重力观测数据处理
重力测量实施方案
重力测量实施方案一、引言重力测量是地球物理勘探的重要手段之一，通过测量地球重力场的变化，可以揭示地下构造、岩石密度分布、矿产资源分布等信息。
本文档旨在提供一份重力测量实施方案，以指导相关人员在实际工作中进行重力测量。
二、前期准备1. 仪器设备准备：在进行重力测量之前，需要准备好重力仪、支架、水平仪、测距仪等仪器设备，并确保其准确度和稳定性。
2. 地面准备：选择平坦稳定的地面作为测量点，清除杂物和植被，确保测量仪器可以稳固地放置并进行测量。
3. 天气条件：在进行重力测量时，需要选择风力较小、天气晴朗的时段进行，以减小外界环境因素对测量结果的影响。
三、测量方法1. 定点测量法：在选定的测量点上，使用重力仪进行测量，记录下相应的重力值，并进行多次测量以确保结果的准确性。
2. 跟踪测量法：在需要进行连续观测的情况下，可以采用跟踪测量法，通过移动重力仪进行连续测量，以获取地质构造的变化信息。
3. 数据处理：对测得的重力数据进行处理，包括数据平滑、异常值剔除、数据拟合等，得到相对准确的地下密度分布信息。
四、注意事项1. 仪器校准：在进行测量之前，需要对重力仪进行校准，确保其准确度和稳定性，避免因仪器误差导致的测量偏差。
2. 环境干扰：在进行测量时，需要注意避免外界环境因素对测量结果的影响，如地面震动、电磁干扰等。
3. 数据记录：在进行测量时，需要及时、准确地记录测量数据，包括测量时间、地点、重力值等信息，以便后续数据处理和分析。
五、实施方案总结重力测量是一项复杂而重要的地球物理勘探手段，通过本文档提供的实施方案，可以指导相关人员在实际工作中进行重力测量，并获取准确的地下构造信息。
在实施过程中需要注意仪器校准、环境干扰和数据记录等问题，以确保测量结果的准确性和可靠性。
六、参考文献1. 陈华，地球物理勘探方法，地质出版社，2008。
2. 王明，重力测量技术与应用，地球科学出版社，2015。
3. 张强，地球物理勘探实用技术，科学出版社，2012。
反演地球重力场模型
反演地球重力场模型
反演地球重力场模型是通过观测数据和计算方法，确定地球内部的质量分布以及地球的形状和重力场特征。
下面是一种常用的反演方法：
1. 收集重力观测数据：利用重力仪器在地球表面或空中进行重力观测，获取不同位置上的重力加速度数据。
2. 数据处理：对观测数据进行预处理，包括去除测量误差、大气效应和地形影响等，以获得准确的地球重力数据。
3. 利用物理模型：选择适当的物理模型来描述地球的质量分布和形状，如球谐函数展开法、有限元法等。
这些模型基于物理原理和假设，通过调整参数来使模型的重力场与实际观测值拟合良好。
4. 反演算法：运用数学反演算法，将观测数据与物理模型进行匹配，通过迭代计算和优化方法，反演出能够最佳拟合实际观测数据的地球重力模型。
5. 评估和验证：根据反演结果，对所得到的地球重力场模型进行评估和验证。
可以与已知的地质和地球物理数据对比，检验模型的合理性和准确性。
需要注意的是，地球重力场反演是一个复杂的问题，涉及到大量数据处理和复杂的数学计算。
在实际应用中，还需要考虑到不同的误差来源和限制条件，以及采用合适的算法和技术来解决这些问题。
石油勘探中的重力测量技术与解释
石油勘探中的重力测量技术与解释石油勘探是一项复杂而精密的过程，其中重力测量技术被广泛应用。
通过对地球重力场的测量和解释，石油勘探人员可以了解地下油气资源的分布情况、油藏的形状和特征等重要信息。
本文将就石油勘探中的重力测量技术与解释进行详细探讨。
一、重力测量技术概述重力测量技术是利用地球重力场的变化来推断地下物质的分布情况和构造特征的一种方法。
通过测量某个地点的重力加速度值，并与参照点进行比较，可以揭示地下物质分布的差异并推断可能的油气储集区域。
常用的重力测量设备包括重力仪器、测量系统和数据处理软件。
二、重力测量在石油勘探中的应用1. 地质构造解释重力测量可以帮助石油勘探人员对地下构造进行解释和预测。
根据地下岩石密度的变化，可以绘制出重力异常图像，用于判断构造的深度和类型。
在勘探过程中，重力异常图像可以辅助识别断层、褶皱和构造块状变形等地质构造，为油气勘探提供重要参考。
2. 沉积盆地勘探在沉积盆地勘探中，重力测量技术可以确定盆地的边界、补给渠道和沉积源区等重要信息。
重力测量可以揭示盆地内部的密度差异，根据不同岩石的密度变化规律，推断沉积物的类型和厚度，评估石油勘探的潜力。
此外，在盆地勘探过程中，重力测量还可以用于判断断陷带、隆起带和盆地侧限等构造特征。
3. 油气储集区预测重力测量技术在油气储集区预测中起着重要作用。
通过重力测量获得的地下密度差异数据，可以推断潜在的油气储集区位置。
油气的储藏通常具有较高的密度，通过观测重力加速度的变化，可以辨别出潜在的油气富集区域。
这对于勘探人员确定钻探目标和优化资源开发具有重要意义。
三、重力测量数据处理与解释重力测量数据处理是重力测量技术中不可或缺的环节。
数据处理的目标是从原始数据中提取出地下油气储集区的信息。
常用的数据处理方法包括重力异常分析、滤波、当前分解和重力反演等。
通过这些处理方法，可以得到重力异常的分布图像，并配合其他地质和地球物理数据进行综合解释，从而辅助决策和勘探工作。
水下重力辅助导航重力仪观测数据实时处理
