海洋重力测量及其在重力场中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科，它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。
通过地球物理学的方法，我们可以获得海洋地下物质的分布情况，进一步指导海洋资源的勘探与开发。
本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。
1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。
它通过在海底或海面上布设震源和接收器，利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象，进而得到海底地形、地下构造等信息。
这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。
地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。
震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式，在海底或海面上产生压力波，从而引发地震波。
接收器接收地震波的反射信号，并将其转化为电信号进行记录。
信号处理过程中，地震学家将反射信号进行分析和揭示，以获得海底地质构造的信息。
2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性，来推断地下结构与构造的一种方法。
该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。
电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器，发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。
电磁法勘探技术的应用范围广泛，可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。
通过分析电磁场的反射、散射等现象，可以确定地下储层的存在、性质和分布情况，为资源的勘探和开发提供重要的依据。
3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。
利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况，从而推断出地下构造的变化。
在海洋资源勘探中，重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。
重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。
在海洋中，可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化，然后与基准值进行对比，从而得到海底地形和地下构造的信息。
重力场应用
重力场应用随着科技的发展，人类可以利用重力场来解决许多日常问题。
重力场是一种由质能量引起的物理现象，是一个强大的力量。
它是太阳系的核心，也是球形天体的力量。
重力场的应用可以追溯到第一次人类使用重力场去证明万有引力定律，万有引力定律是指物体之间的引力，其强度取决于物体之间的距离。
一、宇航发射重力场是宇航发射过程中不可缺少的因素。
宇航发射利用重力来把飞船推向太空，以利用太空中少见的空气。
通过重力，可以改变发射物体的轨道，从而使其能够脱离地球引力，并利用地球引力改变其轨道，从而实现宇宙航行的目的。
二、航空运输重力场的应用还广泛用于航空运输。
飞行器可以通过利用重力场来改变其轨道，使其能够有效地到达目的地。
同时，重力场也可以帮助飞行器在空中保持稳定，使其能够有效地控制它的姿态和速度。
三、水文测量重力场的应用也普遍用于水文测量。
重力传感器可以用来测量水位，水位变化的重力数值。
