绝对重力观测的潮汐改正
中国地壳运动观测网络基准站重力场变化的海潮负荷信号改正问题
１ 引 言
由 中国地 震局 牵头 ， 总参测绘 局 、 中国科学 院 以
有频率相同的特点 ， 我们无法在做资料 的调和分析 时直接 从 观测 资料 中将 两 种不 同 信 号 分 离 。基
于近期 的 Ｔ ｐｒＰｓｉｏ （ ／ ） 星 测 高技 术 ， ｏ ｅ ｏｅ ｎ Ｔ Ｐ 卫 ／ ｄ 许 多新 的高精度海潮 模型 （ Ｃｒ． ， ｓ ． 如 ｓ ０ Ｃｒ ０和 Ｔ ｘ２ ３ ４ ｐｏ
及国家测绘局共 同承担 的国家重大科学工程“ 中国
地 壳运动 观测 网络 ” 目的主 要 目的是 检 测 和研 究 项
由于地壳运动引起的各种地球物理场变化规律和运 动图像 ， 进而服务于减灾和 自然环保 ， 为预报地震提 供重要的基础资料和背景信息， 该项 目的实施在地 球科学研究领域有十分重要 的应用前景。近年来随 着理论模型的不断完善和计算机技术 的快速发展 ，
位 角 ， ） 与地 球 形 变有 关 的重 力 负荷 格 林 函 Ｇ（ 为 数 。从 而 可 得 某 一 分 波 的 负 荷 振 幅 Ａ ＝（ ＋ Ａ ） 和负荷相位 风 ＝ｔ。 Ａ 。 ｇ 。／ 。 Ａ 通 常在作重力 观测 的负荷 改正时 除 了求各 潮汐
特别是 高 精 度 Ｇ ＷＲ型 超 导 、Ｇ一５型 绝 对重 力 仪 Ｆ 的研制 成功 和广 泛应用 ，我们获得 了研 究 地球 重力
等） 已相继建立 ， 另外法国格勒诺布尔 （ ｒ ｏｌ） Ｇｅ ｂ 力 ｎ ｅ 学研 究所基 于 有 限 元方 法建 立 了 Ｆｓ９ ． ｅ ５ ２全 球 海
牧 稿 １ ：０ ｌ３ － ， 回 日期 ：０ １０ ４ ３期 ２０ ４４０ 修 ２ ２０ —６１
基盘项目 ： 国家杰出青年科学基金 “ 全球地球动力学蚺蕾力效应综音研究” 编 号： ９ ５ 】 ） 国家 自然科学基金“ （ ４ ２４ １ ； ９ 国际超 导重力议 观 测 资料分析与研 究“ 编号 ： ７４ ２ ） 中国科掣院知识剖新］ 程项 目“ （ ４ ７２３ ； ９ 中国太陆形 变场 和重 力场时空变 化及其动力学机 制研究 编号 ： Ｚ ５ ｑ ４１ ） （ Ｋ ９ ２ ｌ 】 资助 作者简 卉： 孙和平（ ９５ ） 男 ， 】５ － ． 江苏江岍＾ ， 研究员 ． 现从事地球重力场 固体潮数据处理段其地球动力学应用研究 工作
高精度海洋重力测量中AIRSEA SystemⅡ的水平加速度改正
了提 高测 量 精 度 ， 出水 平 加 速 度 改 正 计 算 的 两 种 方 法 ， 两 步 法 和 一 步 法 。 为 有 效 地 减 弱 因水 平 加 速 度 改 给 即 正 不 完 善 产 生 的 系统 性误 差 ， 出 了水 平 加 速 度 改 正 的预 滤 波 方 法 。 最后 利 用 中 沙 大环 礁 实测 数 据 对 此 改 正 提
ＡＩ Ｓ Ａ Ｓ ｓ ｍⅡ已经 应 用 于 我 国 的海 洋 重 力 Ｒ Ｅ ｙｔ ｅ 测量 ， 它是 ＡＩ Ｓ Ａ Ｓ ｓｅ Ｒ Ｅ ｙ ｔｍ Ｉ的升 级版 ， 未来 将
台 的倾 角 ， 计 算 水 平 加 速 度 改 正 ； 后 一步 法 不 需
要平 台 的倾 角 信 息 ， 是 利 用 观 测 数 据 直 接 计 而
ｌ 水 平 加 速 度 改 正 模 型
１ １两 步 法 ．
的读 数产 生影 响 ， 种 影 响就 是 所 谓 的水 平 加 速 这
度 改正 。
如图 １所示 ， 假设稳 定平 台偏 离水 平面某 一
经过 多次海 洋 重 力测 量 外 业 表 明 ， 平 加 速 水
度 改正是 进 一 步 提 高 海 洋 重 力 测 量 精 度 的 主 要
［ 摘 要 ］ Ａ Ｒ Ｅ ｙｔ Ⅱ 已应 用 于我 国 的 海 洋 重 力测 量 ， 主要 由 高精 度 的 垂 直加 速 度 计 和 稳 定平 Ｉ Ｓ Ａ Ｓ ｓｅ ｍ 它
台组 成 。前 者 用 于 测 量 总加 速 度 ， 者使 加 速度 计保 持 精 确 的垂 直指 向 。 海 洋 重 力 测 量 时 ， 于测 量 船 水 平 后 由 加 速 度 的 存 在 ， 定平 台难 以精 确 维 持 水 平 从 而使 加 速 度 计 偏 离 正 确 指 向 ， 稳 由此 产 生 了水 平 加 速 度 改 正 。 为
佘山台倾斜固体潮观测的海潮负荷改正_周江存
79 %, 并认为主要是由海潮负荷引起的[ 3] 。 因此 有效地剔除海潮负荷的影响至关重要 。 由于倾斜 固体潮和海潮负荷潮都是由于日月的影响 , 因此
采用滤波的方法是不能将它们分离的 , 而是先计 算出 海 潮 负荷 的 影 响 , 然 后 从 固 体潮 中 扣 除 。 Farrell[ 2] 研究了计算负荷潮汐的理论 , 并给出了 负荷格 林函数 。 随着 高精度的海潮 模型不断出 现 , 使得对海潮负荷的研究日趋成熟 , 计算结果也