水 下 重 力 辅 助 导 航 中重 力 观 测 数 据 实 时处 理 的数 学 模 型 和处 理 方 法 ， 讨 了 水 下 载 体 重 力 观 测 数 据 的 厄 特 弗 斯 改 正 探 和水 平 扰 动 加 速 度 改 正 的数 学 模 型 ， 通 过 实 例 进 行 了 验 证 。 并
・ ５・ ７
器 的导航 ， 因此 重 力辅 助惯 性 导航 是水 下 载体 导航 的 研 究热 点 。 重 力辅 助 惯性 导 航 的基 本 原 理 是 利 用 地 球 物 理
ｌ 重 力 观 测 数 据 实 时处 理 数 学模 型
１ １ 厄 特 弗 斯 改 正 ．
特 征信 息重 力来 完 成 水 下 运 动 载 体 的 辅 助 惯 性 导 航 与 定位 ， 体在 运 动过 程 中 ， 力 仪 可 实 时 测 得 重 力 载 重 特征 数据 （ 重 力异 常 ） 同 时 ， 如 ， 根据 惯 导 的位 置 信 息 可 以从重 力 数据 库 中 （ 如重 力 异 常 等 值线 图 ） 取 重 提 力异 常数 据 ， 经过 下 延 算 法 归 算 至 载 体 下 潜 处 ； 并 将 这 ２种重 力异 常 数据 按 一定 的 匹 配 算 法进 行 解 算 求 得最 佳 匹配位 置 ， 用该 位置 信 息对 惯导 系 统进行 校 利
Ｒｅ ｌｔ ｍ ｅ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｆ ｇ ａ ｉｙ ｓ ｒ ｅ ｉ ａ ａ ｉ ｄｅ ｗ ａ ｅ ａ －ｉ ｏ ｅ ｓ ｎｇ ｏ ｒ ｖ ｔ ｕ ｖ ｙ ｎｇ ｄ ｔ ｎ ｕｎ ｒ ｔ ｒ ｇ ａ ｉ ｙ ａ ｄ ｄ ｎａ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｒ ｖ ｔ ｉ ｅ ｖ ｇ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
零漂改正对中国地壳运动观测网络重力数据处理的影响
零漂改正对中国地壳运动观测网络重力数据处理的影响隗寿春;徐建桥;郝洪涛;韩宇飞【摘要】基于中国地壳运动观测网络2000年流动重力观测数据,分析18台LCR-G型相对重力仪的零漂特性.结果显示,重力仪零漂率在某些时段变化较大,最大达10 μGal/h以上.根据重力仪零漂改正的不同处理方法,利用传统平差模型与改进模型对观测数据进行平差计算,并对结果进行比较.在相同先验中误差的情况下,传统平差模型的后验中误差为39 μGal,重力值平均精度为26.5 μGal,而改进模型的后验中误差为16.5 μGal,重力值平均精度为11.2 μGal,远高于传统平差模型.在数据预处理阶段按闭合观测分段进行零漂改正,可以有效消除重力仪零漂剧烈变化的影响,明显优于将仪器零漂率当作固定参数的计算方法.%Based on CMONOC mobile gravity data from 2000,zero drift characteristics of 18 LCR-G relative gravimeters are studied.The results show that zero drift rate of gravimeter may sometime shave a significant change,up to 10 μGal/h.Based on different processing methods of zero drift correction,the results of traditional and improved adjustment models are compared.Given the same priori error,the posterior error of the traditional adjustment model is 39μGal,and its average accuracy of gravity value is 26.5 μGal;however,for the improved adjustment model,its posterior error is 16.5 μGal and the average accuracy of gravity value is 11.2 μGal.The accuracy of the improved model is much higher than that of the traditional adjustment model.The comparison shows that computing the zero drift correction by circuit in the data preprocessing can effectively eliminate the error ofsignificant change of zero drift.The improved model is superior to traditional adjustment model that assumes the zero drift as a constant.