值的旋转椭球模型

根据Wahr模型,本文建立了计算应变固体潮理论值的旋转椭球模型;并推导了计算应变固体潮理论值的实用公式。考虑到旋转椭球模型是球对称模型的推广,本文比较了这两种模型对计算结果的影响。     

用引潮力进行钻孔的应变-应力的原地标定

本文利用勒夫数将日、月作用于地球的引潮力位计算到潮汐形变引起的水平应力,以此作为原地标定的已知应力,用应变固体潮观测资料进行调和分析计算出面积应变的耦合系数及差应变的耦合系数,利用这些系数和仪器钢简的弹性常数计算出围岩的等效弹性常数。最后导出了求解围岩等效弹性常数的实用公式,并计算了两种钻孔应变仪所在的两个台站钻孔的围岩的等效弹性常数,其结果与实际情况基本相符。     

综合应用固体潮观测资料求解钻孔应变地震波

由于钻孔内外的介质模型的力学性能不能测定,不能用波动方程来解钻孔应变地震波.为此,利用钻孔应变固体潮观测资料的调和拟合结果,对钻孔应变仪进行标定,或用摆式地震仪测出的位移进行标定,求出钻孔应变的应力响应系数,用平衡方程的解近似地代替波动方程的解.文中还导出了计算地震震级的公式和计算钻孔周围岩石弹性系数的方法,不但解决了上述难题,还使计算大为简化.     

我国应变固体潮观测及其长时间序列的调和分析结果

介绍了我国应变固体潮观测的现状，计算并给出了１９８８年以来我国实际应变固体潮长时间序列的调和分析结果，从资料分析的角度对我国十年来的应变固体潮观测进行了小结。     

计算固体潮潮汐参数的非数字滤波调和分析方法

介绍了计算固体潮潮汐参数（潮汐因子和相位滞后）的非数字滤波调和分析方法的原理、计算公式和程序。选用中纬度点两年重力固体潮理论值和兰州水管倾斜仪ＥＷ分量１９８７～１９９７年期间的观测数据作试验计算,将其计算结果与维尼迪柯夫调和分析方法计算结果进行了对比。结果表明,非数字滤波调和分析方法所得周日频段内主要波群的潮汐参数与维尼迪柯夫调和分析计算结果无明显差别,且非数字滤波调和分析方法还有利于用时值直接研究固体潮观测结果中的长周期波信息和求解非潮汐变化的特征因子。     

引力无需时间传播——“由固体潮发现引力以光速传播的观测证据”不成立

重力固体潮调和分析结果无法证明引力以光速传播。首先,根据固体潮理论,进行调和分析时固体潮理论值和观测值的时间序列是同步的,不存在时差;其次,天体起潮力仅与万有引力有关,与光速无关;第三,调和分析得到的潮汐因子仅反映地球介质的物性变化,相位滞后则反映地球介质的粘滞弹性,两者与天体引力及光到达观测点的时差无关;第四,汤克云和骆鸣津在论证过程中作了过多的人为改正,有些改正使用不当;第五,万有引力与引力波是两个不同的概念,万有引力是相互作用的两个物体之间的一种空间性质,它与两个彼此相互作用的物体同在,无需时间传播,而引力波是一种时空涟漪,需要在特定条件下产生,通过波的形式从辐射源以光速向外传播,并以引力辐射的形式传输能量,两者不可混淆。汤克云与骆鸣津认为,重力固体潮理论值隐含两个假设：1）引力以光速传播;2）引力及光的时差等于重力固体潮调和分析结果的时差。这两个假设并不成立,汤克云与骆鸣津关于引力是以光速传播的论证是一个误会,引力不需要时间传播。     

香山地震台压容式钻孔应变仪线应变固体潮观测结果的调和分析

本文扼要地介绍了鹤壁市地震办公室池顺良研制的、安装在香山地震台的YRY-2型压容式钻孔应变仪的观测情况,导出了钻孔中水平径向线应变固体潮维尼迪可夫调和分折方法的有关公式,并对实际观测资料进行了分析处理。结果表明,在良好的观测条件下,这种钻孔应变仪可达到相当高的精度,调和分析计算结果的单位权中误差为10~(?)量级,M_2波响应系数的相对误差为1.5％。     

基于滑动奇异谱分析方法的重力固体潮提取

提出采用滑动奇异谱分析（singular spectrum analysis,SSA）方法进行长时间重力固体潮改正提取。采用61 d静态相对重力测量数据,利用滑动SSA方法将数据按连续时间段10 d、15 d、20 d、25 d、30 d、40 d和50 d分别分为52组、47组、42组、37组、32组、22组和12组进行重力固体潮改正提取实验。参考理论值分别选用CG-5重力仪自带软件计算结果（CG5_Data）和实测重力数据采用Eterna调和分析获得潮波参数后用TSoft软件计算结果（ET_Data）。结果表明,参考理论值选用ET_Data时,残差的RMS和STD比选用CG-5重力仪计算结果小;采用不同方法提取的重力固体潮改正残差的标准差均小于11 μGal;与SSA方法相比,当选择合适的连续时间段时,滑动SSA方法提取固体潮能降低结果残差的离散程度;选择连续时间段30 d、40 d时,滑动SSA提取结果比SSA提取结果残差的RMS分别小0.219 μGal和0.602 μGal（CG5_Data）以及0.430 μGal和0.665 μGal（ET_Data）。     

井水固体潮观测资料的海潮改正问题

本文概述了井水固体潮观测的海潮负荷效应理论,讨论了井水固体潮观测资料的海潮改正问题并给出了必要的工作公式,最后利用海潮改正前后京No.14井水水位潮汐变化观测资料的分析结果,对井水固体潮观测资料的海潮改正的作用和意义作了定量的说明。     

