CG-5重力仪零漂特性研究

基于4台CG-5重力仪多年的静态测试和安徽测网流动重力观测资料,分析CG-5型重力仪的长期零漂特性和其与温度变化的关系。研究认为：CG-5型重力仪零漂率变化较大,随着投入使用时间的增长,变化幅值逐渐减小;单期静态测试结果显示,仪器观测值经改正后呈较好的线性上升趋势;该型重力仪的零漂率与环境温度有较好的相关性。随着温度的增高,仪器的零漂率会增大,但温度对重力仪的零漂特性的影响有一定的滞后性,零漂率随着仪器所处的长期背景温度的改变而改变,短时间的温差变化对其影响不大。     

CG-5重力仪零漂特性研究

CG-5相对重力仪是加拿大Scintrex公司生产的全自动重力仪,传感器类型为无静电熔凝石英弹簧,其测量精度优于5.0×10-8 m·s-2,读数分辨率为1.0×10-8 m·s-2,残差长期零漂率通过软件实时改正优于2.0×10-7(m·s-2)/d,具有8.0×10-2 m·s-2全量程反馈、自动观测读数、可选择的潮汐、倾斜、温度、滤波等修正项进行自动重力改正等功能(曹金国等,2007).     

拉科斯特G型重力仪的零漂特征及其处理方法

探讨了产生重力仪零点漂移的原因，指出了目前零漂改正的几种方法，根据大量流动重力实测资料，分别用统计和最小二乘方法求解了国家地震局系统所使用的７台Ｌａｃｏｓｔｅ－Ｇ型重力仪的零漂量级，不同漂移改正方法对比结果：利用最小二乘法求解的线性漂移率进行掉格改正效果最好，这对了解每台仪器性能，合理进行漂移改正，提高观测精度具有较高的实用性。     

利用观测资料对CG-5型与LCR-G型相对重力仪精度初步评定

利用新疆测区2005-2011年流动重力资料对CG-5和LCR-G两种型号相对重力仪的精度进行了初步评定,首先对选择区域的流动重力资料进行了整体统一平差计算,通过精度评定,计算出不同时间各仪器的自差、互差、单位权中误差和点值平均精度。初步分析表明：两种型号仪器所获得观测资料质量均可靠,但CG-5型相对重力仪各项精度指标均优于LCR-G型相对重力仪,且CG-5型相对重力仪在野外观测环境中较稳定,性能较好,可信度较强。     

CG-5重力仪一次项系数变化特性分析及其对观测数据的影响研究

采用线性回归方法分析2015—2018年云南区域内相对重力观测数据,分析获取到的云南省2台CG-5相对重力仪3年内一次项系数变化差异,发现段差与互差呈线性关系;利用线性回归方法获取3年内每个观测周期的一次项系数,结合绝对重力点资料,对得出的一次项系数进行验证;对比一次项系数修正前后3年期的变化趋势,分析重力变化与2018年地震相关性。结果表明:2台CG-5重力仪一次项系数在3年内均发生变化,且变化规律不一致,一次项系数变化差异最大达到0. 000 2;在一个观测周期内,一次项系数随时间及测值段均未发生明显变化;一次项系数修正前后对重力观测数据最大影响能达到100×10^-8m/s²以上,且修正后的数据与绝对重力观测值符合性更好,与地震的相关性也更加明显。     

CG-5重力仪格值系数修正与应用研究

在地表重力观测过程中,CG-5重力仪的格值系数会随着时间推移而发生变化.选用河北测区内2015—2017年相对重力观测数据,基于重力差法对两台编号为C859、C873的CG-5相对重力仪进行格值系数的误差计算及修正,研究其变化特征,并对修正前后不同时间尺度的重力场变化进行对比分析.结果表明:两台CG-5相对重力仪的格值系数在3年内存在不同程度的变化,均呈现整体上升的趋势,累计变化量分别为0.028％,0.034％;采用修正后的格值系数可得到点值精度更高的平差结果;不同时间尺度上的重力场变化相比修正前也出现明显差异,2017年河北大城ML3.6级地震发生在格值系数修正后0.5 a期重力变化零值线附近,这些结果表明了对CG-5重力仪进行格值系数修正的正确性和必要性.     

CG-5重力仪零漂特性与温度变化的关系分析

基于4台CG-5重力仪多年的静态测试和安徽测网流动重力观测资料,分析CG-5型重力仪的长期零漂特性和其与温度变化的关系。研究认为:CG-5型重力仪零漂率变化较大,随着投入使用时间的增长,变化幅值逐渐减小;单期静态测试结果显示,仪器观测值经改正后呈较好的线性上升趋势;该型重力仪的零漂率与环境温度有较好的相关性。随着温度的增高,仪器的零漂率会增大,但温度对重力仪的零漂特性的影响有一定的滞后性,零漂率随着仪器所处的长期背景温度的改变而改变,短时间的温差变化对其影响不大。     