【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】4页(P403-406)【关键词】流动重力测量;零点漂移;平差模型【作者】隗寿春;徐建桥;郝洪涛;韩宇飞【作者单位】中国科学院大学,北京市玉泉路甲19号,100049;中国地震局第二监测中心,西安市西影路316号,710054;中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉市徐东大街340号,430077;中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉市徐东大街340号,430077;中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室),武汉市洪山侧路40号,430071;地壳运动监测工程研究中心,北京市三里河路56号,100045【正文语种】中文【中图分类】P312中国地壳运动观测网络(crustal movement observation network of China , CMONOC)相对重力联测工作由LCR-G型重力仪施测[1-3]。
地质勘察工程中的重力勘测规范要求
地质勘察工程中的重力勘测规范要求地质勘察工程中的重力勘测是通过测量地球表面的重力场强变化，来研究地下岩石体的密度分布及构造性质的一种方法。
重力勘测在工程勘察中具有重要的意义，可以为地下建筑、地质灾害预测等提供重要的参考数据。
为了保证勘测结果的准确性和可靠性，重力勘测需要遵循一定的规范要求。
本文将介绍地质勘察工程中的重力勘测的规范要求。
一、前期准备工作重力勘测前，需要进行充分的前期准备工作。
首先，要制定详细的勘测计划，确定勘测区域的范围和类型，明确勘测的目的和要求。
同时，要进行勘测现场的调查，了解地质地貌、地下构造、地下水位等情况，为勘测数据的解释提供依据。
此外，还需要选择合适的重力仪器和相关设备，并进行校准和检查，确保其工作正常可靠。
二、观测方法和点位布设在地质勘察工程中的重力勘测中，常用的观测方法有点重力测量法和全岛重力测量法。
点重力测量法适用于小范围和复杂地形的勘测，全岛重力测量法适用于大范围和平坦地形的勘测。
根据实际情况选择合适的观测方法。
在进行观测点位布设时，应根据勘测区域的特点和要求，进行合理的选择。
通常，观测点位应均匀分布在勘测区域内，以确保整个区域的重力场能够得到充分的反映。
对于山区和复杂地貌的区域，应采用更加密集的观测点位布设，以获取更准确的重力数据。
三、观测数据的采集和处理在进行重力观测时，需要准确记录观测数据。
观测数据应包括观测点位的位置坐标、观测仪器的读数和观测时间等信息。
同时，应注意观测环境的影响，如风力、温度等因素可能对重力观测数据产生干扰，需要进行相应的修正。
观测数据采集完成后，需要进行数据处理和计算。
常用的数据处理方法有基线差法、重力异常值检测和重力数据平滑等。
数据处理的目标是去除随机误差和非重力异常值，得到准确的地下质量密度分布情况。
四、数据的解释和应用重力勘测数据解释的目标是揭示地下岩石体的密度分布和构造特征。
通过数据的分析和处理，可以计算得到物质的密度参数，并绘制重力异常图。
高分辨率地球重力场观测数据初步分析
高分辨率地球重力场观测数据初步分析地球重力场是描述地球表面上任意一点附近重力加速度的物理场。
它是由地球内部质量分布以及地球自转等因素所决定的。
高分辨率地球重力场观测数据能够提供宝贵的信息，帮助科学家们深入了解地球内部结构、岩石圈运动以及全球变化等重要问题。
本文将对高分辨率地球重力场观测数据进行初步分析。
首先，高分辨率地球重力场观测数据的收集是通过卫星或探测器等空间技术来实现的。
这些卫星或探测器在不同时间和不同地点进行观测，记录下地球表面上的重力变化。
在收集到的数据中，经过处理和精确的校正，我们可以得到高精度的地球重力场观测数据。
对高分辨率地球重力场观测数据的初步分析，可以从以下几个方面进行：1. 局部重力异常分析地球表面上的重力场并不是完全均匀的，存在着区域性的重力异常。
通过对高分辨率地球重力场观测数据的分析，可以确定地球表面上的局部重力异常情况。
这些异常可能是由地下矿藏、构造演化、地层变化等因素引起的。
通过研究这些重力异常，可以揭示地壳运动和地球内部构造演变的信息。
2. 球谐函数分析地球重力场的形状可以用球谐函数展开表示。
通过对高分辨率地球重力场观测数据进行球谐函数分析，可以得到不同阶次和次数的球谐系数。
这些系数可以描述地球重力场的空间分布特征。
通过分析球谐系数的变化，可以研究地球的引力场变化情况，监测地壳运动以及全球变化等现象。
3. 剖面分析高分辨率地球重力场观测数据可以用来绘制地球表面上的重力剖面图。
通过对重力剖面的分析，可以了解地球表面下不同深度处的密度变化情况。
这对于认识地球内部结构以及岩石圈运动等有重要意义。
同时，重力剖面图还可以用于矿产资源勘探、寻找地下裂缝等应用。
4. 数值模拟通过利用高分辨率地球重力场观测数据，可以建立数值模拟模型，模拟地球内部的重力场分布。
这些模拟结果可以与观测数据进行比较，从而验证模型的准确性，并进一步优化模型。
数值模拟还可以用来预测地球的重力场变化，为自然灾害预警和地质勘探等提供参考依据。
测绘技术中的重力测量技术详解
