永兴岛基准站的重复绝对重力测量研究

本文主要描述了永兴岛基准站绝对重力测量的实施过程,重力值的计算原理及参数改正,重力垂直梯度测定方法、计算模型及示意图,并将永兴岛基准站历次的测量结果进行了比对分析,结果表明从1999年~2010年该站的绝对重力值整体变化趋势是减小的,变化量为16.2×10-8 m·s-2。     

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。     

FG5/240绝对重力仪的检验测量

将FG5/240绝对重力仪在蓟县地震基准台的观测结果与FG5/112在该点4次测量的均值进行了比对,两台仪器的互差为0.15×10-8ms-2,证明仪器FG5/240经过修理后性能良好,可以执行测量任务。     

潮汐对高精度重力测量的改正分析

分析了固体潮和海洋负荷潮对沿海基准站绝对重力测量的影响,以及利用不同海潮模型计算后的精度统计,结果表明全球海潮模型对我国沿海绝对重力测量的改正不是十分精确。并简要分析了海洋负荷潮对相对重力测量的影响。     

汶川地震对重力基准点的影响分析

利用高精度绝对重力基准点监测成果,分析了汶川地震对绝对重力基准的影响,结论显示,汶川地震对不同地区绝对重力基准点的影响不同;利用高精度绝对重力测量技术可以监测地震变化。     

绝对重力与相对重力混合平差的基准及质量控制

绝对重力与相对重力测量混合平差是综合利用各种重力测量资料确定重力网基准，提高重力网综合质量的有效途径，文中首先从重力观测的系统误差入手，讨论重力网平差的函数模型；进而根据两类重力观测信息对重力基准的贡献，分析了不同平差方法所对应的各类基准及基统计意义与可靠性；最后对重力网平差的质量控制方法进行了讨论。     

陆态网络绝对重力基准的建立及应用

利用陆态网络100个基准站的首期观测数据,建立了基本覆盖我国大陆范围的高精度绝对重力基准,各基准站点值精度均小于5.0μGal/a,为相对重力联测提供了高精度起算基准点,可获得真实的相对重力联测平差结果,避免重复重力观测获得的重力场动态变化图出现畸变。成都基准台重复重力观测获得的重力变化规律表明,汶川地震前长期重力变化率达5.01±0.7μGal/a,如此大的震前重力变化很可能是由于地下物质运移引起的。联合绝对重力和GRACE卫星长期测量数据,根据二者系统偏差确定了武汉地区的地壳沉降速率,为-3.27±0.65mm/a。     

绝对重力仪研制中仪器测量高度的计算

在激光干涉绝对重力仪的研制中,每次测量落体都要自由下落7~20 cm的距离,在此过程中地表重力垂直梯度引入的误差最高可达60×10-8 m/s2。因此,需要计算出每次测量值对应的测量高度,即在该位置时,落体运动的距离内重力垂直梯度对绝对重力测量值的综合误差为零。基于对落体下落运动方程的分析,提出一了种新的绝对重力仪测量高度的计算方法。对比发现,当起始计算时间较小并接近于0（小于0.015 s）时,该算法与已有的算法结果具有较好的一致性,最大偏差不大于3 mm,梯度归算误差不大于1×10-8 m/s2（μGal）。在仪器自主研发的过程中,当起始计算时间较长（大于0.015 s）时,该算法可以更合理地计算绝对重力测量值对应的测量高度。     

中国地壳运动观测网络中的绝对重力测定

介绍了中国地壳运动观测网络项目--用FG5型绝对重力仪对26个基准站(包括武汉九峰站)进行的两期绝对重力测定工作。给出两次绝对重力测定精度,达到了网络工程中心的技术设计 ≤ 5×10^-8ms^-2要求。对少数基准站的观测精度偏大原因作了初步分析并对该项目今后工作的开展提出建议。     

FG5／240绝对重力仪成套设备的检定测量分析

详细介绍了FG5/240绝对重力仪的技术特点、测量原理和白家疃的试验观测,并就相配套的用于测量梯度的2台CG5相对重力仪(442、444)的检定项目和结果进行说明和分析,结果表明:2台CG5相对重力仪完全满足规范要求,FG5/240绝对重力仪的试验测量结果的标准偏差优于±2.0×10-8 ms-2,能够用于陆态网络工程任务中部分基准站的绝对重力测量。     

FG5绝对重力仪232/240比对观测结果分析

介绍了FG5绝对重力仪232/240的三次同期、同址高精度比对观测情况,分析了对比观测结果,实现了对FG5绝对重力仪240精度的验证。     

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。     

重力垂直梯度测量探测能力的正演

重力垂直梯度测量是一种探测地质构造、小地质体位置的技术,但利用该技术对地下空洞的探测还没有深入地研究。通过假定地下空洞的位置和体积,采用正演方法对重力垂直梯度测量探测地下空洞的能力进行研究,分析不同埋深及体积的人造空洞对地面重力及重力垂直梯度的影响;并利用CG-5重力仪进行了初步实验。实验表明:重力垂直梯度对浅层地下空洞具有很好的探测能力;通过正演计算表明:在埋深超过200 m时,地下空洞对重力垂直梯度的影响近似与体积成正比,在埋深超过400 m时,地下空洞的埋深对重力垂直梯度的影响近似成线性下降。     

西太平洋海域卫星测高重力垂直梯度分布

从地球重力场基本理论出发,推导了重力垂直梯度计算的数值积分公式,并利用由多颗测高卫星联合反演的2'×2'海洋重力异常资料,解算了西太平洋海域重力垂直梯度.将计算所得的重力异常垂直梯度与现有资料进行比较,其差值均方根为±10.08E,表明两者精度相当.此外,还对差值大小和空间分布进行了深入分析.     

垂直形变监测中引入重力观测值的可行性研究

全面分析重力测量的各种误差和目前能达到的精度后,对垂直形变监测中引入重力观测值的可行性进行了具体研究。结果表明,若仅是为了测定点的垂直位移的高程速率,增加重力测量数据后对形变分析的精度增益十分有限。但是对于大跨度垂直形变监测和局部地区突发性垂直形变测定,重力测量方法可以及时掌握垂直形变的趋势。     

以全球参照系为基准的珠峰地区重力场

珠穆朗玛峰位于欧亚板块和印度板块边缘的碰撞地带 ,地壳运动活跃 ,地形复杂。三十余年来 ,我国曾单独或与国外合作在珠穆朗玛峰及其北部毗邻地区进行了五次 (196 6、1975、1992、1998和 1999年 )大规模的大地测量工作 ,其中包括天文、重力、平面、高程和气象等测量工作。根据这些大地测量成果以全球参照系为基准 ,对该地区的重力场进行了研究。提出了适用于该地区的推估重力异常、垂线偏差和高程异常的最佳技术方案和相应成果     

利用测高重力梯度异常反演中国南海海底地形

根据位理论和挠曲均衡补偿理论,推导了重力梯度异常垂直分量与海深之间的关系。利用Geosat、ERS-1/2、T/PJ、ason-1、EnviSat-1卫星测高数据计算得到的南海海域重力梯度异常垂直分量,采用FFT求解法,反演了南海海域的海底地形,并与LDEO船测海深数据进行了比较,两者之差的RMS较大,在大于5 000m的海域达到了595.1 m。     

利用重力资料研究华北地区构造应力场

本文结合相关数据、模型和软件分别利用重力场、重力垂线偏差与构造应力场的内在关系式对华北地区陆地构造应力值进行了计算,通过对相关数据结果进行对比分析,总结并得出了华北地区重力总水平梯度、构造应力场和研究方法本身的一些规律和特征。