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阐明重力固体潮理论值计算原理，利用改进的计算新方法编写Matlab计算程序，采用Matlab中的GUI平台，对全球重力固体潮进行可视化实现，直观观察固体潮在地面的时空变化规律。通过输入时间和经纬度，确定采样间隔（秒采样、分钟采样、时采样），实现以下功能：①以图像和Excel形式，输出某一地区的重力固体潮理论值；②仿真未来24小时全球重力固体潮。 相似文献
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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. 相似文献
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地球固体潮观测对验证各种地球模型、研究地球内部构造具有重要意义,可为地震预报提供重要的参考依据.BBVS-120甚宽带地震计具有较低的自噪声水平,在低频端输出信号的频率很低,涵盖固体潮信息频带范围.本文提出:BBVS-120地震计输出信号中存在周日波、半日波和1/3日波的固体潮信号,利用小波分析,提取垂直分量中的重力固体潮信号,并作调和分析. 相似文献
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介绍了在香港地区重力固体潮合作观测成果, 获得了该地区完整的重力固体潮实测模型. 利用全球和近海海潮模型以及岛屿验潮站数据较系统地研究了海潮负荷特征, 反演了全球海潮模型的适定性. 数值结果说明周日频段内的海潮模型要比半日频段内的模型更加稳定, 实施验潮站潮位高变化改正对精密确定重力固体潮相位滞后起重要作用. 文章还研究了重力观测残差和台站背景噪声水平. 本项研究填补了中国地壳运动观测网络在该地区重力固体潮观测空白, 为地表和空间大地测量提供有效参考和服务. 相似文献
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航空重力测量受到各种各样的高频噪声干扰，因此，低通滤波是提取重力信号的重要环节，其关键在于设计性能优越的低通滤波器.目前航空重力测量中常用FIR（Finite Impulse Response）低通滤波方法存在明显的滤波边缘效应，导致不得不舍弃边缘部分数据.针对这一问题，本文引入一种可以有效抑制边缘效应的新方法——傅里叶基追踪低通滤波方法（Fourier Basis Pursuit Low Pass Filter，FBPLPF）.该方法通过基追踪准则，选择全局优化，采用凸优化中的内点算法，将低频信号挤压在低频上，实现低频信号与高频信号的有效分离，能够有效减少有限时间序列造成的谱污染和谱泄漏.最后利用仿真实验和实测数据对该方法进行了验证，均方根误差（RMS）东西测线为0.7×10-5 m·s-2，南北测线为1.4×10-5 m·s-2，与FIR低通滤波方法舍弃边缘数据后统计的均方根误差相当.表明该方法可以不舍弃或者舍弃少量边缘数据，提高航空重力数据的利用率. 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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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. 相似文献
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三维密度反演已经成为重力数据定量解释的常规方法，但由于重力数据本身并没有深度分辨率，为了减少由此引起的重力反演的非唯一性，常用的手段是引入额外的先验信息.本文提出了一种重力三维稀疏反演（以下简称稀疏反演）方法，该方法通过求解物性上下界约束时的Lp范数（0 ≤ p ≤ 1）稀疏优化问题，来获得具有尖锐边界的解.与传统的L2范数反演方法相比，稀疏反演方法可以更加有效地利用已知的物性信息，获得深度分辨率更高的反演结果.此外，我们也分析了稀疏反演方法与二值、三值反演算法的等价性以及在实际应用中需要注意的问题.最后，通过模型试验以及矿区实测数据反演验证了稀疏反演方法的有效性. 相似文献
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运用小波滤波方法估算Chandler和周年项的潮汐因子.本文分析了四个台站(Brussels, Boulder, Membach以及Strasbourg)的观测记录,运用合成潮方法得到重力残差后,用Daubechies小波带通滤波器滤波残差,得到256～512 d时间尺度上的序列,根据标准差最小原则确定观测极潮周年和Chandler项的周期,然后利用最小二乘法估算它们的潮汐因子,同时给出未经模型改正的周年重力.由于高阶Daubechies小波构造的滤波器具有良好的频率响应,且能压制信号中的高阶异常成分,使滤波的信号更加光滑,因此计算结果具有更小的均方差,更加可靠. 相似文献
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高精度GRACE卫星时变重力场反演一直是卫星重力测量中的难题.为了恢复高精度的时变地球重力场模型,本文联合GRACE卫星的星载GPS和KBR星间测速观测数据,在对GRACE卫星进行精密定轨的同时,解算出60阶月平均地球重力场模型.通过对GRACE卫星的定轨精度、星载GPS相位和KBR星间测速数据的拟合残差以及时变地球重力场模型解算精度等分析,表明:(1)与美国宇航局喷气推进实验室(JPL)发布的约化动力学精密轨道相比,本文确定GRACE卫星轨道三维位置误差小于5 cm.(2)星载GPS相位数据拟合残差为5~8 mm,KBR星间测速数据拟合残差为0.18~0.30μm·s~(-1).(3)解算的月平均重力场模型与美国德克萨斯大学空间研究中心(CSR)、德国地学研究中心(GFZ)和JPL发布的RL05模型精度接近,时变信号在全球范围内具有很好的空间分布一致性.通过计算亚马逊流域和长江流域的水储量变化,本文与上述三个机构的计算结果无明显差异,且相关系数均达0.9以上.可见,本文建立的卫星轨道与重力场同解算法具有反演高精度GRACE时变重力场能力,为我国卫星重力场反演提供了重要的技术支持. 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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Transformation between gravimetric and GPS/levelling-derived geoids using additional gravity information 总被引：1，自引：0，他引：1