1 引 言
倾斜固体潮是研究地球固体潮最早的观测 , 20 世纪初欧洲的观测结果表明同一地点的南北 向和东西向倾斜潮汐因子不一致 , 并且与地理位 置有很大的关系 , 尤其是沿海和内陆有很大的差 别,因此就 认为这可能是由于 海潮负荷引起 的[ 1] 。研究表明 , 海潮负荷对倾斜固体潮的影响 在沿海地区甚至达到固体潮的 90 %[ 2] , 佘山台倾 斜固 体 潮东 西分 量 的残 差 达到 固 体潮 本 身的
潮汐引力改正计算中精密公式与简易公式对比的探讨
３ ８ ４ ２ ３ ５ ． ５ ３０ ３ ２ ２ １ ．６ ９ １ ３ ８ ２ ３ ２ ５ ． ６６ ２ ３ ７ １３ ７ ５．１２６
２ ６ １ ５０ １ ．９ ２ ３ ３ ｉ ０ ０９ ３ ．９ ２ ３ ３ ３ ３ １ １ １ ．２ ６ １ １６ ４ １ ２ ４ ．６ ５ ７
３８ ５ ０ ４ ５ ． ０４ ８ ３ ２ ５ ４１ ．２ ５ ３８ ２ ０ ６ ５．６２３ ３ ７ １ ２ １ ５．３３６
ｊ
（ ３ １ ）
一
＂ ・３× ｌ 一３ ２ 。 ２ ４５ ４ ４ － （ ６４ ３￣ ２ ４ ． ５＋ ５ ９ ２ ９ ４ ８ ６ ３ ３ ３ 。 ８ 。 。
１．１ １ 一 ｊ ／ ６ ０ ８ × ０ ｊ ） ３ ０
— ．
Ｊ
太 阳黄 纬可 以近似 为 ０ 即 ， ３２ 简易计算公 式 ．
要 ：分别列 出 了水准潮汐改正公 式 中不同模 型下的几个子公 式，即精 密模 型下的月亮真 黄经、月亮真 黄
纬及太阳赤纬，简易模型 下的月亮真黄 经、月亮真黄纬及太 阳赤纬 ；并就其对应模型下 的计算结果进行 了比 对 ，同时就 不同模型 下，其对测段潮 汐改正 的结果进行 了比对 。认为 简易模型可满足水准测量潮 汐改正的精 度要 求，便 于程序化 计算，值 得推广。 关键词：水准测量 潮 汐改正 精密模 型 简 易模型 对比计算
重力潮汐观测数据处理与分析技术研究
重力潮汐观测数据处理与分析技术研究重力潮汐观测数据处理与分析技术研究随着科技的发展，人们对地球内部结构和物理性质的研究越来越深入。
重力潮汐观测作为一种非常重要的手段，被广泛应用于地球物理学、地质学、大气科学等领域。
然而，重力潮汐观测数据的处理和分析技术一直是一个研究热点和难点。
本文将介绍一些常见的重力潮汐观测数据处理和分析技术，以期为相关领域的研究者提供一些参考。
一、数据预处理在进行重力潮汐观测数据处理之前，需要对原始数据进行预处理。
常见的预处理方法包括：去除季节变化、去除大气效应、去除仪器漂移等。
其中，去除季节变化是指将原始数据中的季节变化成分去除，以消除季节性干扰。
去除大气效应是指将大气对重力潮汐观测数据的影响去除，以消除大气干扰。
去除仪器漂移是指将仪器漂移对重力潮汐观测数据的影响去除，以提高数据的准确性。
二、谱分析方法谱分析方法是一种常用的重力潮汐观测数据处理和分析方法。
它通过对数据进行傅里叶变换，将时域数据转换为频域数据，从而得到重力潮汐信号的频谱特征。
谱分析方法可以用来研究不同频率下的潮汐信号强度和相位，从而揭示地球内部结构和物理性质的特征。
三、时间序列分析方法时间序列分析方法是一种基于统计学原理的重力潮汐观测数据处理和分析方法。
它通过对时间序列数据进行建模和预测，从而揭示数据中的规律和趋势。
时间序列分析方法可以用来研究重力潮汐信号的周期性、趋势和异常变化，从而提高数据的解释能力和预测精度。
四、空间谱分析方法空间谱分析方法是一种基于空间变化规律的重力潮汐观测数据处理和分析方法。
它通过对数据进行空间插值和谱分析，从而得到不同区域内的重力潮汐信号特征。
空间谱分析方法可以用来研究不同区域内的地球内部结构和物理性质差异，从而提高对地球内部结构的认识。
五、机器学习方法机器学习方法是一种新兴的重力潮汐观测数据处理和分析方法。
它通过对数据进行训练和学习，从而建立起数据与地球内部结构和物理性质之间的映射关系。
潮汐改正对高精度绝对重力测量成果的影响
—
◆ 无 潮 汐 改 正 一 － 经 理 论 潮 汐 计 算 改 正 ▲ 经 Ｅ 观 测 改 正 Ｔ
须 考 虑 的一 个 重要 因 素 。一般 而 言 ，在对 绝对 重 行 潮 汐 改正 ，其他 改正 照 常进行 （ 括仪 器 高改 正 、 ’ 包 力测 量 成 果 进 行 改正 时 ，对 潮 汐 影 响 的剔 除 采取 的 气 压 改 正 、极 移 改正 、光速 有 限改 正等 ） ，其 结 果简
正。
称 为经 Ｅ 测 改正 结果 （ Ｔ观 作者 注 ：在数 据 处理 后对
本 文 根据 上述 不 同的 改 正办 法 对 一 组 实施 的 高 三种 方 法 的结 果进 行 了必要 的加 密 处理 ，这 种 处理
精 度 绝对 重 力 测 量成 果 进 行 改 正和 分 析 ，从而 分 析 不 影 响三 种 结 果之 间 的相对 大 小 、各 自分 布 、均值
