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重力极潮，即极移引起的重力变化，是地球由于惯性离心力变化导致地球形变的综合反映，其观测和研究有助于了解地球在长周期频段的响应，约束地球形变、地球内部构造和物理参数.区别于以往研究，本文采用了集合经验模态分解方法（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）从全球5个超导重力仪台站连续重力观测资料中提取重力极潮、消除仪器漂移及极潮频段以外的大部分噪声信号，该方法所用的基函数是基于自身信号获得的；在此基础上，利用最小二乘匹配法分离极潮中的周年项和Chandler项，估算Chandler周期的极潮潮汐因子.结果表明，基于EEMD得到的极潮潮汐因子与前人基于其他消除仪器漂移方法（数学模型或小波分析）得到的结果相符合，精度相当，但由于这种方法是自适应的，因此本文结果更能反映实际物理过程. 相似文献
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高斯滤波在处理GRACE数据中的模拟研究：西藏拉萨的重力变化率 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用重力卫星GRACE数据计算了青藏高原的空间重力分布,以及用不同高斯滤波半径得到的拉萨重力变化率.结果显示重力变化率的估算依赖于高斯滤波器空间半径的大小.由GRACE得到的重力变化速率同地表面绝对重力测量得到的值吻合很好,即当滤波器空间半径趋近0时,GRACE估算的重力变化率趋于地表面测量值.接下来对于地面信号应用不同高斯滤波器空间半径进行了数值模拟计算.结果显示一个物理信号的估算依赖于滤波半径,如果计算区域等于或小于质量分布区域,尤其是均匀分布的质量,不管使用什么样的滤波半径,都给出一个相当准确的结果.如果计算区域大于质量分布区域,由于截断引起的信号泄漏,计算会有很大的误差.如果质量异常很小,除非滤波半径十分小,否则很难从空间观测辨别它.如果计算区域在质量分布区域之外,计算结果几乎为0,尤其对较小的滤波半径.高斯滤波器的这些性质在应用GRACE数据中具有重要意义.我们进一步讨论了引起拉萨重力变化的物质来源,表明拉萨重力变化率不是由当前冰川融化（PDIM）（或者小冰期,LIA）效应引起的,因为在拉萨及其周边没有冰川融化发生.重力变化率主要归因于与印度板块碰撞有关的构造变形,而发生的地表位移、地表剥蚀和GIA作用是不容忽视的. 相似文献
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采用引潮势和海潮潮族作为输入函数,对北京实测的重力潮汐进行了响应分析,将频率相同的引潮力产生的重力天文(引力)潮和海洋潮汐负荷效应产生的重力负荷潮分离开.再对重力天文潮和负荷潮进行调和分析,得到北京重力天文潮和负荷潮的平均变幅分别为121.5和7.5微伽.海洋潮汐的负荷影响为北京重力天文潮的6.2%. 相似文献
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针对相对重力测量数据中存在的重力固体潮信号，本文提出将奇异谱分析方法（Singular Spectrum Analysis，SSA）应用到相对重力测量数据处理中，在不需要测站坐标等先验信息的条件下从相对重力数据中提取重力固体潮，提供了一种获取重力固体潮的新思路.采用模拟的相对重力数据进行实验，利用SSA方法和小波变换方法分别从模拟信号中提取重力固体潮并进行结果对比，SSA获取的重力固体潮与理论值残差RMS为0.3 μGal，小波方法获取的残差RMS为1.6 μGal.利用CG-5相对重力仪实测数据进行实验，提出一种利用SSA外推时间序列来削弱边界效应的新思路，实验结果显示采用这种方法后重力固体潮值与理论值残差序列的RMS和STD均有所减小.通过实验发现削弱边界效应后SSA提取的重力固体潮与采用Tamura潮波表计算的重力固体潮理论值残差RMS值为2.2 μGal.利用SSA提取的零点漂移值与最小二乘拟合得到的结果基本一致，十天内的差值小于0.4 μGal/d. 相似文献
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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. 相似文献
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武汉基准台重力合成潮信号确定 总被引：3，自引：0，他引：3
合成潮是一种半理论和半实测的潮汐信号,综合采用武汉国际重力潮汐基准值,非弹性地球潮汐理论模型,地球近周日摆地周日重力潮汐观测的共振影响以及全球和局部海洋潮汐的负荷效应,精密确定了武汉基准台的重务合成潮信号,与同一段时间内超导重力仪的实测潮汐信号的均方差为０．２２５＊１０＾－８ｍ／ｓ＾２。 相似文献
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张家口地震台gPhone连续重力观测仪潮汐因子自2016年6月出现持续下降的趋势变化,累计变化量达到7×10-3。分析重力残差曲线,异常出现时同期残差数据未出现同步变化;将去零漂前后潮汐因子的变化情况进行对比分析,发现潮汐因子变化趋势一致,排除仪器调零影响;针对新建楼房可能引起的重力变化,建立了重力正演模型,计算结果显示,新建楼房的荷载变化仅能引起0.31微伽的重力变化,表明新建楼房对重力观测的影响较弱。综合分析认为,此次出现的重力潮汐因子下降趋势异常可能为前兆异常,需加强跟踪分析。 相似文献
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基于全球超导重力仪观测研究海潮和固体潮模型的适定性 总被引：8，自引：0，他引：8
利用国际地球动力学合作观测网络中20个台站22个高精度重力潮汐观测系列综合研究了目前使用的海潮和固体潮模型的适定性. 对原始观测数据实施仔细的预处理, 利用国际标准算法计算了潮汐重力参数. 基于负荷理论和不同全球海潮模型获得了8个主波的重力负荷矢量, 用二维平面插值技术获得了14个小波的负荷改正值. 顾及不同潮波振幅特征, 提出了计算台站平均观测残差和剩余残差矢量的“非等权均值法”, 分析了海潮负荷改正的有效性和振幅因子与理论模型间的差异, 同时还讨论了仪器标定问题. 获得了经海潮负荷改正后全球各台站平均潮汐重力参数, 结果说明观测与理论模型间的差异小于0.3%, 最大仪器标定误差不超过0.5%. 另外文章还用地表重力实测数据证实了Mathews理论中相对于周日O1波而言, K1波相位滞后略呈正值的结论. 相似文献
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《Journal of Geodynamics》2010,49(3-5):340-347
