水域地形改正方法研究

在区域重力调查工作中,地形改正误差对重力异常总精度影响较大,是提高布格异常总精度的关键因素.在以往的区域重力工作中,遇到河、湖等水体时,因为条件所限,通常将水域视为与地形改正密度相同的物质,对岸边点不进行水体改正,无形中对重力异常的精度产生了影响.随着技术进步,对地形改正精度要求越来越高,故,需要进行精细的地形改正.水体作为特殊的地表覆盖物,具有较大规模时,成为不容忽略的影响因子.根据本文评估计算,平均水深达20m、水面宽度达2km时,水体对测点的影响已经接近或超过现行规范的精度要求.所以,当遇到水深大于20m的青海湖、水深达到100m的纳木错等大型湖泊时,传统的、忽略水体影响的工作方法已不能满足精度要求,需要消除水体对测点产生的影响.本文给出了用计算机进行水体改正的具体方法:用DEM数据和水体深度资料,采用共用点法计算出进行了水体改正的地形改正值和水体改正值.并用模型数据进行了水体改正计算,根据计算结果对水体改正值进行了定性分析,得出结论:1)水体改正方法正确、简便,可应用于重力调查工作;2)当水体的平均厚度达到20m以上时,在区域重力工作中,必须考虑进行水体改正;3)水体改正值与测点距水体的距离、测点周边水体面积大小、水体边界形状、测点海拔高程和水底地形等因素有关.即,在以下情况下水体对测点的影响值增大:测点距水体距离减小、测点周边水体面积增大、测点位置突入水域越多、测点高程越接近水面高程、水底地形越陡.     

重力潮汐改正

高精度重力测量迫切要求提高重力潮汐改正的精度,本文应用现有的我国重力潮汐观测成果和海潮重力负荷改正计算结果,提出一组重力潮汐改正的实用计算公式。并且根据计算误差要求小于±1μGal的条件下,将我国划分为四个区,与合适的计算式相对应。此外,对近年来国外学者所提出的理论重力潮汐改正计算公式进行了评述,尤其对过去不曾注意的潮汐永久项（M₀S₀波）在潮汐改正中的影响进行了较详细的讨论。最后还对目前海潮负荷改正的精度提出了一些看法。     

GPS测站的海洋潮汐改正

利用ＣＲＳ３．０海潮模型计算了海潮对我国沿海地区ＧＰＳ测站的影响。结果表明，海潮对我国ＧＰＳ测站的影响由东至西逐渐减小，垂直方向的影响远远大于水平方向，对东南部沿海的影响一般可达厘米量级。海潮改正对ＧＰＳ基线解算的实例表明，这一影响不仅反映在基线向量上，而且也反映在基线分量上。     

水准测量大气折射改正公式的严密推导

本文应用积分法对大气折射改正公式进行了严密推导，导出了计算折射改正的严密公式，并给出了简化的实用公式。经过实用测检验，该简化公式可以按测段计算折射改正，适用于炎准测量，并能达到较好的改正效果。     

论DI2002激光测距仪的气象改正

针对ＤＩ２００２激光测距仪气象改正公式,结合目前我国在精密测距中实测的气象元素及地震监测特点,在讨论了光电测距基本气象改正的基础上,推导了ＤＩ２００２激光测距仪的精密气象改正公式。结果表明,在仪器说明书所给公式相比,导出的公式不仅提高了气象改正计算精度,而且适合于不同气象元素的测定,具有普遍的实用意义。     

对重力测量纬度改正概念的修正

推导了“匀质椭球”表面重力和表面法向重力的封闭公式，基于１９８０大地参考系统，计算出“匀质椭球”表面重力与“水准椭球”表面重力的差别，并研究了这种差别的数理结构，在此基础上，对重力测量纬度改正的概念进行了修正。     

LaCosteG型重力仪气压改正方法的研究

在探讨ＬａＣｏｓｔｅＧ型重力仪气压响应的数学力学模型及模型参数测定方法的基础上,提出了一种实用的气压改正程序。根据北京高崖口基线的实验观测资料,计算了Ｇ５７０仪器的气压响应模型参数,并对灵山基线的观测结果进行了气压改正,基本消除了气压影响,明显提高了观测精度。     