力 场 分 布 、地 震 监 测 、地 壳 运 动 的重 要 方 式和 手 段 下 简称 为 Ｅ Ｔ重 力仪 ） 。为 了与绝 对重 力测 量成 果 匹 之一ｎ ＇ 。 随着重 力 测量 理 论和 技术 的 发展 ，高 精 配 ，在使 用 之前 ，对 Ｅ Ｔ重力 仪 的直接 测量 成 果进行 度 绝对 重 力测 量在 相 关领域 得 到 了广泛 的应 用 。
本 次使 用 成 果 是在 某 重 力 基准 点近 期 获 得 的成 其 结 果 中 的振 幅 较 大 。这 种 现 象表 明潮 汐 确 实对 于 果 。共 采用 合 格绝对 重 力数 据 ８ ２组 ，每 组之 间时 间 高精 度 绝对 重 力 测 量 影 响较 大 ，这 与 许 多 理论 、资 间隔 １小时 。每 组 １０个落 体 ，每 落体 之 间时 间 间 料 的 结果 一致 。 ０ 隔 ｌ ０秒 。 （ ）对 三 种处 理方 法 结果 的分 布 区间分 别进 行 ２
海洋重力测量中厄特弗斯改正的优化计算
一、厄特弗斯改正1. 厄特弗斯改正的基本概念厄特弗斯改正(Ertel Potential Vorticity)是一种动量守恒推特，它结合了弹性地膜力学对流规律及隐式旋度守恒定律，其形式是巨大偏微分方程，被用来模拟大尺度的多变量示性解析物理系统的气候学过程和地球环境的大尺度变化。
2. 厄特弗斯改正的历史厄特弗斯改正是1938年德国数学家Werner Ertel在研究如何用数学方法来描述气候现象时发现的。
在他的气象学论文中，Ertel提出了一种新的运动量守恒公式，用于模拟大尺度天气和气象环流——厄特尔潜力涡度（Ertel PV）。
Ertel PV是定性气候预报和气候模拟的重要概念，为精确预报气候变化提供了重要参考。
二、在海洋重力测量中厄特弗斯改正的优化计算1. 厄特弗斯改正在海洋重力测量中的应用厄特弗斯改正在海洋重力测量中有重要作用。
它能够准确描述海洋重力场的强度以及时空分布特征，协助进行精确的重力调查和潮汐测量，为更准确的矿产调查和国土测量提供基础数据支持。
2. 优化计算（1）搜索优化算法采用搜索优化技术，通过对海洋重力场赋值域的迭代计算，根据优化靶函数值的变化，调整海洋体的权重模型，获得满足优化成功的重力梯度，最终实现海洋重力调查的高精度模拟测量。
（2）混合优化算法混合优化算法同时应用随机搜索、模拟退火、遗传算法和非梯度优化等多种优化算法，克服了单个优化算法容易陷入局部最优解的缺点，实现了优化过程的快速收敛和高度准确性。
（3）启发式优化算法通过启发式优化算法，采用简单的规则和启发式技术，在海洋重力调查中，根据预先知道的某些物理性质和相关的模型参数，利用概率统计原理，较快、准确地搜索地球双偏面重力场最优解，从而达到优化计算的目的。
三、结论厄特尔潜力涡度在海洋重力测量中有着重要的应用，可以有效提高海洋重力调查的准确性和精度。
通过搜索优化算法、混合优化算法和启发式优化算法等，能够有效地对海洋重力场进行优化计算，实现高精度的重力调查，从而为海洋调查研究提供基础数据支持。
海洋重力测量的厄特渥斯改正原理与改正方法
海洋重力测量的厄特渥斯改正原理与改正方法近年来，海洋重力场的观测和研究受到了越来越多的关注。
由于地球椭圆形，海洋重力场表现出一定的局部变化，常见的局部变化包括厄特渥斯效应。
厄特渥斯效应，是指海洋重力测量系统中存在的一种偏差，它会造成海洋重力场的估计出现偏差，从而影响到海洋重力测量的准确性和可靠性。
因此，在海洋重力测量中消除厄特渥斯效应已经成为一项必不可少的工作。
厄特渥斯改正原理是厄特渥斯效应消除的基本原理，它是由德国物理学家克里斯多夫厄特渥斯（K.E. Etterschadt）在20世纪60年代提出的。
厄特渥斯改正原理认为，厄特渥斯效应是由海洋重力测量仪运动引起的，运动改变了海洋重力测量系统的相对位置，从而导致测量结果出现偏差。
因此，可以通过跟踪测量仪的运动，计算出对应的改正值，从而消除厄特渥斯效应。
受到厄特渥斯改正原理的启发，专家们提出了三种常用的改正方法，即时间改正法、空间改正法和自适应改正法。
时间改正法是一种基于时间改正值的改正方法，它是指根据海洋重力测量仪的位置变化，通过计算改正值，从而消除厄特渥斯效应。
空间改正法是一种基于空间改正值的改正方法，它是指根据海洋重力测量仪的空间位置，通过计算改正值，从而消除厄特渥斯效应。
自适应改正法则是一种综合了时间改正法和空间改正法的改正方法，它是指根据海洋重力测量仪的时间位置和空间位置，综合计算出改正值，从而消除厄特渥斯效应。
目前，海洋重力测量仪的技术不断提高，海洋重力测量的精度也越来越高，厄特渥斯改正也越来越受到重视。
通过应用厄特渥斯改正原理和改正方法，可以准确消除厄特渥斯效应，提高测量精度，为深入研究地球重力场和海洋物理学提供可靠的数据支持。
综上所述，厄特渥斯改正原理和改正方法在海洋重力测量中发挥着重要作用，为准确、可靠地测量海洋重力场提供了可靠的技术支持。