The transformation from the gravimetric to the GPS/levelling-derived geoid using additional gravity information for the covariance function of geoid height differences has been investigated in a test area in south-western Canada. A “corrector surface” model, which accounts for datum inconsistencies, long-wavelength geoid errors, vertical network distortions and GPS errors, has been constructed using least-squares collocation. The local covariance function of geoid height differences is usually obtained from residual values between the GPS/levelling and gravimetric geoid heights after the elimination of all known systematic distortions. If additional gravity data (in the form of gravity anomalies) are available, the covariance function of geoid height differences can be determined by the following steps: (1) transforming the GPS/levelling-derived geoid heights into gravity anomalies; (2) forming differences between the computed in step 1 and given gravity anomalies; (3) determining the parameters of the local covariance function of the gravity anomaly differences; (4) constructing an analytical covariance model for the geoid height differences from the covariance function of the gravity anomaly differences using the parameters derived in step 3. The advantage of the proposed method stems from the great number of gravity data used to derive the empirical covariance function. A comparison with the least-squares adjustment shows that the standard deviation of the residuals of the predicted geoid height differences with respect to the control point values decreases by 2.4 cm. 相似文献
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本文报道一种构建宽频带高分辨率超导重力仪（SG）的方法.与已商业化的GWR超导重力仪类似，新型超导重力仪同样使用磁悬浮超导检验质量来构建弹簧振子结构，不同的是弹簧振子的固有频率更高，可以有效覆盖地脉动频带.同时，利用基于超导量子干涉器件（SQUID）的位移传感技术，大幅提高了位移传感灵敏度，以保证仪器在测量带宽扩展之后仍具有与GWR仪器相当的测量分辨率，从而实现对时变重力信号与地球背景噪声信号的同时高分辨观测.宽频带超导重力仪核心部件垂向超导加速度计（VSA）的设计、组装和初步测试已经完成.结果表明，加速度计的噪声本底为8 μGal/Hz1/2@0.1 Hz，实现了对地脉动信号的高分辨率测量.而为了将仪器噪声本底降低到GWR仪器水平，加速度计的固有频率需要进一步减小，该部分参数优化工作正在进行.本文将对垂向超导加速度计的工作原理、结构和测试结果进行详细介绍. 相似文献
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为了研究海潮与固体潮的相互作用,对近海的泉州台用三台重力仪（二台LaGoste-G型、一台GS型）为期四个半月的观测资料进行了初步分析,探讨了仪器的性能及误差来源。由分析得出: 1.由LaCoste-G型584和589重力仪观测得到的结果是一致的,三台仪器对于主要潮波O1和M2波的观测结果也相符较好,其互差不超过8‰。利用Schwiderski图和我国等潮图作海潮改正后的潮汐因子接近理论模型值。但由于泉州为近海台,大的余差可能反映了局部地区海潮的影响。 2.LaCoste-G型重力仪的误差主要来自灵敏度的变化,应在基本台上作定期标定。 3.GS-207重力仪的观测结果受气压的影响较大,特别是K1和S2波,经初步分析得出约7微伽/毫巴。 相似文献
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《Journal of Geodynamics》2010,49(3-5):348-353
In this study, the loading gravity effect of air mass changes calculated with the three-dimension (3D) meteorological data from the European Centre for Medium-range Weather Forecasts (ECMWF) are removed from superconducting gravimeter (SG) observations. The global hydrological gravity effect is computed and removed with hydrological data from the Global Land Data Assimilation System (GLDAS). Otherwise, the gravity influences induced by a theoretical self-consistent ocean pole tide and variations in length