Gravity data stored in the GGP database (GGP-ISDC) are used to study the small gravity variations caused by polar motion. In a first step the dominant tidal signal and the instrumental drift have to be eliminated from the gravity data. In most cases it is sufficient to model the instrumental drift by polynomials of low degree. The resulting non-tidal gravity variations are split up into their main constituents by fitting two sinusoidal waves with periods of 365.25 days (annual wobble) and 432 days (Chandler wobble). In a similar way the gravity effect of the observed polar motion (IERS-Data) is processed. The ratio between the correspondent amplitudes gives the amplitude factors δ of both wobbles.In a more sophisticated model an additional annual wave was included, destined to absorb disturbing influences with annual period (e.g. environmental influences of different origin). The amount of these influences and the success of their elimination are very different at the individual stations.Besides the comparison of the amplitude factors it also was tried to compare the gravity residuals itself. For that purpose the data series recorded at the different stations were transferred to a common reference point (0°E, 45°N). The graph of the stacked data series gives a first impression of the accordance of the data series recorded at the different stations. Since randomly distributed disturbing influences are reduced by the averaging the amplitude factors derived from the mean of the stacked data series are more reliable than the values derived from the data at the individual stations.In the end 12 data series were included in a common processing. Amplitude factors of 1.183 for the annual and 1.168 for the Chandler wobble result with mean errors less than ±0.010 (roughly estimated). Although corrections for environmental influences were not included directly, the additionally fitted annual wave reduced the scatter of the amplitude factors in the annual range considerably. In contrast to that the amplitude factor of the Chandler wobble remains nearly unaffected, confirming the assumption that the disturbing environmental influences do not extend into the period range of the Chandler wobble. 相似文献
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重力数据是所有地下场源产生的重力场的叠加，探测对象经常被淹没在区域背景场之中，因此剩余异常的分离对于重力资料研究至关重要，而近来被引入位场领域的小波算子作为了滤波器和场源分析工具，在这里我们分析研究基于小波分析与谱分析的二维离散小波变换用于提高重力异常的分辨能力，再现出由简单形状场源描述密度不均匀的几何特征.本文先介绍二维多分辨率分析小波的基本理论及其提升算法，利用对数功率谱估计平均深度方法理论，接着对理论模型数据进行多尺度异常分解，估计地质体的形状、大小和深度，最后又对实测重力数据进行分析，并与传统常规方法进行比较分析，结果表明对于实际数据分析其方法也是具有可行性的. 相似文献
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噪声水平上的爆炸余震信号提取 总被引：2，自引：0，他引：2
文中采用窄带滤波、傅里叶反变换及小波分析在噪声水平上提取弱余震信号。窄带滤波能够在背景噪声水平上以及（－10）－（20）dB记录中提取有用信息，但是往往产生截断误差，如果数字序列具有较大的初始幅值，所提取的波形在截断处发生畸变。傅氏反变换从负信噪比的记录中提取的信号质量较差，伴有高频干扰成分，对于信噪比为正数的记录，傅氏反变换提取的波形是良好的，该种方法同滤波方法一样，也存在截断误差。小波分析从信噪比为负数的记录中提取的信号不理想，而从信噪比为正数的记录中提取的信号质量最好，波形完整，首尾清晰，基线平直，无截断误差。窄带滤波，傅氏反变换及小波分析有两个共同点，基一，都能够从强背景噪声中提取有用信息；其二，信噪比越大，获取的信号质量越高。 相似文献
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Jacques Hinderer 《中国科学D辑(英文版)》2006,49(12):1259-1269
New generation superconducting gravimeters (SGs), which have been demonstrated to be better than the best seismometers STS-1 at frequencies below 1 mHz, can be accepted as the quietest vertical seismometers for observation of long-period earth free oscillations. Wavelet filtering with narrow band-pass frequency response as shown in this paper is very helpful in removing at- mospheric pressure effects from on gravity records in long-period seismic mode frequency bands. The processing of high quality SG records after the great Sumatra earthquake (Dec. 26, 2004) with wavelet filtering leads to clear observations of all coupled toroidal modes below 1.5 mHz except these for 0T5, 0T7 and 1T1; moreover 1T2 and 1T3 are, for the first time, unambiguously revealed in the vertical components of the free oscillations. The three well-resolved splitting singlets of overtones 2S1 are observed from a single SG record for the first time. 相似文献