高精度重力测量的潮汐改正软件及其评估分析
高精度重力测量的潮汐改正软件及其评估分析高精度重力测量的潮汐改正软件及其评估分析摘要：随着科学技术的不断发展，重力测量技术日趋精确，但在实际测量中，潮汐因素对重力测量数据的影响不可忽视。
因此，研究和开发一种高精度重力测量的潮汐改正软件成为必然需求。
本文将介绍一种基于数值模型的潮汐改正软件，并对其进行评估分析。
一、引言重力测量是研究地球物理现象和地壳运动的重要手段之一。
然而，地球的潮汐现象对于重力测量数据具有较大的影响，特别是在长时间观测中。
为了获得更精确的重力测量结果，潮汐改正成为了不可或缺的步骤。
传统的潮汐改正方法主要是使用潮汐常数进行改正，但由于地球复杂的潮汐现象和潮汐常数的时空变化，传统方法的精度有限。
因此，研究和开发一种高精度重力测量的潮汐改正软件具有重要意义。
二、高精度重力测量的潮汐改正软件原理本文所介绍的潮汐改正软件基于数值模型，利用地球潮汐力学方程建立了地球内部质量分布与重力潮汐变化量的关系。
该软件的原理是通过计算地和海洋潮汐位移的差异以及地下固体潮变形与重力变化的关系，实现对重力数据进行潮汐改正。
具体步骤如下：1. 输入数据：包括重力观测数据、位置信息、时间信息等。
2. 海洋潮汐位移计算：利用数值模型计算海洋潮汐位移。
3. 地下固体潮变形计算：根据地球潮汐力学方程和重力潮汐变化量的关系，计算地下固体潮变形。
4. 重力潮汐改正：将海洋潮汐位移和地下固体潮变形的影响加到原始重力观测数据上。
5. 输出结果：给出潮汐改正后的重力测量结果。
三、评估分析为了评估本文所介绍的潮汐改正软件的有效性和精度，我们使用了实际重力测量数据进行了测试。
测试结果表明，该软件能够准确地对重力数据进行潮汐改正，并获得更精确的重力测量结果。
通过与传统方法进行对比分析，发现本软件相较于传统方法，具有更高的精度和稳定性。
此外，本文还对软件的运行时间和计算资源占用进行了分析。
结果显示，本软件在计算速度上表现出较高的效率，并且所需计算资源较低，符合实际应用要求。
国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程绝对重力观测
国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程绝对重力观测何志堂;康胜军;贺小明;赵丕;任敏拴【摘要】This paper introduces the first phase of the project of the construction of the national infrastructure absolute gravity observation modern surveying benchmark system in 2013-2014 by A10/028 andFG5/214 gravimeters.The measured results are analyzed,showing that the absolute gravity observation precision and difference is 5 μGal,meeting the requirements of high precision gravity base construction.The results also show that A10/028 is adaptable to field observations of gravity changes,that FG5/214 signal acquisition has advantages,and that using two sets of absolute gravimeter data in the same periodim proves the accuracy of observation results.%介绍了2013～2014年使用A10/028和FG5/214两台绝对重力仪在国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程中绝对重力观测的情况,并对观测结果进行分析.结果显示,两台绝对重力仪观测结果精度及较差都在5 μGal 以内,满足高精度重力基准建设的技术要求;A10/028具有一定的野外观测适应性,FGS/214对重力细微变化信号的捕获具有优势,两台绝对重力仪同期观测对于提高观测结果的可靠性和准确度具有积极的作用.【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2017(037)007【总页数】5页(P747-751)【关键词】绝对重力仪;国家现代测绘基准体系;绝对重力测量;重力基准点【作者】何志堂;康胜军;贺小明;赵丕;任敏拴【作者单位】国家测绘地理信息局第一大地测量队,西安市测绘路4号,710054;国家测绘地理信息局第一大地测量队,西安市测绘路4号,710054;国家测绘地理信息局第一大地测量队,西安市测绘路4号,710054;国家测绘地理信息局第一大地测量队,西安市测绘路4号,710054;国家测绘地理信息局第一大地测量队,西安市测绘路4号,710054【正文语种】中文【中图分类】P3122012-06启动的国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程是国家重大测绘专项。