测绘技术中的重力测量技术详解重力测量技术是现代测绘技术中的重要组成部分，它在地质勘探、地震监测、地质灾害预警、地下水资源调查等方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍重力测量技术的原理、应用和发展趋势。
一、重力测量技术的原理重力测量技术是通过测量物体之间的重力相互作用来获取地球重力场的信息。
地球上的重力场是由地球质量分布所引起的，重力的大小和方向在不同地方具有差异。
重力测量技术通过测量地球上不同点的重力值，可以推测地球内部的质量分布情况，从而了解地质结构、地壳运动等信息。
重力测量技术的核心是重力仪，它利用重力作用的平衡原理来测量。
一般来说，重力仪由重轮、射线脱卸装置、摆杆、补偿装置、读数装置等组成。
重轮的重力和射线的张力通过补偿装置来平衡，从而测量出地球的重力场。
二、重力测量技术的应用1. 地质勘探重力测量技术在地质勘探中具有广泛应用。
地质构造的分布和发展过程直接影响着地球的重力场。
通过重力测量，可以获取地下岩层的密度和厚度信息，确定地下构造、矿体和油气藏的位置和性质，为勘探和开发提供重要依据。
2. 地震监测重力测量技术在地震监测中起到重要的作用。
地震活动会引起地壳的变形和应力的释放，进而改变地球的重力场。
通过长期的重力观测，可以监测地震活动的变化趋势，为地震预警和防灾减灾提供重要数据支持。
3. 地质灾害预警地质灾害（如滑坡、地面沉降等）与地下岩体的变形和重力场变化密切相关。
重力测量技术可以监测地质灾害区域的重力场变化，及时发现地下变形，预测地质灾害的发生概率，为防范和减轻地质灾害提供重要依据。
4. 地下水资源调查地下水是重要的水资源，而地下水的分布和流动受地下构造的制约。
通过重力测量技术可以推测地下岩层的厚度和密度，进而预测地下水的分布和流动情况，为地下水资源的合理开发和利用提供依据。
三、重力测量技术的发展趋势随着科技的不断进步，重力测量技术也得到了迅速发展。
未来的重力测量技术将会朝着以下方向发展：1. 高精度化重力测量技术不断追求更高的精度，以满足对地下结构和地质过程细节的要求。
重力异常数据处理新法
重力异常数据处理新法重力异常数据处理新法重力异常数据处理是地球物理学中的重要研究内容之一。
它通过测量地球表面的重力场变化，揭示地球内部的结构与成分的分布情况。
在传统的重力异常数据处理方法中，常使用傅立叶变换来分析频谱特征，但该方法存在一些局限性。
因此，本文将介绍一种基于新方法的重力异常数据处理流程。
第一步：数据收集与预处理在进行重力异常数据处理之前，首先需要收集相应的数据。
一般可以通过重力测量仪器在不同地点进行重力场的测量。
然后，需要对原始数据进行预处理，包括去除噪声、校正测量误差等。
这可以通过滤波、平滑等方法来实现。
第二步：建立重力异常模型在重力异常数据处理中，需要建立一个适当的模型来描述地球内部的结构与成分。
常见的模型包括均匀球模型、层状模型等。
根据具体情况选择合适的模型，并进行参数估计。
第三步：重力异常数据反演通过建立的重力异常模型，可以进行重力异常数据的反演。
反演过程中，常用的方法是最小二乘法。
该方法通过最小化观测数据与模型计算值之间的差异，调整模型参数，使其逼近真实的地球重力场分布。
第四步：模型验证与优化反演得到的重力异常模型需要进行验证与优化。
可以通过与其他地球物理数据进行比较，如地震数据、磁力数据等，来验证模型的准确性。
若存在差异，可以进行进一步优化调整，直至获得较为准确的重力异常模型。
第五步：结果解释与应用最后，根据得到的重力异常模型，可以对地球内部结构与成分进行解释与应用。
例如，可以利用重力异常数据揭示地下矿产资源分布情况、构造活动的特征等。
这对地质勘探、资源开发等领域具有重要意义。
综上所述，基于新方法的重力异常数据处理流程包括数据收集与预处理、建立重力异常模型、重力异常数据反演、模型验证与优化以及结果解释与应用等关键步骤。
通过这一流程，可以更准确地揭示地球内部的结构与成分分布情况，为地球科学研究提供有力支持。
重力梯度数据处理与解释方法研究
重力梯度数据处理与解释方法研究重力梯度数据是探地物理学中的一种重要数据类型，它可以提供地下物质分布的信息。
在地质勘探、矿产资源评价和地震活动研究等领域，重力梯度数据的处理与解释方法的研究具有重要的意义。
本文将探讨重力梯度数据的处理流程以及常用的解释方法。
一、重力梯度数据处理流程重力梯度数据的处理流程主要包括数据获取、数据预处理、特征提取和数据解释几个步骤。
1. 数据获取：重力梯度数据通常通过测量仪器获取，这些仪器可以记录不同位置上的重力梯度数值。
常用的重力梯度数据采集方法包括飞行测量、航船测量和陆地测量等。
2. 数据预处理：在进行进一步的数据处理前，需要对原始数据进行预处理。
这包括数据的滤波、去噪和校正等步骤，以提高数据的质量和准确性。
3. 特征提取：在对重力梯度数据进行处理前，需要提取出其中的有效信息。
传统的特征提取方法包括Hilbert-Huang变换、小波变换和傅里叶变换等。
4. 数据解释：在完成特征提取后，可以进行重力梯度数据的解释。
这包括地形解释、物性解释和异常体解释等。
地形解释可以通过重力梯度数据反演地表形态特征，物性解释可以识别地下物质的类型和性质，异常体解释可以定位地下的异常体。
二、常用的重力梯度数据解释方法1. 梯度异常推断法：梯度异常推断法是利用重力梯度场的空间变化特征来反演地下构造的方法。
