相对重力测量的现状

地面作业方式的相对重力测量在一百年来实施期间,精度已提高了三个数量级。在野外正常条件下,目前100毫伽左右的重力差已能以±20～30微伽的精度测定。但由于绝对重力测量用于建立现代重力基本控制网已获得±1～10微伽精度,而且地球动力研究中所提出的问题也要求达到类似的精度,因此,相对重力测量的改进势在必行。通过对拉喀斯特——隆贝格(LCR)重力仪的误差分配表进行探讨,作者发现,使用高精度方法可以减少大部分仪器误差和外部误差,使一次重力差观测的精度达到±10微伽左右。主要的误差源来自至今未能模型化的温度效应和振动效应。用专门的隔离装置能进一步减小这两项误差,但真正的突破也许只有通过把弹簧原理改成无偏移相依系统。如果用几台LCR重力仪重复观测,并采取各种已知的预防措施,地区性重力网的建立可达±3～10微伽的精度,而局部网更可达1微伽级。连测或复测中测站重力的重现力问题,对绝对和相对重力测量是个共同性问题。它意味着需要对局部的近地面质量进行监测并模型化,这点至今仍无法以微伽级的精度解决。     

岛礁重力测量潮汐改正新方法

现有的固体潮和海洋负荷潮的模型用于岛礁重力测量的改正时,会产生较大的误差。利用短时间的重力观测数据建立测站的潮汐模型,可以明显地改善测站的潮汐模型,提高重力测量结果的精度,该方法可用于绝对和相对重力测量的潮汐改正。重力梯度同步观测方案不需要进行潮汐改正就可获得重力梯度,故不受潮汐模型误差的影响。     

精化全球重力场的目标和技术的发展

研究地球重力场及其变化是大地测量学一项重要任务。国际大地测量协会专题研究组ＳＳＧ３．１７７提出了构制综合地球重力场模型的目标,该模型表示大地水准面的精度要达到１毫米,表示重力异常精度为１微伽。现状与此相差甚远,办有大力开发利用窨重力测量技术才能实现这一目标。文中综述了航空重力测量和卫星重力测量的进展情况。     

我国重力基本网(1985)的基准与平差

本文通过分析绝对重力测量点的精度和分布，为我国重力基本网（1985）系统科学地选择了可靠的绝对基准。分析LOR-G型重力仪的特性，采用合理的数据处理方法有助于提高重力基本网的精度。从而建立了点重力值中误差为±5～±13微伽的国家重力基本网（1985）系统。通过外部检核证实了该网的可靠性。     

北京和南宁国际绝对重力基本点上首批绝对重力测量结果

本文简要介绍了北京和南宁两个国际绝对重力基本网（IAGBN）点的点位和环境条件，列出了这些点上的首批绝对重力测量结果及所使用的仪器。在北京点的测量结果表明，不同仪器的测量结果间差异很小。将IAGBN点的1990年观测值通过换算后求得了同一城市的我国1985重力基本网（85网）点的重力值，与1981年意大利绝对重力仪IMGC的测量结果和85网的平差值作了比较。     

相对重力测量虚拟仿真系统的建立与模型研究

对相对重力测量虚拟仿真系统项目中所涉及的正常重力模型、重力异常模型、重力固体潮模型、相对重力仪模型和观测场景模型进行了研究,提出根据测站坐标和观测时间利用相关模型生成测站绝对重力值和LaCosteRomberg G型相对重力仪读数的相对重力测量虚拟仿真模型。     

我国重力基本网若干技术问题

本文介绍我国新的国家重力基本网1985系统(新网)。新网由57个点组成,其中包括6个绝对重力点,用拉科斯特·隆贝格(LCR—G)重力仪进行相对观测,并与国外多个已知重力基准系统作了联测,共获得各类观测数据近万个。新网重力值平均中误差为±8微伽[10~(-8)ms~(-2)],经外部检核,实际精度达20微伽。1985年通过国家鉴定。经过两年来使用证明,新网达到设计要求,具有国际先进水平。本文还讨论了重力网平差、我国旧网精度及转换、LCR—G重力仪的特性和国际重力基准等问题。     

A-10绝对重力仪残差谱分析

自由落体式绝对重力仪A-10的测量数据拟合残差呈现出明显的周期信号,对4个测站的残差进行FFT处理,并进行频谱分析,结果表明残差组平均的频谱更加稳定,主峰频率与测站无关,主峰幅值与测站明显相关,加周期项改正的绝对重力值偏小。     

华北地区长期重力变化监测

利用GRACE卫星重力资料,计算了华北地区的长期重力变化结果,利用6个测站的绝对重力观测资料,获取了测站的重力变化时间序列,同时获取了北京、泰安测站的GRACE卫星月重力变化时间序列。卫星重力观测结果显示华北地区地下水流失严重,绝对重力观测结果表明地面沉降严重。     

精密重力测量中相对重力仪格值系数的贝叶斯估计方法

相对重力仪的格值系数随时间会发生微小的变化,是影响精密重力测量精度的重要因素。通常需定期对相对重力仪进行专门的基线标定来评估仪器格值系数的变化。本文提出了一种利用重力观测数据进行格值系数评估的新方法,原理是利用测网中已知的多个绝对重力基准点作为先验约束,同时考虑仪器的非线性漂移变化,将格值系数作为超参数,基于贝叶斯原理和赤池贝叶斯信息准则（ABIC）估计最优值。通过对模拟数据的测试,该方法在高斯噪声和仪器非线性漂移等不确定性存在的情况下,可以获得格值系数的准确估计结果。对实测重力数据的测试表明：估计的格值系数与测量前在基线场标定的格值系数差值在5×10^-5以内;而且相较于采用标定不准确的格值系数,该方法可以获得与绝对重力测量结果差异更小的平差重力值。本文研究结果为有效提高精密重力测量的效率和精度提供了方法保障。     