重力对天体潮汐现象的影响
重力对天体潮汐现象的影响潮汐是指地球与其他天体之间由于引力相互作用而引起的潮汐现象。
重力是指物体之间的引力，它对天体潮汐现象起着重要的影响。
本文将探讨重力对天体潮汐现象的影响。
一、引力对地球潮汐的影响地球是我们熟悉的天体之一，而地球上的潮汐现象就是重力对其产生的影响的结果。
地球与月球之间的引力引起了地球的潮汐现象。
月球的引力作用于地球上的水体，使其形成潮汐。
地球上的潮汐现象对人类生活和自然界有着重要的影响。
例如，滨海地区的潮汐现象决定了海水的涨落，对渔民和航海人员的活动具有重要意义。
此外，潮汐现象还影响了海洋生态系统的生物多样性和海岸线的形态变化。
二、引力对其他天体潮汐的影响除了地球上的潮汐现象外，引力还对其他天体的潮汐产生影响。
例如，太阳和其他行星之间的引力引起了它们之间的潮汐现象。
太阳系中的每个行星和卫星都会受到其他天体的引力影响，这些引力相互作用导致了行星和卫星表面的潮汐。
这种潮汐现象可以帮助科学家更好地了解天体的内部结构和物理特性。
三、重力潮汐的应用重力潮汐现象不仅仅局限于天文学研究领域，它还有着广泛的应用。
以下是一些重力潮汐的应用示例：1. 潮汐能利用：潮汐能是一种可再生能源，利用海洋潮汐现象来发电。
通过利用潮汐能，我们可以减少对传统化石燃料的依赖，保护环境。
2. 石油勘探：重力潮汐现象可以用于石油勘探领域。
地下油藏的非均匀分布会导致地下的重力场发生变化，勘探人员可以通过测量这些重力变化来识别地下油藏。
3. 大地测量：重力潮汐现象对大地测量也具有重要意义。
测量地表重力变化可以帮助科学家研究地球内部的构造和物质分布，以及预测地震和火山爆发等自然灾害。
综上所述，重力对天体潮汐现象产生着重要的影响。
无论是对地球的潮汐现象还是其他天体的潮汐现象，重力都是驱动力。
研究重力潮汐不仅可以帮助我们更好地了解宇宙的运行规律，还能应用于能源开发和地质勘探等实际领域。
永久性潮汐与大地测量基准
#N P =（1 + a ）#N P
（19 ）
#$P 实际上就是由永久性潮汐引起的大地水准
面的永久性形变，顾及式（8 ）、（18 ）、（19 ），上式可
写为
#$P = 12 .9 -38 .5si n2!（c m） （20 ） 假如我们一旦选定了参考（总）椭球的长半轴
a 和扁率f ，则类似于重力的潮汐改正，差距的潮 汐改正相应也有下述三种类型［3 ］，当考虑弹性地
（2 ）第二类是重力的平均潮汐改正dg 2 。它
是在重力的全潮汐改正 Ag T 中恢复永久性潮汐
的（直接和间接）影响［4 ］，即保留 Ag P ，故有
dg 2 = Ag T - Ag P
（11 ）
式中 Ag P 参见式（6 ）。经 dg 2 改正，意味着周期
性潮汐对重力的影响都作了改正（消除），但保留
Abstract ：Wit h t he develop ment of societ y economy ，science and technology ，t he reCuire ments f or accuracy ，epoch
and fra me of geodetic dat u m are hi gher and hi gher . Hence t he eff ects on t he geodetic dat u m from t he ti des ，polar moti on ，crustal move ment and post-rebound shoul d be taken i nto account . I n t he paper onl y t he i nfl uences of per manent ti des on t he gravit y dat u m，hei ght dat u m，geoi d and deflecti ons of t he vertical are discussed . Besi des ，t he concept and relevant computati on f or mulae f or t he eff ects from t he non-ti de ，mean ti de and zero ti de are deri ved .