含水层系统中井水气压效应的某些特征

深井水位能够反映地球固体潮体应变、气压变化、地震波等多种应力应变变化。利用天津高村、河南范县和北京洼里井各两年的井水位与气压整点观测值资料进行频谱分析和回归分析,求出了井水固体潮相对于体应变固体潮理论值的振幅比、时间滞后以及含水层系统中井水的气压系数。初步确定了气压系数与气压变化的频率和气压基值的关系,并对含水层系统中井水的特点给以定性的物理解释。这对于研究含水层性质及水位资料的数据处理是一项基础性工作。     

天顶距微分公式用于重力、倾斜和应变固体潮资料的拟合检验

本文提出了固体潮理论值一阶微商值(G′=dG/dt)的新的计算方法——天顶距微分法。文中系统地给出了(重力、倾斜、线应变)固体潮之G′的实用计算公式。作者将这套公式用于拟合检验(NAKAI法),并与分波法(用分波法计算G和G′)和差分法(用天顶距公式计算G,用差分法计算G′)进行了对比计算,文中给出了部分对比计算结果。计算过程和计算结果表明:对于重力,微分法的计算时间仅是分波法(取484个分波)计算时间的1/15左右,对于倾斜和应变,仅为分波法计算时间的1/25左右,微分法也只是差分法计算时间的60％左右。各种方法的计算结果基本一致,但差分法计算中△t的取值须介于1-100秒之间。     

基于MATLAB改进设计的固体潮改正程序及其应用

基于MATLAB编译环境,采用长格式数据,实现了重力固体潮改正的计算,对比分析了计算的结果,认为该程序的计算结果更准确。同时该程序的设计采用每点一个经纬度的计算方式,改变了以往一个区域采用一个潮改经纬度的计算方式,并分析探讨了以往计算方式的不足,对两种计算结果进行了分析,认为该程序的计算方式精度更高。大大提高了固体潮改正的精度,为以后高精度重力测量提供可靠的软件设施,值得在高精度重力勘探固体潮改正中推广应用。     

利用连续小波变换方法对潜水位进行气压和潮汐改正

以河北省农林科学院衡水市旱作节水农业实验站(旱作所)H5 观测资料为例,利用连续小波变换(CWT)对气压、理论
固体潮和浅层地下水位进行了多时间尺度分析,结合小波方差分析确定了气压、固体潮和地下水位等水文时间序列的主要周期
(或频率)成分和能量分布;再运用连续小波逆变换在主要周期尺度上重构了气压、固体潮和地下水位时间序列,用最小二乘法求
出了水位对不同频率气压和固体潮的敏感程度(即响应系数),依此消除气压和固体潮对观测水位的影响;最后通过极差和标准差
评判改正效果。结果表明:旱作所H5 观测孔水位受气压影响较大,气压系数为0.799~0.881cm/HPa;对固体潮的响应较小,固
体潮系数均接近于0cm/μGal;响应系数的频率效应不明显;与采用一般线性回归方法和快速Mallat离散小波变换算法相比,
CWT方法所得气压系数和固体潮系数的地球物理意义更明确;3种计算方法得到的水位改正结果显示,CWT方法与Mallat算法
接近,优于一般线性回归方法。      

地震水准测量成果中L项改正的讨论

依据国家一、二等水准测量规范(GB/T 12987-2006),分别给出了水准测量中标尺温度改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正和海潮负荷影响等改正的计算公式和方法,并对地震形变分析计算中进行各项改正的必要性进行了讨论.强调:在形变分析计算中,是否进行某一项改正,新老成果必须保持一致;老成果没有进行改正...     

庐江台自流井流量固体潮观测资料调和分析的初步结果

本文给出了积分采样数据的维尼迪柯夫调和分析方法。使用该方法,以相应的固体潮体应变为理论值,对庐江台自流井流量1987年7月～1988年1月的观测数据(脉冲数)进行了调和分析计算,主要潮波结果为:振幅因子(脉冲数/10~(-9))O_1波:49.6±0.6;M_2波:50.8±0.3;其相位滞后分别为-4°.6±0°.7、6°.9±0°.3。说明以该井流量做为体应变仪具有很高的灵敏度。     

地球自转和固体潮对地球重力场时变特征的影响

精密和详细测定地球重力场及其时间变化，是目前卫星重力测量的主要课题。基于高精度的固体潮展开，研究了地球自转和固体潮对地球重力场时变特性的影响。给出了适合应用于潮波法的理论公式，该公式不同于IERS（92）（96）历书频谱法公式，考虑了4阶潮汐效应，精度可达到10^-11ms^-2量级。改正了IERS（96）关于永久性潮汐处理的不妥之处，即指出要用长期Love数代替固体潮Love数的理由，并利用潮汐数据进行了计算，给出了理论公式可为高精度地球重力场时变特性的研究提供理论参考和依据。     

我国首批应变固体潮观测结果

本文扼要介绍了我国首批应变固体潮台站的条件和仪器的使用情况,并公布了它们用维涅第科夫法的调和分析结果,文中还把这些结果与国外优质台站的资料作了对比。     

地表潮汐应变理论值的计算

本文详细论述了两种计算地表潮汐应变理论值的方法,即直接由引潮位取导数以及由分波的调和展开求和的方法,并推导了必要的计算公式。     

适配于多种地学仪器的数据采集系统

基于大地测量仪器所观测的地球物理变化量的性质和特点,介绍了一种可用于多种类型的大地测量仪器的高精度信号采集装置,以及配套研制的适应于应变固体潮、应变地震波、地脉动等多种观测需要的数字滤波技术和计算机虚拟仪表终端。