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基于简正模扰动理论和勒夫数扰动方法,采用Zschau 的地幔流变模型,在假设Chandler摆动的能量全部耗散于地幔滞弹性摩擦的条件下,导出Chandler 摆动Q(Q_w)的理论值.还考虑了滞弹地球的平衡极潮对摆动的影响,所得结果与绝大部分天文实测值非常一致.分析表明.平衡部分的影响大,地幔滞弹性很可能是Chandler 摆动最主要的能量耗散源,Q_w 的理论值约为71.还推算了吸收带模型参数α,研究了该模型的适用性,并讨论了Q_w 与地幔Q(Q_m)的关系. 相似文献
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在重力异常分离中,频率域滤波分离方法是以全局数据频谱特征设计针对性的滤波器实现的.滤波器参数与空间位置无关,因此无法针对局部数据频谱特征动态调整滤波器参数.针对该局限性,在小波域滤波理论和优化滤波方法的基础上,本文研究提出了小波域优化位变滤波法,该方法具有空间变化滤波能力,在不同空间位置实现不同的滤波器特性,从而能实现局部数据频谱与全局数据频谱存在较大差异的重力异常分离问题.理论模型数据分离实验结果表明,在局部数据频谱与全局数据频谱差异较大的情况下,该方法相对于Butterworth滤波和优化滤波等方法具有优势.最后,用一个实例进行检验计算,体现了所提方法技术的效果和应用前景. 相似文献
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采用武汉台超导重力仪(SG C032)14年多的长期连续观测资料,研究了固体地球对二阶和三阶引潮力的响应特征,精密测定了重力潮汐参数,系统研究了最新的固体潮模型和海潮模型在中国大陆的有效性.采用最新的8个全球海潮模型计算了海潮负荷效应,从武汉台SG C032的观测中成功分离出63个2阶潮汐波群和15个3阶潮汐波群信号,3阶潮波涵盖了周日、半日和1/3日三个频段.重力潮汐观测的精度非常高,标准偏差达到1.116 nm·s-2,系统反映了非流体静力平衡、非弹性地球对2阶和3阶引潮力的响应特征.结果表明,现有的武汉国际重力潮汐基准在半日频段非常精确,但在周日频段存在比较明显的偏差,需要进一步精化.对于中国大陆的大地测量观测,固体潮可以采用Dehant等考虑地球内部介质非弹性和非流体静力平衡建立的固体潮理论模型或Xu 等基于全球SG观测建立的重力潮汐全球实验模型作为参考和改正模型,海潮负荷效应应该采用Nao99作为改正模型. 相似文献
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Wavelet approach to the determination of gravity tide parameters 总被引：3，自引：0，他引：3
A new approach is proposed for the determination of gravity tide parameters.Three pairs of compactly supported wavelet filters are introduced in the approach.They can efficiently extract the objective tides from the gravity observation series.The new approach guarantees a direct and precise analysis on the tidal gravity records of any sampling length.The new approach is applied to the harmonic analysis on Wuhan superconducting gravimeter records.The results clearly show the resonant effects of the Earth Nearly Diurnal Free Wobble (NDFW). 相似文献
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Guocheng Wang Lintao Liu Xiaoqing Su Xinghui Liang Haoming Yan Yi Tu Zhonghua Li Wenping Li 《Surveys in Geophysics》2016,37(6):1075-1093
The Chandler wobble (CW) and annual wobble (AW) are the two main components of polar motion, which are difficult to separate because of their very close periods. In the light of Fourier dictionary and basis pursuit method, a Fourier basis pursuit (FBP) spectrum is developed, which can reduce spectral smearing and leakage caused by the finite length of the time series. Further, a band-pass filtering method based on FBP spectrum (FBPBPF), which can effectively suppress the edge effect, is proposed in this paper. The simulation test results show that the FBPBPF method can effectively suppress the edge effect caused by spectral smearing and leakage and that its reconstruction accuracy at the boundary is approximately three times higher than the Fourier transform band-pass filtering method, which is based on Hamming windowed FFT spectrum, in extracting quasi-harmonic signals. The FBPBPF method is then applied to Earth’s polar motion data during 1900–2015. Through analyzing the amplitude and period variations of CW and AW, and calculating the eccentricity variation of the AW, we found that: (1) the amplitude of the CW is currently at a historic minimum level, and it is even possible to diminish further until a complete stop; and (2) the eccentricity of the AW has a gradually decreased fluctuation during the last 116 years. 相似文献