高精度重力测量的潮汐改正软件及其评估分析
高精度重力测量的潮汐改正软件及其评估分析
朱传东;陈铭;明晓冉;庞柳青;田兴宇;苏建文
【期刊名称】《大地测量与地球动力学》
【年(卷),期】2023(43)1
【摘要】基于MATLAB GUI界面,采用天顶距直接法和负荷格林函数法编写一套重力固体潮与海洋潮汐负荷改正软件GTIDE,并将其与国际现有软件进行比较。
结果表明,GTIDE软件易于操作、便于维护,能有效揭示重力固体潮与海洋潮汐负荷的变化特征,适用于高精度绝对重力与相对重力测量的潮汐改正。
【总页数】5页(P106-110)
【作者】朱传东;陈铭;明晓冉;庞柳青;田兴宇;苏建文
【作者单位】中国地震局第一监测中心
【正文语种】中文
【中图分类】P223;P312
【相关文献】
1.高精度海洋重力测量中AIRSEA SystemⅡ的水平加速度改正
2.潮汐改正对高精度绝对重力测量成果的影响
3.实测重力异常与布格重力异常在高精度水准测量改正中的精度比较
4.高精度海洋重力测量中厄特弗斯改正误差分析
5.高精度天文测量中的潮汐改正
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重力潮汐观测资料的改正和异常背景值的显示问题
重力潮汐观测资料的改正和异常背景值的显示问题
李瑞浩
【期刊名称】《地震学报》
【年(卷),期】1991(13)2
【摘要】本文系统地研究了重力潮汐观测的改正和作为地震预报研究的异常背景值的显示问题.文章讨论了仪器弹性系统流变模型改正和惯性改正以及海洋潮汐等的资料精确化问题和气压、地下水等对重力潮汐观测的影响,并给出了相应的结果.文章还讨论了台站重力测量中非潮汐信息的提取问题,从理论上论证并对比了几种滤波器的实质.
【总页数】1页(P259)
【作者】李瑞浩
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P315.7
【相关文献】
1.甘肃景泰Ms6.2级地震前兰州倾斜、伸缩和重力潮汐观测结果的异常变化 [J], 唐九安;
2.用超导重力仪的潮汐观测资料研究海潮模型 [J], 孙和平;许厚泽;罗少聪;徐建桥
3.绝对重力观测的潮汐改正 [J], 王勇;张为民;王虎彪;周旭华
4.滇西地区重力潮汐观测资料原分析处理及潮汐基准参数的确定 [J], 刘贵安;邓涛
5.中国地壳运动观测网络基准站重力场变化的海潮负荷信号改正问题 [J], 孙和平;周江存
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潮高改正数计算公式
潮高改正数计算公式潮高改正数是指在测定的潮高数值中，由于潮汐引起的水位变化而需要进行修正的数值。
在海洋工程、海洋科学研究以及海洋观测中，潮高改正数的计算是非常重要的，它能够帮助我们更准确地了解海洋水位的变化规律，为海洋工程和海洋科学研究提供准确的数据支持。
潮高改正数的计算公式是一个重要的工具，它能够帮助我们快速准确地计算出潮高的改正数值。
一般来说，潮高改正数的计算公式可以分为两种情况，一种是根据已知的潮汐数据和潮高数据进行计算，另一种是根据潮高改正数的常用公式进行计算。
首先，我们来看一下根据已知的潮汐数据和潮高数据进行计算的情况。
在这种情况下，我们需要知道潮汐的周期和振幅，以及测定的潮高数据。
根据这些数据，我们可以利用以下的公式来计算潮高的改正数：潮高改正数 = 潮高平均潮高潮汐振幅 sin(2πt/周期)。
在这个公式中，潮高代表测定的潮高数值，平均潮高代表潮汐的平均水位，潮汐振幅代表潮汐的振幅，周期代表潮汐的周期，t代表时间。
通过这个公式，我们可以快速准确地计算出潮高的改正数值。
另一种情况是根据潮高改正数的常用公式进行计算。
在海洋科学研究和海洋观测中，有一些常用的潮高改正数的计算公式，这些公式可以帮助我们更快速地计算出潮高的改正数值。
下面是一些常用的潮高改正数的计算公式：1. 对流影响潮高改正数计算公式。
潮高改正数 = -0.6 风速风速。
在这个公式中，风速代表风的速度。
通过这个公式，我们可以计算出风速对潮高的影响，并得到潮高的改正数值。
2. 季节影响潮高改正数计算公式。
潮高改正数 = -0.4 sin(2πt/365)。
在这个公式中，t代表时间。
通过这个公式，我们可以计算出季节对潮高的影响，并得到潮高的改正数值。
3. 地球潮汐影响潮高改正数计算公式。
潮高改正数 = -0.2 sin(2πt/27.3)。
在这个公式中，t代表时间。
通过这个公式，我们可以计算出地球潮汐对潮高的影响，并得到潮高的改正数值。
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摘 要 讨论了绝对重力观测中的潮汐改正问题 ,重点对绝对重力观测中的海潮负荷影响进行了研究 。利用 3
