欧洲绝对重力仪比对观测(ECGS'07)

介绍了2007年11月在欧洲卢森堡Walferdange举办的第二次绝对重力比对观测的概况及结果.有20台绝对重力仪参加了比对观测,在ECGS共15个测点上的比测结果标准偏差小于2.1×10~(-8)m·s~(-2).文章简述了数据处理方法以及结果分析,中国地震局地震研究所引进的FG5/232绝对重力仪参加了本次比对,为在中国大陆建立绝对重力基准提供了重要经验.     

高精度绝对重力仪观测研究

中国计量科学研究院于1983年开始设计研究中国第二代可移式激光绝对重力仪（NIM-Ⅱ型）,1985年完成实验装置,并参加在法国巴黎举行的第二次国际绝对重力仪比对活动,1987年完成全部研究工作计划.本文较详细地阐述了近4年来在全国大面积实施绝对重力观测的结果.尤其在北京香山地震台,为了探索微重力观测研究,已建立了4个绝对重力点,开展了重力纵向垂直梯度、横向水平点位差及随时间变化的绝对重力观测研究.多年来为地震研究、地球物理研究及测绘、计量、国防等部门积累了一批绝对观测数据资料.这些基础性观测工作,对今后研究重力的非潮汐变化也有重要的意义.     

三峡水库首区重力固体潮观测资料分析

介绍了中国科学院测量与地球物理研究所的LCR-ET20重力仪和中国地震局地震研究所的DZW-9重力仪在三峡水库首区的重力固体潮比对观测.获得了该地区高精度的重力固体潮潮汐参数,估算了DZW-9重力仪的格值,其值为（-756.06plusmn;0.05）times;10-8（mbull;s-2）/v. 分析了相应仪器的重力观测残差, 数值结果表明DZW-9重力仪的长期漂移具有线性特征, 观测精度与LCR-ET20重力仪在同一量级. 本文提供的相关结果可为该地区地表和空间大地测量观测提供有效的重力潮汐改正模型.      

重力测量国际进展

在大地测量、地球物理学、地质学、计量领域中,对精确且可溯源的绝对重力测量的需求不断增加.重力测量的国际组织相继建立,组织国际绝对重力仪比对和区域性比对,推动重力测量的不断发展.本文介绍了历届国际组织的联席会议和国际绝对重力仪比对情况.     

重力基准快速测定与分析:以广西重力基点网及格值标定场重建为例

重力基点网是我国开展地质调查、地震监测、测绘等测量工作的重要基础设施,面对原有基点网覆盖面不足且受到不同程度损害这一现状,目前已不能满足开展大比例尺重力调查以及高频率重复监测等工作的需求.本文以广西重力基点网重建为契机,利用A10-022绝对重力仪对全区42个重力基点与2个相对重力仪标定场的绝对重力值进行了测定.整个实施周期涵盖了计量参数校准、全球绝对重力仪国际比对、室内同点重复性以及全网部分基点独立安装检查等较为完整的测量流程,并通过连续运输与观测期间环境因素的记录与对比分析,总结了适合于该类型仪器室外条件下工作的技术手段与应对措施.观测结果表明:利用A10绝对重力仪能够高效率与高精度的完成广西重力基点网室外设计点位测定工作,国际比对及重复性验证确保了本次重建基点结果的可信度;A10采用双模式的氦氖激光频率存在漂移并受温度及气压等多种因素的综合影响,但短期内中心频率未出现较大波动,建议定期对其进行校准;各基点观测误差主要受到台站质量、人文活动及突发事件等环境扰动的影响,并与仪器内外温差存在较高的相关性.本文给出的A10绝对重力仪的参数设计、技术手段与影响因素的详细分析,能够为今后同类型仪器的观测实施提供重要参考,并有助于室外绝对重力观测的全国推广与应用.     

绝对重力仪国际比对现状

当前负责重力测量的国际组织CCM-WGG和SGCAG决定今后将举办绝对重力仪区域性国际比对,并开始着手在世界范围内选择区域性国际比对点.CCM-WGG和SGCAG制定了国际比对的技术规范,讨论了绝对重力仪比对申请为关键性国际比对的议案.本文将介绍相关的国际情况以及中国计量科学研究院在这方面所做的工作.本文还将介绍2005年第七次国际绝对重力仪比对的情况和初步结果.     