水位变化的重力数值可以用来判断周围河流、湖泊和海洋的水位和变化趋势以及水流的方向和强度。
四、气象预报重力场对气象预报有着重要的意义。
气象预报主要依靠重力场来进行分析，以检测大气层中的空气流动，预测天气趋势。
重力传感器可以检测到空气在大气层中的振动，从而精确预测气象现象，为人们安全地出行提供保障。
五、航海技术重力场的应用也普遍用于航海技术。
利用重力场，可以准确的测量船只的航行速度、航行方向和距离。
重力传感器可以测量船只在水面上的倾斜角度，以更快更准确的定位船只，使航海过程变得安全可靠。
总之，重力场在现代科技中扮演着重要的角色，它在太空航行、航空运输、水文测量、气象预报、航海技术等领域都有着极大的应用价值。
它不仅可以帮助我们更准确、更快速地实现物体的运动，还可以帮助我们精准预测天气变化，确保人们安全出行。
地球物理学中的海洋探测技术
地球物理学中的海洋探测技术海洋是地球上最神秘和未知的领域之一。
在我们的星球上，海洋覆盖了大约70%的表面积，而深度也非常深。
海洋深处充满了生命和能量，因此人类一直在探索海洋并从中获取信息。
地球物理学技术在海洋探测中起着重要作用，下面我们就来了解一下地球物理学中的海洋探测技术。
声学探测技术声学探测技术是海洋探测中最常用的技术之一。
声学探测利用声波在海水中的传播来感知海洋中的物质和生命。
这种技术通过发送声波（如鲸鱼的歌声）并监测其传播和回声，来获取海洋地球物理学数据，如水深和海底地形。
声学探测技术已经被广泛应用于海洋勘探和开发中。
例如，声学波测量可以帮助勘探者确定海底的地形，从而确定石油、天然气和其他矿藏的位置。
此外，声学技术还可以用于测量海洋生物群落的分布和数量。
磁探技术磁探技术可以用于探测海底的磁场，并据此推测海底岩石的成分和构造。
这种技术利用地球的磁场来获取信息。
由于地球是一个巨大的磁体，其磁场在海洋中强度也会不同，因此，利用磁探技术，我们可以了解海底的构造和地质构造。
磁探技术主要应用于海洋资源勘探和开发。
例如，磁探技术可以用于确定海底矿藏的位置，如铁矿石、锰结核等，也可以用于探测海底地形以帮助石油和天然气开采。
电磁探测技术电磁探测技术也可以用于探测海底地形和岩石构造。
它的原理是将一定频率的电磁场向海洋底部发送，通过测量这些电磁波在海底物质中的反射来获取信息。
由于不同类型的地质构造对电磁场的反射具有不同的特征，电磁探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
同样的，电磁探测技术也被广泛应用于石油和天然气开发中。
利用电磁波测量，我们可以精确地确定这些化石燃料的位置，从而有效开采这些矿藏。
重力探测技术重力探测技术可以用于探测海底地形和海底岩石的密度变化。
这种技术利用海洋底部的重力场来获取信息。
由于不同类型的地质构造和物质密度差异较大，重力场的变化较大，因此，重力探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
重力探测技术主要应用于海底资源和地质勘探中。
海洋测绘和内陆水域监测的卫星大地测量关键技术及应用
保障和全球化服务能力。 在平均海面高模型建立方面，上世纪｛
代中期以来，我国学者开始利用卫星测高一 确定中国和全球海域平均海面高模型，但： 和分辨率较低，主要原因是大多采用单一 数据，多源多代卫星融合程度不深，难以 异源测高数据的各改正项精度和框架，且 及大地测量任务测高数据的海面时变效应等
在海洋重力场数据获取方面，传统的： 重力测量方法受到海洋环境、技术模式及 权益的限制，观测数据稀疏，无法覆盖全 联合卫星测高、卫星重力等技术能够获得 精细的海洋重力场信息。但另一方面，实 据处理中仍然面临近岸测高数据质量差、
图ｌ卫星测高Ⅱ
主题策划Ｔｏｐｉｃ
垂线偏差数据反演重力异常效率低等难题。 在陆海高程基准统一方面，由于陆地高程
基准与海洋深度基准建立模式不同，长期以 来，我国陆地与海洋测绘基准不一致，难以精 确转换，导致陆海地理信息不能直接联合使 用，且无法满足全球地理信息资源建设的需 求，主要问题是：我国海域潮汐模型不精确、 深度基准面定义多样、国家高程基准与全球高 程基准不统一，等等。