通过对梯度异常场进行处理和解释，可以获得地下构造的类型和分布情况。
2. 数据反演法：数据反演法是通过建立地下模型与观测数据之间的关系来反演地下构造的方法。
常用的数据反演方法包括正演模拟、反演优化和参数反演等。
3. 特征分析法：特征分析法是通过分析重力梯度数据的特征来解释地下构造的方法。
这包括特征提取、特征分析和特征匹配等步骤，可以提供地下构造的定量信息。
4. 专家系统方法：专家系统方法是利用专家经验和知识来解释重力梯度数据的方法。
通过建立专家系统的规则和知识库，可以从重力梯度数据中提取出地下构造的信息。
重力勘探数据处理
将数据归一化处理，统一量纲，便于 比较分析。
数据转换
将原始数据转换为统一格式，便于后 续处理。
数据处理
01
02
03
04
数据平滑
采用滤波算法对数据进行平滑 处理，降低噪声干扰。
异常值检测
通过统计方法检测异常值，并 进行处理。
数据插值
对缺失数据进行插值处理，填 补空白区域的数据。
数据拟合
对数据进行拟合处理，提取地 质信息。
结果解释
地质构造分析
根据处理后的数据，分 析研究区域的地质构造
特征。
矿产资源预测
成果图件编制
综合评价与建议
结合地质背景和数据处 理结果，预测矿产资源
的分布和储量。
根据处理结果编制各种 成果图件，如等值线图、
平面图等。
对处理结果进行综合评 价，提出进一步勘探的
建议和方向。
03 重力勘探数据处理技术
效率和精度。
多学科融合
加强与其他学科的交叉融合， 引入相关领域的先进理论和方 法，推动重力勘探数据处理技 术的发展。
实时数据处理
发展实时数据处理技术，提高 数据处理速度，以便更好地指 导现场勘探和资源开发。
高精度数据处理
提高数据处理精度，挖掘更准 确的地质信息，为地质研究和 资源开发提供更有力的支持。
反演方法
常见的反演方法包括最小二乘法、遗传算法、模拟退火算法等。这些方法可以根据实际需 求选择使用，以达到最佳的反演效果。
反演结果评估
反演结果的评估可以通过对比反演结果和实际地质情况，观察反演结果的准确性和可靠性 。同时，也可以通过反演结果的正演计算，评估反演结果的合理性。
模型正演技术
模型正演技术概述
地球物理观测实验报告(重力)
地球物理观测实验报告课程名称：地球物理观测与实验实验名称：重力观测实验姓名：xx班级：xx完成日期：20xx 年x 月xx 日目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、仪器介绍 (4)1、仪器使用方法和操作内容 (4)(一) 准备工作 (4)(二）参数设置 (5)(三）调平与测量 (6)2、使用中必须注意的问题 (8)四、实验内容 (8)1. 实验数据 (8)(1)第一小组的数据 (8)(2)第二小组的数据 (9)2．计算过程 (10)（1）第一小组的数据计算 (10)（2）第二小组的数据计算 (11)（3）误差分析 (11)五、实验感想 (12)参考文献 (12)一、实验目的（1）了解CG-5重力仪的测量原理、结构、主要功能及技术指标。
（2）学习仪器使用方法，包括安置、维护参数设观测和据回放等。
（3）掌握使用24小时静态观测数据，对仪器的基本性能状况进行评价方法。
（4）掌握零位漂移，漂移率，残余观测数据稳定性等基本概念。
（5）掌握观测重力仪基本野外方法，以及相应的数据整理和计算法。
二、实验原理重力测量所使用的物理原理：弹簧重力仪：包括金属弹簧重力仪和石英弹簧重力仪，弹簧重力仪使用了弹簧、弹片、扭丝等机械原件进行重力平衡式相对重力仪设计。
金属弹簧重力仪弹性系统由金属材料制成，石英弹簧重力仪弹性系统由石英材料制成。
振弦重力仪：该重力仪的原理是以测定磁场中片状金属弦在不同张力（重力）作用下其振动频率的变化，来确定相对重力变化（原理与琴弦在不同张力下振动，发出不同频率的声音相同）。
振弦重力仪主要用于海洋和井中重力测量。
激光绝对重力仪：根据自由落体定律，在落体自由下落时用激光测距，原子钟计时，完成重力全值测定，目前已达到（2〜5) ×10-8m/s2的测量精度。
超导重力仪：1960年随超导应用技术的出现，使用扼、销、铅等超导材料，应用其在温度接近绝对零度条件下的零电阻效应，制成具有高稳定性的"磁弹資"的弹力与重力进行平衡，用电容位移传感器实现连续自动观测。
第2章 重力测量野外工作方法及观测数据
代表改正的意思
第三节
重力仪测量的野外观测方法及零点改正
一、 单次观测法
(四)、 零点改正 1、有基点网的情形 2、无基点网的情形
一. 单次观测法 (四)、 零点改正
2、无基点网的情形: ( 设立基点进行零点改正
第三节
重力仪测量的野外观测方法及零点改正
一、 单次观测法 二 、 重复观测法
第三节
二、基点网的平差
(四)、 进行基点网平差
1、对单个环路 2、对多个环路
(四) 进行基点网平差
1、对单个环路
1)求平差系数 K=闭合差/闭合时间 代表平差 2) 求某一边的平差值
g i Kti
g K ti 0
i 1 m
3) 各边平差值之和必须满足
二、基点网的平差
(四)、 进行基点网平差
测点 1、 图示 基 点
总 基 点
一、 基点网的建立: 2、有关术语的理解 基点: 重力测量的起算点和基准点 基点网: 测区选择的一系列控制基点所构成 的控制网。 普通网： 重力测量时一系列测点所组成的 观测网。