当前国际绝对重力仪研究新动向

1983年8月儿日至13日在西德汉堡举行了第十一届国际重力委员会（简称IGC）,IGC会上集中总结、研究了世界各国的精密重力测量及各种重力仪的性能情况,会上布郎什（Boulanger）教授和国际计量局绝对重力仪的研究者佐久间博士全面介绍了各国绝对重力仪在国际计量局（简称BIPM）的比对结果及装置情况。从总结介绍的结果看,参加比对国家的仪器在BIPM比测结果是良好的,所测得的差值     

陆态网络连续重力站近期潮汐观测精度讨论

重力潮汐观测在全球潮汐模型的建立、重力扰动信号识别等工作中具有重要作用,而潮汐观测精度是完成这些工作的基础。本文利用中国大陆构造环境监测网络10个重力站3年的重力固体潮数据计算了观测潮汐模型。在与历史已有结果进行比较后,分析了观测潮汐模型精度以及环境对精度的影响。结果表明,10个站观测潮汐模型的M₂波潮汐因子中,误差最优为0.00014,主要潮波平均精度优于0.0010,高于20世纪80～90年代弹簧重力仪0.5～1个数量级,部分站点的精度可达早期超导重力仪水平,而与现代OSG型超导重力仪精度相差0.5～1.0个数量级。利用重力站中最优观测潮汐模型进行潮汐改正,潮汐改正精度指标（DRMS）可达±（0.2～0.3）×10^-8m/s²,稍优于DDW/NHi理论潮汐模型结果（±（0.3～0.6）×10^-8m/s²）。10个重力站均表现出了观测优于理论模型的特点。观测环境和场地的干扰会导致观测潮汐模型的精度下降,部分台站受环境变化和观测系统本身老化等不稳定因素干扰,其观测潮汐模型精度下降。DRMS自（0.1～0.2）×10^-8m/s²增至（1.0～1.7）×10^-8m/s²。     

绝对重力仪国际比对方法

重力计量的主要任务之一是确保全球重力测量活动的国际互认和量值统一,以及确保各行各业重力测量结果的溯源性和准确性.中国计量科学研究院先后主办了第一届亚太区域绝对重力仪国际比对和第十届全球绝对重力仪国际比对(ICAG-2017),本文结合主导国际比对活动的经验,首先介绍了国际比对的准备和组织工作,包括比对前的垂直重力梯度和...     

GPS-重力边值问题

详细研究了在O(T²)精度下如何利用地面GPS和重力观测值确定地球外部重力场的问题, 以参考椭球面为界面建立起了完整的理论和相应的精度判断标准. 具体求解方法主要分成两个步骤: 地面重力观测值到参考椭球面上的调和延拓; 参考椭球面上Neumann外问题的积分解式. 得到的积分解式在O(T²)精度下包含了重力场频谱的全部信息; 得到的公式不仅实用, 而且理论上有所突破, 在O(T²)精度下解决了椭球界面边值问题的积分解.     

我国绝对重力观测技术应用研究与展望

简要介绍了近年来运用高精度绝对重力仪,开展和建立我国2-5×10-8ms-2精度的绝对重力基准和绝对重力网工作;回顾了近年来中国学者利用绝对重力观测技术在地壳运动、地震监测与预报及地球动力学等研究方面所取得的成就;并探讨了未来进一步的应用前景.     

庐山重力基线场稳定性分析

利用2018年庐山重力短基线场绝对重力和相对重力观测资料,基于绝对重力控制下的相对重力联测方式对庐山基线场的稳定性进行了分析。结果表明：庐山基线场2015～2018年测段重力变化为-11.6～13.4μGal、均值-0.962μGal,较小的重力变化表明庐山短基线重力场较稳定;2000～2018年测段重力变化为-39～33.5μGal、均值-0.275μGal,总体以G16测点为界呈分化特征,上山侧（G16～JZ04）重力变化较平缓（约-3 μGal）,下山侧（G03～G16）因G04、G14测点重力值变化显著（分别为-24.95、-18.5μGal）,导致相邻测段重力变化剧烈;测段重力变化与段差比值（B）为1.19×10^-4～3.58×10^-3;庐山及其周边地区由地表垂直运动引起的重力变化速率为0.7543±0.16μGal/a;近期研究区地震活动性呈震级小、沿断裂带集中分布特征;重力变化对相对重力仪一次项系数标定结果影响较大（正比于B值）,对校正精度影响小,利用以往重力观测成果进行一次项系数标定时,绝对重力测段JZ02～JZ04误差影响小于最大重力段差测段,定期维护和复测是保障高精度重力短基线场的有效途径。     

面向绝对重力测量的振动补偿技术发展

绝对重力仪是用于直接测量重力加速度值的精密仪器,可以作为计量标准器对相对重力仪进行定期校准.现有绝对重力仪的测量精度可达微伽(1μGal=1×10-8m/s2)量级,测量精度主要受振动噪声的限制.垂直隔振和振动补偿技术是目前常用的两种处理振动噪声的方法.随着绝对重力仪在野外流动重力观测和海洋/航空重力测量中的应用需求日...     