中团测徐
１０ Ｍａｒｃｈ ２０１９
海洋测绘和内陆水域监测的 卫星大地测量关键技术及应用
文、图／姜卫平（武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心）
获取精细的海洋地理信息是基于 卫星大地测量的海洋测绘的根本任务
我国是海洋大国，大陆海岸线长达１．８７Ｊ多 千米，拥有约３００万平方千米的管辖海域。海洋 孕育着地球生命和人类文明，蕴藏着极其丰富 的自然资源。当前，我国正在实施海洋强国建 设战略，海洋在我国社会发展和经济建设中的 战略地位日益突出。海洋测绘是发展海洋经济 和维护海洋权益的重要保障，以海洋和内陆水 域为对象，提供水体、水底和沿岸等的地理信 息，能为建设海洋强国提供基础支撑信息。但 传统海洋测绘手段获取的信息难以覆盖全球， 时效性差。卫星测高、卫星重力、卫星导航定 位等卫星大地测量技术开启了观测和认识海洋 的新纪元，能提供大范围、全天候的观测数
海底地形测绘技术的基本方法与步骤
海底地形测绘技术的基本方法与步骤导言海底地形测绘技术是指通过使用各种测绘设备和方法来研究和测量海底地形的科学与技术。
随着人类对海洋资源的开发和利用需求的增加，海底地形的测绘成为了不可忽视的任务。
本文将介绍海底地形测绘技术的基本方法与步骤。
一、船舶测量方法船舶测量是海底地形测绘技术最常用的方法之一。
这种方法通过在船上装备测深仪、声纳等测量设备，从而实现对海底地形的测量。
测深仪通过发射声波，并通过记录声波来回传播的时间以及声波的反射情况，来计算出海底的深度。
声纳则是使用激光的原理，通过测量反射回来的激光的时间来计算海底的高度。
二、遥感技术遥感技术是通过卫星或飞机等载体上的传感器，获取海洋地表和海底地形信息的方法。
这些传感器可以通过电磁辐射的测量，获取到不同波长下的数据，并通过处理分析，得到地表和海底地形的信息。
遥感技术具有大范围、连续、多时相的特点，可以提供更为全面的海底地形测量数据。
三、地震勘探地震勘探是一种通过观测地震波在地球中传播的方法，来研究地球内部结构与海底地形的方法。
地震波在不同介质中传播速度的差异会导致地震波的折射、反射以及散射等现象。
通过观测这些现象，可以推断出地震波在地下的传播路径，从而间接得到地下结构的信息。
四、星载重力测量星载重力测量是一种利用卫星携带的高精度重力仪器测量地球重力场变化情况的方法。
地球的重力场受到地球内部不均匀分布的物质引起的扰动，而海底地形会导致地壳对地球重力场的改变。
通过记录卫星在海底地形上空的重力场变化情况，可以推断出海底地形的信息。
五、数值模拟方法数值模拟方法是通过使用计算机进行插值和计算，来模拟和重建海底地形的方法。
数值模拟方法可以通过将现有的测量数据输入计算机，使用插值算法和模型，计算出不同位置的海底地形。
这种方法可以辅助实际测量数据的不完整性，从而获得更为全面的海底地形信息。
结论海底地形测绘技术是一项复杂而重要的任务，通过使用不同的方法和技术，可以获得更为全面和准确的数据。
海洋重力测量的特殊问题及解决途径
海洋重力测量的特殊问题及解决途径林哲远（中国海洋大学青岛邮编：26610）摘要进入21世纪，海洋勘探工作得到国家和各部门的重视。
在海洋测量中，海洋重力测量日渐成为比较重要的手段之一。
海洋重力测量是在测量平台不断运动状态下进行的一种动态测量，这是海洋重力测量区别于陆地重力测量的最大特点。
海洋重力测量时瘦运动载体和海洋环境的影响比较显著，这些干扰因素造成的影响远大于观测重力，因此，需要对这些影响因素进行细致的分析，以了解这些干扰因素形成的机理并掌握消除这些影响的措施]1[。
关键词海洋重力测量；海洋重力仪；水平干扰；垂直干扰；c-c效应；爱特维斯改正文章主要分析了海洋重力测量中的水平干扰、垂直干扰、粗差分析及提高精度、厄特弗斯改正项等，从这几个方面提高海洋重力测量值的精度。
1.海洋重力测量误差产生原因（1）沿水平地面向东运动的物体，其重量一定要减轻]2[。