CG-5重力仪在海南岛陆流动观测的零漂特征

收集整理2010以来海南岛陆流动重力测量数据,获得了使用CG-5重力仪进行流动重力测量期间,每台仪器的日均零漂率,并对测量数据进行拟稳平差处理后获得每期测量数据的平均点值精度。通过研究,认为CG-5重力仪在海南岛陆测量期间的日均零漂率不存在随着测点纬度的增加而减小的情况;每期观测数据的平均点值精度和两台仪器日均零漂率标准差均值呈正相关关系。     

Burris型重力仪性能分析

对Burris型相对重力仪长时间断电后再次供电,分析Burris型重力仪升温过程,并使用2台Burris型重力仪（B95和B101） 2014年7月至2016年12月的实测数据,分析仪器性能。结果表明：① Burris型相对重力仪长时间断电并再次供电后,加热125 min达到恒温点,在升温过程中,读数先大幅减小后小幅增大,绝对变化率逐渐减小,通电110 h后零漂小于3×10^-8 m/（s²·h）,达地震重力观测仪器进网要求;② Burris型重力仪静态零漂存在由负变正的过程,不同仪器所需时间不同;③随着仪器使用年限加长,Burris型重力仪稳定性变差。忽略重力仪突跳读数,可获取测量精度在10×10^-8 m/s²左右的流动重力数据;④ Burris型重力仪混合零漂和静态零漂变化基本一致,呈逐渐增大趋势,但存在差别。     

KSS31M型海洋重力仪在海边静态观测的结果——兼与栾锡武先生商榷

本文介绍了在海边进行的为期32 d的KSS31M海洋重力仪静态观测结果,试验数据表明：KSS31M海洋重力仪可以清晰地记录重力固体潮理论值的变化,精度优于0.1×10-5 m·s-2（即常用的0.1 mGal）;潮汐海浪对重力仪观测数据产生了很大的影响,重力观测值表现出曲线变化特征,周期与海潮周期一致,变化幅度高达1.7×10-5 m·s-2;重力仪的月漂移小于1.7×10-5 m·s-2.     

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。     

利用FG5绝对重力仪观测数据确定重力垂直梯度

本文建立了利用FG5实测数据求解重力垂直梯度的数据处理模型与算法.通过对多次自由落体实验的下落距离拟合残差叠加求均值,发现下落距离观测量中存在明显的有色噪声.通过对有色噪声的建模,并以剩余残差为依据选取可靠的下落时段,解算测站点的重力垂直梯度.利用本文所提出的数据处理方法分别对FG5-214绝对重力仪在两个测站上的观测数据进行处理,以相对重力仪测量的重力垂直梯度结果为参考值,本文处理得到的重力垂直梯度结果相比于未考虑有色噪声并依据经验选取下落时段的解算方法得到了显著改善.

     

激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性及其船载应用评估

激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性研究是进行动态绝对重力测量的基本前提。本文基于希尔伯特变换、直接正交法、过零点法三种瞬时相位处理算法,提出了基于背景振动物理量的合理动态约束条件,即反向的振动速度不能超过落体的下落速度。构建的单频振动信号仿真实验表明:在满足约束条件时,采样频率为60 MHz,希尔伯特变换算法的精度优于10^-13 m/s²,过零点算法的精度优于10^-9 m/s²,直接正交算法的精度为(-7.9±2.0)×10^-8 m/s²。基于海浪模拟平台的实测试验表明:满足约束条件时,这三类瞬时相位处理算法均适用于动态环境,并获得了标准差为4.6×10^-5 m/s²的绝对重力测量值。更进一步,基于本文动态适应性结论对系泊和海面船载动态环境进行评估,结果表明:测量船在3级以下海况可以进行10^-5 m/s²量级绝对重力的测量;在3—4级海况下,需根据振动信号对...     

武汉九峰地震台超导重力仪观测分析研究

连续重力观测和GPS的技术结合能够监测到物质迁移和地壳垂直形变之间的量化关系.和相对重力测量以及绝对重力测量技术相比,其避免了时间分辨率和观测精度低,无法精细描述观测周期内的物质迁移过程问题.本文利用武汉九峰地震台超导重力仪SGC053超过13000 h连续重力观测数据;同址观测的绝对重力仪观测结果;气压数据;周边GPS观测结果;GRACE卫星的时变重力场;全球水储量模型等资料,采用同址观测技术、调和分析法、相关分析方法在扣除九峰地震台潮汐、气压、极移和仪器漂移的基础上,利用重力残差时间序列和GPS垂直位移研究物质迁移和地壳垂直形变之间的量化关系.结果表明:在改正连续重力观测数据的潮汐、气压、极移的影响后,不仅准确观测到2009年的夏秋两季由于水负荷引起的约(6~8)×10-8m·s-2短期的重力变化.而且在扣除2.18×10-8(m·s-2)/a仪器漂移和水负荷的影响后,验证了本地区长短趋势垂直形变和重力变化之间具有一致的负相关性规律.同时长趋势表明该地区地壳处于下沉,重力处于增大过程,增加速率约为1.79×10-8(m·s-2)/a.武汉地区重力梯度关系约为-354×10-8(m·s-2)/m.     

M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例

利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。