第二节 重力基点网
一、 基点网的建立
二、 建立基点和基点网的主要目的 三、 建立基点网的要求
第二章 重力测量野外工作方法及观测数据的整理
第一节 不同勘探阶段的重力测量
第二节 重力基点网 第三节 重力仪测量的野外观测方法及零点改正 第四节 基点网观测数据的整理 第五节 重力仪观测结果的外部改正 第六节 布格重力异常的计算和图示
第一节 不同勘探阶段的重力测量
一、 重力勘探的分类及各阶段的主要特点和目的 二、 重力测量的分类及其基本形式
重力仪测量的野外观测方法及零点改正
二 、 重复观测法
重力野外工作技术与资料初步整理
内容纲要： 内容纲要：
一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示
重力勘探
野外重力数据采集
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拉科斯特重力仪， 拉科斯特重力仪， 上方为G型 上方为 型，下方 为D型 型 野外地面高程测量
LACOSTE — G型重力勘探 型重力勘探
内容纲要： 内容纲要：
一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示
一、重力勘探的地质任务
1、区域重力调查（小比例尺，大范围重力测量） 、区域重力调查（小比例尺，大范围重力测量）
研究地壳深部构造 如莫霍面起伏、深大断裂带等 如莫霍面起伏、 研究区域地质构造 划分地台、 划分地台、地槽等构造单元 结晶基底面起伏 圈定沉积盆地范围以及沉积层内部的构造 地质填图 划分成矿远景区
ε 总 ≈ (1 / 2 ~ 1 / 3) ⋅ ∆g max
内容纲要： 内容纲要：
一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示
三、野外施工
1、施工前的仪器准备 、
施工前,为确保取得合格的测量数据 为确保取得合格的测量数据,应按照有关技术规定的 在进行野外施工前 为确保取得合格的测量数据 应按照有关技术规定的 要求,对使用的重力仪检查和调节 对仪器的性能应进行试验 要求 对使用的重力仪检查和调节,对仪器的性能应进行试验 对使用的重力仪检查和调节 对仪器的性能应进行试验.
——水文、工程测量： 水文、工程测量：
（1）比例尺的确定以不漏掉最小有意义的研究对象产 ） 生的异常为原则 条线穿过探测对象， （2）至少 ～3条线穿过探测对象，每条线上应有 ～5 ）至少2～ 条线穿过探测对象 每条线上应有3～ 个点落在研究对象上 （3）点距一般取（1/2～1/10）线距 ）点距一般取（ ～ ）
超导重力仪观测数据分析与信号检测
析的步 骤 ， 最后对数据结果进行 了分析 。
Hale Waihona Puke 关键词： 超导重力仪 ； 快速傅里叶变换 ； 谱分析
中图分 类号 ： ２ ３ ６ Ｐ ２ ． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： ６ １ ０４ ２０ ） ２０４ —４ １７ － ４ （０ ８ ０ －０ ００ ３
Ｎ／ 一 ｌ ２ Ｎ／ ２一ｌ
２ 快速傅里叶变换算法原理 在数字 信 号 处 理 过 程 中， 散 傅 里 叶变 换 离 （ ｉ ｒｔ Ｆｕｉｒ ｒｎｆｒ ｔｎ Ｄ Ｔ 提供 了利 用计 Ｄｓ ｅ ｏｒ ａｓ ｍａｏ ， Ｆ ） ｃ ｅ ｅＴ ｏ ｉ 算机作傅里叶变换运算的一种数学方法。Ｄ Ｔ计算 Ｆ 公式 为 ：
邢 枯 ， 杨
（．国家海洋信息中心 ， １ 天津
柳 李 ，
鹏
４０ ８ ） １０ ３
３０ ７ ； ．中南大学 地学 与环境工程学院地质所 ， ０ １１ ２ 湖南 长沙
摘要 ： 探测 时间序列 中隐藏的周期信号是超导重力仪观测数据分 析的 目标之一 ， 进行 超导重力仪观测数据 中
隐含信号 的检测 ， 最常用的方法是快速傅里叶变换 （ａ ｏｒｒ ｒ ｓｒ ａｏ ，Ｆ ） ＦｓＦｕｅ Ｔａ ｆ ｍｔｎＦ Ｔ 。首先对快速傅里叶变换 的原 ｔ ｉ ｎ ｏ ｉ
Ｎ —ｌ
（） ∑ｘ２ ￣／ ∑ｘ２ ＋ ） ｜ ＝ （ ）Ｎ＋ ｌ ｝ ｒ ｋ ２ （ １嘞 ｒ
数 ；ｒ 为奇 数 。 ２ ＋１
（） ２
式 中 ， 含义 同上 ； ＝０ １ … 、 Ｎ ２—１ ；ｒ 偶 ｒ 、、 （ ／ ）２ 为 （ ） 即为 基＿ ’ 法 的 基 础 。它 表 明 ， ２式 ２Ｆ 算 ｎ 若
高分辨率地球重力场观测数据初步分析
高分辨率地球重力场观测数据初步分析地球重力场是地球的引力作用在空间中的分布情况。
地球重力场观测数据能够提供有关地球内部结构、大地测量、海洋学和大气学等诸多领域的重要信息。
随着卫星技术和观测仪器的发展，获取高分辨率地球重力场观测数据变得越来越可行，然而，初步分析地球重力场观测数据依然具有一定的挑战和复杂性。
在进行高分辨率地球重力场观测数据的初步分析时，有一些关键的步骤和考虑因素需要被纳入。
下面将对这些步骤进行详细的讨论。
首先，高分辨率地球重力场观测数据的获取需要使用先进的卫星观测技术。
卫星搭载的重力仪器能够测量地球引力的微小变化，从而提供高分辨率的地球重力场数据。
这些卫星还需要在轨道上保持稳定，以确保测量数据的准确性和可靠性。
其次，在进行高分辨率地球重力场观测数据的初步分析之前，对观测数据进行预处理是非常重要的。
