CG—2重力仪记录格值测定的探讨

利用CG—2重力仪作固体潮观测,已取得了一些成果。 将没有电讯号输出的CG—2重力仪改装成自动照相记录,用25倍放大率的读数显微镜量取照片上亮线与零线间的距离获得观测结果。然而这里牵涉到一个记录格值的问题,即读数显微镜每微米相应多少微伽的重力值。以在测量记录格值大多利用直接来回拉弹簧的方法,但是每次拉弹簧的间隔时间最佳量值,是否能采用更好的方法呢?针对这个问题,笔者做了大量试验,现将试验情况及结果叙述如下:     

石英弹簧重力仪(ZSM)的光学测微归零读数法

本文介绍石英弹簧重力仪(ZSM)的光学测微读数器的研制样品以及其实际应用的结果。通过实验表明,石英弹簧重力仪配上光学测微器后,由归零读数法获得重力读数的观测精度,一般要高于直接用重力仪计数器的零位观测(摆杆水平)法精度。这种归零读数法主要用于室内对重力仪进行格值标定;也可能用于野外重力观测工作中。     

基于非线性最小二乘法的石英水平摆倾斜仪格值标定

采用非线性最小二乘法对石英水平摆倾斜仪格值标定的秒采样数据进行拟合。通过Levenberg-Marquardt算法实现迭代计算过程,准确求解光记录位移信号参数并计算标定格值。仿真和台站标定实验结果表明,采用非线性最小二乘法计算倾斜仪秒采样数据的标定格值与倾斜仪校准格值的一致性较好。     

CG型重力仪格值系数时空变化特征分析北大核心CSCD

对12台CG型重力仪格值系数的时空变化特征进行分析,结果表明,在同一读数范围内不同时间段所标定的格值系数会发生变化,在同一时间段内不同读数范围所标定的格值系数也存在差异。应用实例表明,利用测区内重力基准点间的数据来标定CG型重力仪的格值系数,其精度优于在国家基线场标定格值系数的精度。     

狮子山台水管倾斜仪2019年度格值稳定性分析

DSQ水管倾斜仪作为地倾斜观测中主要的观测手段,具有运行稳定、精度高等优点,在台网中被广泛采用。在台站的日常运行中,需定期对仪器进行标定,并对标定结果进行分析,以获得格值是否稳定、观测系统是否正常等信息。对2019年度狮子山台DSQ水管倾斜仪标定表序列进行整理,分析仪器维护中不同操作对格值的影响,将分析结果应用于运行维护工作中,可提供有利帮助。     

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。     

拉科斯特重力仪中长周期格值标定因子的选择

格值函数中高次项不易求准,且其误差积累很快,故应慎重引入;周期项标定误差的间接影响不容忽视,它通过影响其它周期的标定精度间接损害最后结果;振幅误差比和初相位标定中误差以及逐步回归分析可作为因子选择的参考依据。本文推导了有关公式并给出算例给予说明。     

用SGC053超导重力仪观测资料对gPh058重力仪格值的精密测定

利用中国地震局武汉引力与固体潮观测站SGC053超导重力仪与gPh058重力仪的同址观测资料,采用切比雪夫多项式模型,利用同址比测方法对gPh058重力仪格值系数进行精密测定。对同址比测方法中的多项式阶数、采样数、采样时段3个可能影响格值系数的因素分析结果表明,重力仪的稳定情况是采样时段3个因素中影响最大的。计算不同采样时段的格值系数,取其加权均值作为gPh058的格值系数为：1.008 4±0.00 09×10 ^-8 ms ^-2 /mV。格值系数的测定前后同址观测数据的分析表明：测定后gPh058重力仪可获得与超导重力仪相近的潮汐参数。经SGC053同址观测数据的漂移改正,残差周日波和半日波振幅只有测定前的1/4,而残差变幅只有±7×10 ^-8 ms ^-2。虽然gPh058重力仪出厂前进行过标定,然而同址观测测定所获得的格值系数更加可靠。     

三程测量重力段差的精度估算方法

重力段差是构成重力网的基本元素,又常作为分析重力场的局部变化的依据;故正确估计重力段差的精度是重要的问题。本文针对CG_2型石英弹簧重力仪的特点,建议目前在估算段差值精度时,应顾及段差观测的偶然误差、重力仪格值的测定误差和格值随温度而改变的系统影响等三项因索;并按获得一次最终段差值的可能情况,给出相应的段差值精度估算公式;通过实例验证表明,由公式对段差值的误差估计,是比较合乎实际的。因此,应重视重力仪格值与温度关系的分析研究;目前一些仪器所求得的格值温度系数,已能实用于精度估算公式中。     

泰安台SQ-70型石英倾斜仪格值变化的研究

本文对泰安台所使用的SQ-70型石英倾斜仪的格值变化情况作了较为深入的讨论。一年中,该台东西向格值变化为11.0×10~(-6)秒/毫米,南北向格值变化为13.0×10~(-5)秒/毫米。东西向格值变化与南北方向倾斜量间相关系数为0.96;南北方向格值偶而变化较大,与开壁龛门调摆,壁龛内温度场的分布情况改变有关。本文还将格值变化对v值的影响及利用格值变化规律鉴别震兆异常作了分析。     