个不同地区大潮期间的绝对重力观测结果 ,对目前国际上几个精度较高的海潮模型进行了检验 。结果表明 ,用目 前国际上几个新的精度较高的海潮模型作海潮负荷影响改正明显好于以往采用的 Schwiderski 海潮模型 。沿海地 区大潮期间的绝对重力观测结果经过海潮改正后 ,观测精度虽能得到明显提高 ,但很难达到 2 ×10 - 8m·s - 2 。
的重力效应 (即重力固体潮和海潮负荷重力效应 、地 球极移引起的重力变化以及环境噪声对观测的影响 等) ,因此 ,为了得到测点的绝对重力值 ,尽可能使所 观测的重力值能够达到 ( 1 ～ 2) ×10 - 8 m·s - 2 的精 度 ,需要消除已知的各种因素对重力变化的影响 。
目前 ,绝对重力观测中主要进行固体潮 、海洋负 荷 、极移以及局部气压变化等重力效应改正[3 ] 。在 以上各种改正中 ,极移主要引起重力的长期变化 ,年 变化约为 9 ×10 - 8m·s - 2左右 ,根据 IERS 所提供的 VLB I 地球极移参数 ,采用理论公式计算极移的影
球是完全弹性和各向同性的 , 即所有的潮汐分波的 相位滞后 Δφi = 0 ,潮汐因子 δ为平均理论重力潮汐 因子 ,一般取为 1. 16 ,则 (1) 式可简化为
∑ δg = 1. 16 ( Hit + x i)
(4)
在用 (4) 式计算重力潮汐改正时 ,由于没有顾及海潮
影响和地球模型的不完善 ,该公式的理论精度最高
Abstract The tide correction of absolute measurements is discussed in detail. We emphasize on t he oceanic
loading effect s on absolute gravity measurement s. Taking t he absolute gravity observational result s at t hree dif2 ferent stations for example ,some tide models which are widely used in world recently are tested. The result s in2 dicate t hat t hese tide models are better t han Schwiderski tide model. Alt hough t he accuracy of observational re2 sult s after ocean loading correction at stations near coast during t he big tide period has improved ,it is somewhat difficult to reach t he level of 2 ×10 - 8m·s - 2 . Key words : absolute gravimet ry , gravity tide correction , ocean tide loading correction
用 (4) 式改正后观测
用实测潮汐因子作潮汐改
平均精度 结果的标准偏差 正的观测结果的标准偏差
武汉 厦门 阳江
8. 89 10. 78
8. 87
1. 924 6. 347 4. 461
1. 455
3 海洋潮汐的负荷影响改正
海洋潮汐对重力观测的影响 , 主要是在海洋负 荷潮汐的作用下 , 固体地球将产生形变及引力位的 变化 ,从而使地面观测的重力值及方向发生附加的 变化 。由于海潮和地球的潮汐都来自日月引力变 化 ,所以其频率是相同的 ,通常滤波方法无法把两者 分离开来 ,必须利用海潮的实际资料把海潮的影响 部分剔除 。有关海洋潮汐对重力观测的影响 , 近 20 年来国内外作了大量的研究工作 。Longman[5 ]首先 对此研究作了突破 ,引进了负荷勒夫数的概念 ,使问 题从理论上获得解决 。这时 , 重力观测的海潮负荷 改正 δgl 可以用重力格林函数与潮高作褶积积分求
第 2 期
王 勇等 :绝对重力观测的潮汐改正
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图 1 武汉九峰绝对重力观测基准站 2000 年 8 月 14～17 日绝对重力观测结果 Fig. 1 Observational absolute gravity results at Wuhan station from 14 August to 17 August 2000
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大地测量与地球动力学
23 卷