预处理包括数据清洗、去除噪声和数据插值等步骤。
数据清洗的目标是去除异常值和无效数据，以确保分析的可靠性。
去除噪声和数据插值可以提高数据的平滑性和连续性。
这些预处理步骤能够有效减少观测数据的误差和噪声影响，从而提高后续分析的准确性。
接下来，高分辨率地球重力场观测数据的初步分析包括数据可视化和分析。
数据可视化是将观测数据以图形形式展示，以便更好地理解数据的分布和变化趋势。
常用的可视化方法包括等值线图、热力图和3D模型等。
数据可视化不仅能够直观地展示地球重力场的特征，还可以帮助发现异常值和异常区域，为后续分析提供参考。
在数据可视化的基础上，对高分辨率地球重力场观测数据进行分析是进行初步分析的关键步骤。
分析的目标是在数据中发现特征，比如地球重力异常和地下结构。
常见的分析方法包括频谱分析、统计分析和空间插值等。
频谱分析可以帮助确定地球重力场中出现的频率成分和特征，从而探索地球内部的结构。
统计分析可以帮助找出地球重力场观测数据的规律和趋势，从而提供更深入的理解。
空间插值可以通过对观测数据进行插值和插补，来获得更详细和精确的地球重力场分布图。
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拟稳平差
采用的是拟稳基准，它是将网中的测点 分为拟稳区和非拟稳区两个部分，拟稳 区内的点相对于非拟稳区的点而言是稳 定的。
平差计算步骤
平差用观测数据文件的建立
A
准备好重力网平差需要的4个数据文件
平差计算
B
执行ADJ.EXE观测数据平差程序，系统自动进行平差 计算并生成平差报告，将重力网平差处理获得的各项结 果逐一列入报告中。
预处理结果的整理
C
执行FRST.EXE段差、自差、互差计算程序，将平差报告文件中输 出的经过预处理后的段差的自差、互差和经线性漂移改正后段差 的均值以及相应的精度等一并列表写入段差的自差和互差检验结 果报告中。
0 格值表文件（TABLE.DAT） 1
观测数据文件
（每台仪器建立一个文件）
0
2
03 测区测点信息文件
基本概念与平差模型
平差 为什么要进行平差？
两个观测元素相互之间存在着理论关系， 而实测的结果通常不能满足这种关系，这 个矛盾主要是测量误差引起的。解决这个 矛盾的方法就是所谓的平差。
基本概念与平差模型
平差 平差模型
重力段差是相邻重力点的观的理论关系，这种理论关系就是平差模型。
91500
0.0000
0.0050
99999
WHHB1006.808
WHHB1006.818
99999
三种平差方法在地震区域重力网的应用比较
重
力
数 据
02 重力数据预处理与平差方法 预处理与方法的使用性
处
理
重力网平差方法 经典平差 采用的是固定基准，它是假定网中有重力
值固定不变的起算基准；
自由网平差
采用的是重心基准，它是假定网中所有 点的重力值都是变化的，而且这种变化 是等概率发生的。如果网形不变，则起 算基准相同，否则，起算基准不同；
m
p
F (Zi ) gik Eh Am cos(nZi n )
k 1
n 1
这个模型是根据重力仪的结构特征建立的。式中右边第 一项是用厂家提供的格值表将观测值转换成重力值后再 分别乘以多项式各次的系数并求和。第二项是用三角多 项式来模拟传动螺杆和齿轮组系统的轴线偏心和刻度不 均匀引起的周期误差。
华北测网的测量平差 (LCR-G808 G818 2010.06)
00000
0.0100 1.1724 0 (拟稳点数)
WHHB1006.DZJ
气压系数 一次 二次 三次
G808 LCR-808
0.0000000 1.000643 0.0000 0.0000
G808 0.0100 0.0050 -.0000 1 0 0 0 0 2 (零漂,一、二、三次,周期标定否)
4个文件的建立—④引导文件
1.平差计算题目。 2.输出文件内容的控制参数。 3.总体先验中误差，潮汐因子，拟稳点数。 4.测区测点信息文件名。 5.重力仪信息。(仪器各项改正系数、仪器先验中误差，仪器标定与否控制参数等) 6.已知重力值测点信息。(控制参数、已知值总体精度、已知值点号、点名、点值及精度) 7.各台仪器观测数据文件名。
4个文件的建立—③测点信息文件
测站号,测站名,纬度,经度,高程,概略重力值。 以99999结束 注意：当对重力网做拟稳平差时，拟稳点应排在最后，即在99999的前 面依次排列。
9001 9002 9003 9004 9005 9006 9007 9008 9009 9010 9011 9012 9013 9014 9015 99999
重力观测数据处理
重
力
数 据
02 重力数据预处理与平差方法 预处理与方法的使用性
处
理
重
力
数 据
02 重力数据预处理与平差方法 预处理与方法的使用性
处
理
基本概念与平差模型
重力 测点之间的重力差值，由相对 段差 重力仪观测得到
基本概念
重力 点值
测点的重力值，由绝对重力仪测定
平差
按一定的原理确定观测值的误差改正数， 使得平差后的观测值之间符合它们在网 中的理论关系。
三种平差方法的最小范数条件
经典平差
在区域重力网中给定一个相对稳定的点， 然后假定这个点的重力值已知，通过网的 平差再由此点的已知重力值推出网中其它 各点的重力值。
自由网平差