南极拉斯曼丘陵重力基准的建立

2008～2009年南极夏季期间,中国第25次南极科学考察队利用A-10便携式绝对重力仪和LaCoste＆Romberg G相对重力仪在南极中山站及附近拉斯曼丘陵地区建立了高精度重力基准网。该网由3个绝对重力点和10个相对重力点组成,其绝对和相对重力测量的精度分别优于7.5×10^-8 m·s^-2、20×10^-8 m·s^-2。     

日本四国东南部1973年～1983年的重力变化

为了测定重力长期变化,1973年12月和1983年12月分别用3台和2台拉科斯特重力仪在四国东南地区进行了精密重力测量。所得结果表明,在这一期间重力值增大几十个微伽,而且它的总数比几乎在同一时期用水准测量结果所查明的变化要小。     

A10-022绝对重力仪在庐山短基线的测量试验与分析

A10流动式绝对重力仪通过近几年来的改进与实用研究,已说明其观测结果的稳定性、可靠性及具有较高的测量精度。利用A10-022绝对重力仪对庐山短基线部分重力基点进行绝对重力测量,试验结果表明利用A10绝对重力仪进行室外相对重力仪格值标定场的流动绝对重力测量,是可行的,测量稳定而高效,获得的各基点重力值相互独立,没有误差积累与传递,观测结果精度较高。     

潮汐改正对高精度绝对重力测量成果的影响

潮汐是影响高精度绝对重力测量的重要因素之一。文章对绝对重力测量中,采用不同的潮汐改正方法后的结果进行了分析和比较。结果显示潮汐对绝对重力测量成果影响明显;采用理论计算改正潮汐影响的成果内符合精度优于其他方法。该结论对于高精度重力测量具有一定的参考意义和研究意义。     

中国南极长城站绝对重力基准的建立

2004~2005年南极夏季期间,我国第21次南极科学考察队利用FG5绝对重力仪在长城站两个站点(C001和C002)进行了绝对重力测量,精度在±3×10-8ms-2以内,并同时进行了重力垂直梯度测量和水平梯度测量;利用2台LCR相对重力仪在韩国站、智利机场(2点)和菲尔德斯半岛地区的山海关、盘龙山、香蕉山、半边山等7个站点进行了高精度相对重力测量,精度达±10×10-8ms-2,并进行了相对重力仪比例因子的标定,建立了我国南极长城站地区绝对重力基准。     

绝对重力测量的成果分析

影响高精度绝对重力测量的因素很多,其中数据采样的多少是一个直接的因素。合理数据采样量的设置既可以保证数据精度,又可以减少对仪器的损耗,从而达到科学地利用仪器的目的。     

一种新型三维激光扫描隧道测量点云坐标定位方法的精度评估

提出了一种基于三维激光扫描仪特殊定位硬件装置和七参数坐标转换算法,对每个扫描测站点云利用最近的隧道控制点进行绝对定位,将多个隧道扫描测站数据不经过拼接就统一转换成隧道控制测量坐标系坐标的方法——点云绝对定位法,并应用误差传播理论和相应数值模拟计算对该方法的测量成果进行精度评估和重要误差来源分析。最后得出在一定条件下采用该方法获得的隧道扫描测量成果可以满足城市地铁测量规范对竣工测量精度要求的结论。     

北京和南宁国际绝对策略基本点上首批绝对重力测量结果

本文简要介绍了北京和南宁两个国际绝对策略基本网（ＩＡＧＢＮ）点的点位和环境条件，列出了这些点上的首批绝对策略测量结果及所使用的仪器。在北京点的测量结果表明，不同仪器的测量结果差异很小，将ＩＡＧＮＢ点的１９９０年测值通过换算后求得了同一城市的我国１９８５策略基本网（８５）点的重力值，与１９８１年意大利绝对重力仪ＩＭＧＣ的测量结果和８５网的平差值作了比较。     

船载绝对重力仪测量系统的误差修正模型及不确定度分析

目前的激光干涉绝对重力仪均在静态环境下工作,而动态环境下的绝对重力测量是技术发展的热点之一。船载绝对重力测量能够很好地克服海洋相对重力测量仪器的零漂、标定、误差累积等问题,提高作业效率和可靠性。基于激光干涉绝对重力仪工作原理设计了一个船载绝对重力仪测量系统,该系统由绝对重力测量系统、陀螺仪稳定平台、力平衡式加速度计和GPS（global positioning system）组成。通过对影响船载绝对重力测量系统的垂直波动、纵摇横摇、水平波动以及厄特弗斯效应等4类干扰源进行分析,给出了该系统正常工作的动态限制条件、误差修正方法和修正精度,验证了在现有技术条件下,船载绝对重力仪测量系统的测量精度可以优于±1.1 mGal,为进一步的船载绝对重力测量实验提供理论支撑。     

永兴岛基准站的绝对重力测定

主要描述了FG5绝对重力仪在永兴岛基准站测量的实施过程,重力垂直梯度和水平梯度的测定方法、结果及精度统计,永兴岛基准站绝对重力最终结果的测定精度为4.69×10-8ms-2。