CG-2型重力仪格值变化对流动重力段差测量值的影响

本文根据CG—2型重力仪的一些实测资料,分析了温度变化及读数器不同读数段对其格值及野外重力测量结果的影响。     

GS15重力仪电磁反馈和观测资料的数字采样分析

GS15重力仪是静力式螺旋状弹簧重力仪。仪器的检测系统是一种电容换能开环检测系统。我们从1982年开始对GS15(No231)重力仪采用电磁反馈方法进行改装。把原来开环检测系统改为闭环检测系统。并用数字磁带、以不同频率作采样记录。这样,就使该台仪器的摆杆处于零位,即电容电桥的平衡位置。同时在输出端可分别记录重力潮汐信息和叠加在潮汐曲线上反映重力仪摆杆通过平衡位置时的瞬时信息。并将该信号加以专门放大输出。所有信息都同时采用模拟和数字采样记录。 观测试验表明,采用电磁反馈和数字采样记录有如下优点: (1) 提高重力潮汐的观测质量。由于重力仪摆杆处于零位,仪器稳定性增加了。并使记录格值标定准确,且完全线性。仪器灵敏度保持不变。在专门放大的高频输出信息上,可了解噪声的频谱分布,以便构制数字滤波器,以代替该仪器原有100秒的有源滤波器,从而使潮汐相位不致失真。 (2) 利用重力仪摆杆过零位专门放大的高频信息,可开展非潮汐高频信息的研究,探讨地面脉     

CG-2重力仪的内外温与格值

根据野外流动重力重复观测来研究地震前后地球重力场随时间的变化,重力仪格值的标定是很关键的一个问题。影响重力仪格值的诸因素中,温度变化对格值的影响普遍受到重视,研讨得也较多,但实际上,这是一个比较复杂而尚未很好解决的问题。     

绝对与相对重力同步比测中的拉科斯特重力仪标定

采用幂级数和三角多项式模拟ＬＣＲ－Ｇ型重力仪格值函数,利用绝对与相对重力比测数据进行标定。结果显示：各仪器格值函数中的线性项稳定,高次项影响不显著;各周期误差项的幅值和初始相位在仪器不同测程段有差别;标定的参数在子样范围内试用效果较好,外推使用须慎重。测区内相邻各测点上垂直重力梯度差异较大,对相对重力段差观测值可引起５０～６０ｎｍ·Ｓ－２的误差,最大可达１５３ｎｍ·ｓ－２。     

以潮汐模型为约束的gPhone重力仪格值系数标定方法改进

以观测数据与DDW潮汐模型之差的均方根和重力残差为约束,对基于M₂潮波标定gPhone重力仪格值系数的方法进行改进。利用改进方法对连续重力台网内的9台gPhone重力仪格值系数进行标定,基于M₂潮波相对误差、残差振幅谱均方根等指标对标定结果进行精度评定,并与FG5绝对重力仪比测法、M₂潮波标定法进行比较。结果表明,改进方法的M₂潮波潮汐因子与理论固体潮模型平均相对误差提高到0.215 2%,残差振幅谱均方根平均达到1.690 2μGal,与FG5比测法精度相当,优于M₂潮波标定法。最后,讨论格值系数分布规律以及重力残差矢量与台站所在位置的经度依赖关系。     

黄石站两台伸缩仪观测资料的一致性与仪器格值关系的分析

本文根据黄石台安装在同一方向上多台伸缩仪的对比观测资料,进行了统计分析,发现彼此的相关性都很好,但其振幅的不符值最大可达10％,这将导致由调和分析所得振幅因子的差异。本文最后对造成此差异的直接原因——格值标定问题,进行了分析和讨论。     

“微气流法”与“强远震法”“动壳体法”标定水平摆格值结果的对比分析

本文简述了“微气流法”(含简易装置介绍)、“强远震法”、“动壳体法”三种标定水平摆倾斜仪格值的具体方法。对比分析了它们的实验数据后认为:为保证水平摆观测资料的质量,在暂无条件使用“胀盒阶跃法”标定的台站应采用“微气流法”标定水平摆格值。     

泰安重力基线场的建立

本文介绍了泰安重力基线场的选建,基线场周围的地质构造以及重力基线的测定工作。1988年9月,国家地震局科技监测司组织有关专家对此基线进行了鉴定,认为满足国家级重力仪格值标定场的有关规定,可以投入使用。     

CG-5重力仪一次项格值系数对宁夏重力场变化的影响

使用宁夏测网2010～2012年流动重力观测数据,利用重力差方法重新计算得到CG-5重力仪的一次项格值系数,对比分析2012年银川ML5.0地震前,修正前后一次项格值系数对不同时间尺度重力场所产生的影响。结果表明：1）CG-5重力仪一次项格值系数随时间逐渐减小,呈持续下降的变化趋势;2）一次项格值系数修正前后不同时间尺度重力场变化量均明显减弱,凸显了“0”等值线现象。     

高精度石英水平摆倾斜仪的安装、观测和管理

本文介绍了泰安基准地震台高精度石英水平摆倾斜仪的安装观测和管理方法及台址环境条件的选择,对提高使用仪器的精度,保证记录数据的准确、可靠、连续性,提出了一些建议,该台仪器使用了最高格值0.″0004/mm,能正常清楚地记录固体潮。地倾年变化量在0.6秒左右。