网内全部测点重力值的改正数之和等于 零，这些点的变化等概率发生。
拟稳平差 拟稳区内的测点重力值的改正数之和等 于零，拟稳区内各点的变化等概率发生。
（观测数据中所有参与平差计算 的点，包括已知的绝对点的测站 信息必须全部输入）
平差引导文件
04
平差用4个数据文件的建立
4个文件的建立—①格值文件表
Table.dat文件（每台仪器24行，以88888隔开，不用的仪 器放在99999后备用）
4个文件的建立—②观测数据文件
✓测区名,运输工具。 ✓仪器号,观测员,年月日时分,点号,读数,气压,外温。 ✓44444 静掉观测,中途停顿；55555 一天观测完毕；66666 数据突跳；99999 数据结束 注意：1.一天的数据不得多于24组。
自由网平差
采用的是重心基准，它是假定网中所有 点的重力值都是变化的，而且这种变化 是等概率发生的。如果网形不变，则起 算基准相同，否则，起算基准不同；
拟稳平差
采用的是拟稳基准，它是将网中的测点 分为拟稳区和非拟稳区两个部分，拟稳 区内的点相对于非拟稳区的点而言是稳 定的。
重力网平差方法
平差方法
由平差理论的发展可以知道：自由网平差 是拟稳平差的一个特例，而经典平差又是 自由网平差的一种特殊情形，三种平差方 法都遵循两个基本准则：
2.每台仪器一个数据文件，使用几台仪器就建立几个观测数据文件
hb CAR G808 GCYM 1006051548 93300 2647.534 1014.0 28.0 G808 GCYM 1006051746 93500 2621.720 1014.0 27.0 G808 GCYM 1006051928 93300 2647.485 1012.0 26.0 55555 G808 GCYM 1006060836 93300 2647.401 1018.0 26.0 G808 GCYM 1006061030 91400 2604.676 1011.0 26.0 G808 GCYM 1006061221 91600 2565.230 1008.0 33.0 66666 G808 GCYM 1006061449 91400 2604.639 1010.0 29.0 44444 G808 GCYM 1006061456 91400 2604.649 1010.0 29.0 G808 GCYM 1006061646 93300 2647.430 1012.0 29.0 G808 GCYM 1006061755 93600 2566.195 975.0 26.0 G808 GCYM 1006061910 93300 2647.375 1013.0 26.0 99999
G808 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 (周期误差改正参数x1,y1,x2,y2)
G818 LCR-818
1.000207
G818 0.0100 0.0050 -.0000 1 0 0 0 0 0
99999
1 0.0050 (0无已知点,拟稳或自由网平差;1,2经典平差,已知值等或不等精度)
主要解决测量误差的合理分配问题，获取一个最佳的
最小二乘原则 相对网形，与测网采用什么起算基准无关。也就是采 取哪种平差方法都不会影响平差改正数值,网形的相对 关系也不会改变。但是，这个最佳的相对位置固定的 网形在没有确定其空间起算基准之前是上下浮动的， 于是有了第二个准则。
最小范数条件
它的作用是作网外配置，也就是选择平差 起算基准，有了这个起算基准才能固定网 形的空间绝对位置。 第一个准则是三种平差方法的共同点，第 二个准则是差异之处。
英山 三里畈 黄石 凤凰镇 黄陂 孝感 安陆 随州 唐县镇 枣阳市 桑庄镇 麻城 福田河 黄梅 襄樊
30.736 115.713 137.0 30.812 115.244 82.2 30.272 115.021 25.3 30.919 114.737 51.1 30.982 114.335 45.1 30.937 114.021 37.8 31.188 113.702 57.7 31.694 113.348 96.9 31.955 113.143 138.0 32.075 112.815 120.0 32.588 112.242 86.6 31.122 115.155 117.0 31.486 115.102 118.0 30.134 115.978 63.4 32.003 112.208 113.0
重力网平差方法
经典平差 最宽松；
拟稳平差 网中具有相对稳定点群的情况似乎要多一 些，在加强稳定点分析和研究的基础上， 应用效果较好。
拟稳平差
次之； 经典平差
自由网平 差最苛刻。
如能配以同步观测的绝对重力测量，则 强制到绝对重力基准上最好，否则，会 引入起算基准的扰动效应。
自由网平差
比较适合于局部重力网和微型重力网， 由于应用条件过于苛刻，建议慎重使用。
重
力
数 据
02 重力数据预处理与平差方法 预处理与方法的使用性
处
理
重力数据预处理与平差方法
数据预处理
0
0 2
03
04
05
1
固 体 潮 汐 改
气 仪器格 重 压 值系统 力 改 误差改 仪 正 正和周 高
期误差 度
零 漂 改 正
正
改正
改
正
经典平差 采用的是固定基准，它是假定网中有重力 值固定不变的起算基准；