2010～2018年中国大陆构造环境监测网络绝对重力仪比测结果分析

本文介绍了中国大陆构造环境监测网络（陆态网络）2010～2018年4次绝对重力仪比测的成果,4期系统偏差最大值分别为3.5μGal、1.7μGal、4.3μGal和3.8μGal （1μGal=10^-8m/s²）,仪器互差分别为0～5.5μGal、0.3～3.2μGal、0～3.4μGal和1.1～7.0μGal。结果表明,参与比测的绝对重力仪观测中误差均优于5.0μGal,性能稳定,仪器间不存在明显的系统偏差,满足中国大陆构造环境监测网络绝对重力测量的工程设计要求。     

绝对重力测量的进展及其研究动向

本文介绍了绝对重力仪和绝对重力测量的进展,提供了最近十几年来国际上绝对重力测量进行比对的结果。根据有关先进国家的研究计划,分析和讨论了绝对重力测量的发展趋势。     

冬季重力波谱饱和原因

利用19枚Chaff火箭测量的水平速度数据和几乎同时发射的19枚Falling sphere火箭测量的温度数据, 研究冬季重力波谱饱和原因. 分析结果显示冬季中层顶区域的不同高度存在大于0.04 s^−1的强水平速度切变. 在一个单个Chaff火箭测量中, 在87.4 km高度观测到一个高达0.33 s^−1的特强水平速度切变, 这个特强水平速度切变是中层大气曾经测量到的最强水平速度切变. 这些强水平速度切变与从温度剖面得到的Brunt-Väisälä频率平方共同作用产生两个Richardson number小于1/4的动力不稳定区, 表明Chaff火箭在冬季观测到的饱和重力波谱是动力不稳定的结果.     

利用小波方法处理2004年苏门答腊大地震后的超导重力数据检测低于1.5 mHz自由振荡信号的耦合和分裂

新型超导重力仪已被证实在频率低于1 mHz的情况下优于最好的地震仪STS-1, 因而新型超导重力仪可作为极低噪音的地震仪, 观测长周期地球自由振荡. 具有良好窄带频率响应的小波滤波器非常有助于消除大气压波动对重力变化的影响. 用小波滤波器处理2004年12月26日苏门答腊大地震后的超导重力仪的观测数据, 清楚地检测到了1.5 mHz以下, 除₀T₅, ₀T₇, ₁T₁外所有的环形自由振荡的耦合现象, 并检测到了环形自由振荡₁T₂, ₁T₃的耦合现象. 此外, 还利用单台超导重力仪的观测数据清楚地检测到了球形自由振荡₂S₁的3个分裂谱峰.     

色对重力仪国际比对现状

当前负责重力测量的国际组织CCM—WGG和SGCAG决定今后将举办绝对重力仪区域性国际比对,并开始着手在世界范围内选择区域性国际比对点．CCM—WGG和sGCAG制定了国际比对的技术规范,讨论了绝对重力仪比对申请为关键性国际比对的议案．本文将介绍相关的国际情况以及中国计量科学研究院在这方面所做的工作．本文还将介绍2005年第七次国际绝对重力仪比对的情况和初步结果．     

1996年中国中西部地区高精度绝对重力观测结果

1996年,中国科学院测量与地球物理研究所利用目前国际上最先进的FGS／112型绝对重力仪,在我国中西部地区的湖北、四川、云南和广西省开展绝对重力测量．给出了15个绝对重力点的最新观测结果,并与其他类型仪器在一些点上的观测结果进行了比较．结果表明,FGS／112绝对重力仪在15个点的观测结果的精度优于2．78×10－8m／s2．该仪器具有较好的稳定性和重复性,并与其他类型仪器没有明显的系统误差．     

中国及邻区重力合成潮汐参数

采用固体潮理论模型值和由最新的TPXO7海潮模型以及中国近海潮汐资料计算的海潮负荷效应,构制了中国及邻区的高分辨率的重力合成潮汐参数;并将合成结果与国家地震台网的重力观测值和武汉超导重力仪观测值以及香港台最新观测结果进行了比较. 结果表明,振幅因子的平均差异小于0.005,相位差的平均差异小于0.5deg;;观测结果与合成结果之间的差异与重力观测仪器有关,高精度的超导重力仪观测结果与合成参数更加一致;重力合成潮汐参数是观测值很好的模拟. 本文结果可为绝对重力测量等地表和空间大地测量提供固体潮改正模型,也可为没有实施观测的广大区域提供有效潮汐参数.