CG-5重力仪零漂稳定性评估

对4台购于不同时期的CG-5重力仪进行零漂稳定性分析,提出运用拟合直线相关系数来评估仪器的静态零漂稳定性,以及运用平均动态零漂率来评估仪器的动态零漂稳定性。数据处理结果证明,该方法能有效地评估CG-5重力仪的零漂稳定性特征。     

CG-5重力仪的漂移特征

基于实验数据,从静态漂移和动态漂移两个方面对CG-5重力仪的零漂特性进行系统分析。结果发现,CG-5重力仪的零漂值（静态漂移率和动态漂移率）较高,幅值随时间变化逐渐减小,最终趋于稳定;静态漂移率和动态漂移率总体随空间纬度（重力值读数段）增大而减小,但个体差异较大。     

LCR重力仪与CG-5重力仪的长基线混合标定

2010-01-18—26日,在武汉、郑州、北京、沈阳4个高精度绝对重力点长基线上对8台LCR重力仪和4台CG 5重力仪进行了混合标定,标定结果表明：5台重力仪（其中4台为CG 5重力仪）显示出二次项的存在,但精度偏低。对于存在二次项的5台重力仪,一次项参数的单独标定结果均好于联合标定,其他重力仪的标定结果则基本保持不变。     

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。     

CG-5型重力仪漂移特性与分时段平差处理

详细分析了4台CG-5型重力仪的静、动态漂移特性，结果发现，单次的静态测试结果中，CG-5型重力仪静态漂移呈很好的线性上升趋势，但划分不同时间尺度，每个时间段的仪器漂移率仍存在一定差异。同时，静态漂移率也存在长期变化的特征，不同测期CG-5型重力仪的漂移率差异较大：刚出厂时，CG-5型重力仪的漂移率变化幅度较大；随着时间变化，幅度逐渐减小，最终在一定区间内震荡。4台仪器的动态漂移率与仪器空间变化关系不密切，但仪器间的漂移特性在静态漂移率的长期变化、上下山的动态实验和单个测期各测线的动态漂移率变化中都表现出较为一致的变化趋势。基于以上认识，采用分时段平差的方法对观测数据进行分段漂移改正，改正后各台仪器和总体的联测精度指标均有所提高。     

新一代CG-6重力仪性能分析

对新引进的2台CG-6相对重力仪的静态和动态性能测试数据进行处理和分析。结果表明,2台仪器的动态观测精度均优于10 μGal,重复性标准差优于5 μGal,静态、动态和混合零漂率幅值均小于8 μGal·h-1,静态和混合零漂均呈现良好的线性特征。     

CG-6型重力仪零漂特性研究

对中国地震局地震研究所最新引进的4台CG-6型相对重力仪的零漂特性进行测试研究,结果表明,4台重力仪的静态零漂率、混合零漂率和动态零漂率均小于8 μGal/h,满足厂家给出的技术指标。在较长观测时间内,各台仪器的零漂均存在不同程度的非线性特征,因此在进行较长时间的野外观测以及后续数据处理中,不宜将零漂率作为常数进行解算和零漂改正。     

基于主成分分析的相对重力观测零漂和固体潮提取

利用主成分分析PCA提取2014-08-15~23CG-5相对重力仪静态相对观测的零点漂移和固体潮。结果显示,PCA提取的零点漂移值与最小二乘线性拟合结果非常一致,其差仅在10-2μGal/d量级;PCA估算的固体潮值与CG-5重力仪内部软件提供的固体潮模型计算值统计结果基本一致,两者之差均小于8μGal,均方根均小于5μGal。     

汶川台站地倾斜变化特征提取与分析

通过多项式内插、趋势项拟合、快速傅里叶变换以及稳健最小二乘估计,计算观测值对应数学模型的相关参数,利用求解出的数学模型分析地倾斜值的趋势性、周期性以及异常残差。分析认为,地倾斜值呈现趋势性变化的主要原因是内部应力的积累和释放,周期性变化的主要来源是周期性引力和外界的环境条件;连续的倾斜残差异常值出现后,有可能发生地震,且异常值持续时间愈长,地震发生的几率愈高;随着连续异常值的增大,地震的震级会相应提高。     

奇异谱分析在倾斜应变数据处理中的应用研究

通过模拟数据实验验证奇异谱分析（SSA）对于周期信号和趋势项有分离和提取功能,能有效去除标准差低于信号振幅的噪声,检测识别信号中存在的奇异点。将SSA应用于实际倾斜应变固体潮数据的处理中,选取丹东台、徐州台和泾县台的倾斜应变数据进行SSA处理。结果表明,SSA能有效提取数据中的长趋势成分和固体潮各潮波,有效分离数据中的干扰成分,识别出周期为7~15 d的降雨干扰, 对干扰排除和异常提取具有一定的参考意义。最后经过大量数据验证得出,SSA适用于倾斜应变数据的嵌入维度范围的经验选择。