格莱尼改正及其在地球物理数据处理中的意义

格莱尼改正是重力改正的一种,是对球面半径约166.7 km以外地形和均衡造成的重力综合效应的改正,改正后所得格莱尼异常可对应研究区范围内地壳结构特征,具有重要的研究意义.但近年来国内的重力研究中,对格莱尼改正的认识和重要性还不是十分透彻,特别是在大区域研究中,忽略这一远区重力效应可能会对研究结果的解释造成误导.针对这一问题,本文介绍了格莱尼改正的含义、由来与研究历史,指出了在大区域研究中需要考虑格莱尼效应的重要性,以“扇形球壳块”法为例给出了格莱尼改正的计算原理,列举了格莱尼异常在地球物理中的常见应用,并通过重力改正与莫霍面深度反演实例,通过对反演结果的控制点检测与精度评价,指出格莱尼异常反演所得莫霍面埋深更接近地震方法结果,从而表明了格莱尼改正在地球物理研究中的不可忽视性,并指出完全布格改正与格莱尼改正在计算方法上可实现统一.     

局部地形改正的奇异积分研究

现有的地形改正积分核函数存在奇异现象,使得积分在奇异点处不连续.针对此问题,本文提出了采用高斯积分法与核函数项增加常数因子级数展开法来解决这一难题,并推导了高斯积分法处理奇异积分的公式及含可选小常数的地形改正的严密级数展开式.同时文中采用最新公布的3″×3″高分辨率的SRTM3地形数据代替传统的GTOP030数据计算地...     

自然电位梯度测量中的地形改正

地形改正是重力和电法勘探中用于消除测点周围地形起伏对观测结果影响的技术.由于地形形成自然电位异常的微观机理较为复杂,解析公式难以得到,可以采用最为直观的方法,寻找两者之间的拟合公式.根据研究,在自然电位梯度测量中,地形引起的自然电位异常分为两种:一是异常与地形起伏是镜像关系,这种情况占多数;另一种情况是异常与地形起伏为反镜像关系.多数地形起伏与异常存在线性关系、二次关系和指数关系,以线性关系为主.具体采用哪种拟合关系,可选取典型的地形和自然电位曲线,通过其变化规律进行判断;也可以采取试算的办法,通过改正效果的比较选择合适的拟合公式.本文选择鄂尔多斯盆地作为研究地点,提出了适用于自然电位梯度测量的地形改正方法.通过三种拟合公式改正效果的比较,得出线性拟合公式能更好地描述该测区内相对高差与自然电位改正量之间的关系.地形改正有效地消除了相对高差与自然电位之间的相关性,改正后的自然电位曲线能够较好地反映地下地质信息,自然电位等值线图异常更加突出.自然电位梯度测量中,地形起伏可影响异常形态,特别是起伏地形的面积与目标地质体的面积大小相当时,两者异常有可能难以区分,因此地形改正的研究具有重要的实用性.     

地震预报专家系统ESEP3．0中的相关证据改正方法

在实际地震预报中，所出现的异常证据常常具有相关性。使用MYCIN不精确推理模型时，须注意的一个问题是当异常证据严重相关时，其结果偏离较大，这是由于它通常只适用于证据条件是相互独立的情况。为消除证据间的相关性，中提出了二种相关改正方法，在实际应用中取得了满意的结果。     

前兆台站及观测测项的密度改正方法

介绍了使用MYCIN不精确推理模型生成发震可信度分布图、 可信度密度等值线图以及进行前兆测项的密度改正方法。 通过对1989年大同6.1级和1998年张北6.2级地震的震前异常进行推理和比较, 经过密度改正的可信度密度等值线图可以克服某些地区由于前兆测项密度较高而造成对地点判断的偏差, 从而对未来发震地区的判断起到较好的效果。     