响能达到约 0. 1 ×10 - 8m·s - 2的精度 ,已满足目前绝 对重力观测精度的要求 。而固体潮汐的影响最大 , 它引起的重力变化约为 ±300 ×10 - 8 m·s - 2 ,而海潮 负荷影响在近海地区最大能达到 ±(5～6) ×10 - 8 m·s - 2 。因此 ,潮汐改正是绝对重力观测中最重要 的改正 。一般固体潮改正首先是根据理论公式计算 重力固体潮的理论值 ,然后乘以重力潮汐因子 。为 了满足目前 10 - 8 m·s - 2 级绝对重力观测精度的要 求 ,重力潮汐的理论值计算应达到 10 - 8 m·s - 2级的 精度 ,重力潮汐因子达到 1 %、相位滞后达到 0. 5°的 精度[4 ] 。目前我国已进行的潮汐观测密度还不足 以满足上述要求 ,尤其是在大部分沿海绝对重力观 测点上尚没有进行重力潮汐观测 。为了使绝对重力 观测达到这一精度 ,本文研究了目前绝对重力观测 中所采用的潮汐改正模型 ,重点对用不同海潮模型 作海潮负荷影响的改正精度进行讨论 。
1 引言
自 20 世纪 90 年代以来 ,随着高精度绝对重力 仪的商品化 ,绝对重力测量在建立重力测量基准 、高 精度重力仪的标定基线以及监测与地球动力学有关 的重力变化方面发挥着重要作用 。目前 ,新一代的 高精度商品化 F G5 型绝对重力仪设计精度已达到 (1～2) ×10 - 8 m·s - 2[1 ,2 ] 。实时绝对重力测量所观 测的重力值 ,由于它不仅包含测站点的地球重力值 , 同时还包含有日月引力及其所引起的地球潮汐形变
第23卷第2期 2003年5月
大地测量与地球动力学 J OU RNAL O F GEOD ES Y AND GEOD YNAM ICS
Vol. 23 , No. 2 May ,2003
文章编号 :167125942 (2003) 0220065204
绝对重力观测的潮汐改正 Ξ
王 勇 张为民 王虎彪 周旭华
2 固体潮汐改正
对于固体潮汐而言 , 理论重力潮汐模型可以由
Cartwright 的全调和展开组成[4 ] :
∑ δg = δi Hicos (ωit 、x i 和ωi 分别为第 i 个潮波的理论振幅 、初 相和角频率 ,δi 、Δφi 则为第 i 个潮波的重力潮汐因 子和相位滞后 。由 (1) 式得到的理论固体潮中显然
Ξ 收稿日期 :2002 - 12 - 20 基金项目 :国家自然科学基金 (40274020) ;中科院知识创新 ( KZCX2 - 106) 项目 作者简介 :王勇 ,男 ,研究员 ,1964 年生 ,1985 年毕业于武汉测绘科技大学 ,1995 年获博士学位 ,现主要从事地球重力场和绝对重力观测 及大地测量资料的反演等研究工作 。E2mail :ywang @asch. whigg. ac. cn
关键词 绝对重力测量 重力固体潮改正 海潮负荷改正 中图分类号 : P312. 4 文献标识码 :A
TID E CORRECTION OF ABSOL UTE GRAVITY MEASUREMENTS
Wang Yong , Zhang Weiming , Wang Hubiao and Zhou Xuhua ( I nstit ute of Geodesy an d Geophysics , Chi nese A cadem y of Sciences , W uhan 430077)
表 1 3 个观测站绝对重力观测的统计精度 (单位 :10 - 8 m·s - 2) Tab. 1 The statistic accuracy of absolute gravity observa2 tion at 3 stations( unit :10 - 8 m·s - 2)
单次落体的 观测站
经 (2) 式得到的潮汐改正一般称为零潮汐改正 。由
(1) 式可见 ,计算理论重力潮汐需要已知测站的重力
潮汐因子和相位滞后 。对于有重力潮汐观测的测
点 ,可利用对实际重力潮汐观测资料调和分析后得
到的各潮汐分波的实际观测潮汐因子和相位滞后进
行重力潮汐改正 。而目前的绝对重力观测站大部分
没有进行过重力固体潮汐观测 。因此 , 一般假设地
得[6] ,
∫ δgl ( r) = -
1 R2
ρH (
r′) G (
r
-
r′) d s′
(5)
式中 R 为地球半径 ,ρ为海水密度 , H ( r′) 为瞬时
包括有一与时间无关的常数项 , 根据 IA G1983 年的
决议 ,在重力潮汐改正中需扣除永久潮汐引力的直
接部分 ,而保留永久性变形潮汐引起地球形变导致
的重力变化 :
δgt = δg - δf c
(2)
δf c 是永久潮汐引力的直接部分 ,有
δf c = - 4. 83 + 15. 73sin2Ψ - 1. 59sin4Ψ (3)
图 2 厦门 GPS 基准站 2002 年 1 月 28～29 日绝对重力观测结果 Fig. 2 Observational absolute gravity results at Xiamen station from 28 January to 29 January 2002