of day (LOD) are considered in the calculation. After removing the influences mentioned previously and also considering the long term trend in the data, a very nice linear relationship between the theoretical gravity pole tide and observed gravity residual (containing the observed gravity pole tide) for each of the selected 9 GGP stations we considered can be obtained. Therefore, the gravimetric factor of the gravity pole tide can be estimated with a simple linear regression. The results show that no clear phase lag is found between the theoretical gravity pole tide and observed gravity residuals from the nine SG stations. 相似文献
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A global experimental model for gravity tides of the Earth 总被引：1，自引：0，他引：1
The long-term, continuous and high-quality tidal gravity data, recorded with the superconducting gravimeters (SGs) at 19 stations in the Global Geodynamics Project (GGP), were simultaneously used to investigate the global pattern of the tidal gravity variations. The atmospheric effects were removed from the gravity observations by using the simultaneous pressure records at the stations. A total of six global co-tidal models were employed to remove the loading effects of oceanic tides. The resonance parameters of the Earth's free core nutation (FCN), as well as the spheroidal constant components in the gravimetric factors of waves O1 and M2, were accurately retrieved. As a result, a global experimental model for gravity tides (GEMGT) was developed, considering the nearly diurnal resonance and the latitude-dependence of the gravimetric amplitude factors. The final results indicate that the mean discrepancy of the four main tidal waves (i.e. O1, K1, M2 and S2) between the GEMGT and SG observations is less than 0.2% on average. The GEMGT is in good agreement with the theoretical models based on the inelastic non-hydrostatic equilibrium Earth models [Dehant, V., Defraigne, P., Wahr, J., 1999. Tides for a convective Earth. J. Geophys. Res. 104, 1035–1058; Mathews, P.M., 2001. Love numbers and gravimetric factor for diurnal tides. J. Geodetic Soc. Jpn. 46 (4), 231–236] with a mean discrepancy less than 0.15%. However, the GEMGT is in closer accordance with the theoretical model given by Mathews [Mathews, P.M., 2001. Love numbers and gravimetric factor for diurnal tides. J. Geodetic Soc. Jpn. 46 (4), 231–236] for the diurnal tides while it is in closer agreement with one obtained by Dehant et al. [Dehant, V., Defraigne, P., Wahr, J., 1999. Tides for a convective Earth. J. Geophys. Res. 104, 1035–1058] for the semi-diurnal tides. 相似文献
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本文介绍一个把小波多尺度分析、表面刻痕分析以及位场频率域解释理论和反演方法结合起来的数据处理、反演解释和信息提取的方法系统.这一方法系统简称为区域重力场多尺度刻痕分析方法,应用于刻画地壳分层的三维密度结构、地壳变形带分布和构造单元分区.多尺度刻痕分析包含频率域重力场场源分层、重力场小波变换多尺度分解、场源分层深度及密度扰动反演、分层刻痕分析和构造边界定位四个子系统.文中扼要地介绍这四个子系统基本原理、方法技术及应用效果.从地球物理探测到大地构造学发现,是一个多学科综合研究的探索过程.要取得重大研究成果,必须研发和组合来自不同学科的多个新方法技术,使多学科综合研究有宽厚的理论支撑.本文介绍的四个子系统组合的理论支撑分别来自应用数学、地球物理学和信息科学. 相似文献