基于EEMD分解的气压改正方法研究

利用超导重力仪观测数据精确测定低于1 mHz的地球自由振荡简正模式的分裂频率,是在不与任何弹性系数发生联系的情况下改善一维密度模型的有效方法.但在该频段台站局部气压变化对重力观测数据的影响成为主要干扰来源,且具有频率依赖特性,因此精细地开展气压改正成为利用超导重力数据检测低频自由振荡信号的必要手段.本文基于EEMD方法,提出了一种具有频率依赖特性的气压改正方法.该方法将重力观测和气压变化分解成处于不同频段的本征模态函数,并在相应频段上分别进行重力-气压变化的回归分析,计算得到具有频率依赖特性的气压导纳值,精细地消除气压变化对重力观测的影响,并以此对微弱低频地球自由振荡信号开展高分辨率分析.基于本文提出的气压改正方法,利用大地震后的超导重力数据检测了频率小于1.5 mHz的低频地球自由振荡及其频谱分裂现象.研究结果表明：利用该方法进行气压改正后检测得到的各简正模具有更高的信噪比,估计的本征频率误差水平明显降低,获得的基频球型振荡₀S₂和₀S₃以及一阶球型振荡₁S₂的分裂谱峰的估计精度更高,同时还检测到了部分环型振荡在重力观测中的耦合现象.对低频地球振荡的高分辨率检测结果验证了基于EEMD分解提出的气压改正方法的有效性,同时再次证明了超导重力仪观测数据在低频地球自由振荡检测中的优势.     

简正模频率的地壳改正效应

该文通过对CRUST2.0+PREM 16200个区域一维地球模型简正模频率的计算,得到简正模非线性地壳改正效应.结果表明:地壳改正的非线性化改正不可或缺,对于低频简正模,其影响较小;对于高频简正模,其影响较大,这一变化遵循能量密度函数分布规律.此外,该文将CRUST2.0网格数据展开成球谐函数,并在此基础上计算了地壳侧向非均匀导致的二阶谱峰分裂系数.将其与地幔对应系数比较得出:前者造成的简正模谱峰分裂通常远远小于后者;地壳造成的二阶谱峰分裂主要贡献来自于间断面地形起伏(地壳厚度等)而非地壳的侧向非均匀参数扰动;在反演地幔结构时必须扣除地壳对简正模谱峰分裂系数的影响.     

金州台水准观测的地下水影响改正研究

对于受地下水影响显著的金州台WN向水准观测资料, 在使用时需要进行干扰排除。 具体做法是, 根据地下水对普通基岩标志作用机理和套管标志的埋设情况, 先对地下水位的数据进行变换、 对有关参数进行确定, 然后推导出地下水对西点标志影响量的计算公式并求解, 最后在WN向水准观测高差中将其排除。 算例和分析表明, 该方法较好地解释了地下水对金州台水准观测不同阶段的不同影响原因, 并且是定量排除地下水干扰的一种比较好的方法。 它能较好地提取水准观测高差中的异常信息, 提高了水准观测资料在地震预测预报中的使用价值。     

中国大陆精密重力潮汐改正模型

利用理论和实验重力固体潮模型,充分考虑全球海潮和中国近海潮汐的负荷效应,建立了中国大陆的精密重力潮汐改正模型.结果表明,采用不同的固体潮模型会对重力潮汐结果产生相对变化幅度小于0.06％的差异;在沿海地区海潮负荷的影响约为整个潮汐的4％,而中部地区约为1％,其中中国近海潮汐模型的影响约占整个海潮负荷的10%,内插或外推潮波的负荷约占海潮负荷的3％.通过比较实测的重力数据表明,本文给出的重力潮汐改正模型的精度远远优于0.5×10^-8 m·s^-2,说明了本文构建的模型的实用性,可为中国大陆高精度重力测量提供有效参考和精密的改正模型.     

井水位降雨影响的定量改正

给出了井水位降雨影响定量改正的新方法.利用褶积滤波和多元回归的方法,考虑到降雨对井水位影响的滞后记忆效应,对井水位进行降雨影响改正.对鲁08井水位的降雨改正结果表明,该方法的改正效果是比较好的.