例如，船向东航行时，船速增大了作用在重力仪上的地球自转向心加速度，而向西航行时，船速减小这种向心加速度。
这种导致重力视变化的作用称为厄缶（爱特维斯）效应，又称为科里奥利加速度影响。
此误差与航向、航速和船只所处的地理纬度有关。
（2）因波浪或机器等因素引起测量船在水平方向上的周期性加速度对重力的影响，引起仪器的摆杆与水平方向的夹角发生变化，从而引起水平加速度的影响]3[。
（3）因波浪或机器等因素引起测量船在垂直方向上的周期性加速度对重力的影响。
理论上，在一段时间内进行测量，可以通过取观测的平均值消除垂直加速度，实际上，垂直加速度的振幅往往很大，远远超出重力仪的读数范围。
（4）现有海洋重力仪弹性系统的结构多是绕水平轴旋转的横摆系统，且有很强的阻尼。
如果这类重力仪放置在陀螺平台或长周期常平架上，在一定条件下弹性系统还产生一种所谓交叉耦合效应，或C.C.效应。
2.海洋重力测量误差的消除方法下面结合仪器结构讨论。
一．常平架海上重力测量一般在常平架（现多为陀螺平台）上进行。
理解地球重力场测量与其在测绘中的作用
理解地球重力场测量与其在测绘中的作用地球重力场是地球表面附近的一个物理场，它是指在地球表面某点处所受到的地心引力的大小和方向。
地球重力场测量是指通过测量地球表面不同点处的重力值，以及在不同地点形成的重力场的分布情况，并通过计算和分析这些数据，进而了解地球内部的物质分布和结构。
地球重力场测量在测绘领域中扮演着重要角色，可以为地质勘探、构造研究、地壳运动预测等提供重要的参考和支持。
地球的形态并不是完全规则的，其形状、大小和质量分布都存在微小的变化。
地球重力场可以反映这些微小变化，从而揭示地球内部的结构信息。
利用重力场测量数据，可以研究地球上的山脉、地壳运动以及地下水和矿产资源的分布情况。
通过建立地球重力场模型，可以准确描述和预测地球内部物质的分布和运动规律，为地质勘探和资源开发提供科学依据。
在地质勘探中，地球重力场测量可以帮助识别地下的矿体和岩石构造。
地质勘探人员通过测量地球重力场的变化，可以找到潜在的矿产资源区域，并进一步了解地下构造和岩石组成。
通过精确测量重力变化，可以辅助勘探人员确定地下矿体的位置、形态和规模，为矿产资源开发提供准确的信息。
此外，地球重力场测量还可以监测地壳运动，及时发现地震隐患，为地震灾害预警提供可靠数据。
在构造研究中，地球重力场测量可以揭示地球内部结构的演化历程。
通过测量地球重力场的分布，可以解析地球的构造特征和各层之间的界面形态。
地球的内部结构和演化过程直接影响着陆地和海洋的形成，因此，地球重力场测量是研究地球动力学和构造演化的重要手段之一。
通过分析地球重力场数据，研究人员可以揭示大陆陆缘的形成、板块运动的规律以及构造演化的过程，为理解地球的演化历史提供重要线索。
地球重力场测量在测绘中的重要性不容忽视。
地理和测绘学科需要准确的地球形状和尺寸数据，而地球重力场测量提供了这些重要的参数。
在地球形状的测绘中，重力场测量可以校正地球椭球体模型，使得地球模型更加精确。
在全球定位系统（GPS）的测绘应用中，地球重力场测量可以提供引力异常校正数据，提高测量精度。
海洋重力仪数据处理方法研究及其软件实现的开题报告
海洋重力仪数据处理方法研究及其软件实现的开题报告题目：海洋重力仪数据处理方法研究及其软件实现研究背景：海洋重力仪是一种利用海水介质中的重力加速度精确测量地球引力场的仪器，广泛应用于海底地质、海洋地球物理、海洋地球化学等领域。
海洋重力仪采集的数据需要进行加工处理，得到高精度的重力场数据，从而为海洋地质和海洋地球物理研究提供更加准确的数据支撑。
研究内容：本研究主要包含以下内容：1. 海洋重力仪数据处理方法的研究，包括对数据的去噪、滤波、降噪等处理方法的探讨与研究。
2. 根据研究成果，开发一套适用于海洋重力仪数据处理的软件，实现对海洋重力数据进行自动化加工处理，并能够输出高质量的重力场数据。
3. 对开发的软件进行实际应用和测试，验证其处理和计算的准确性和可行性。
研究意义：本研究的重点在于开发一套适用于海洋重力仪数据处理的自动化软件，不仅能够提高数据处理的效率，还可以提高数据的处理精度和可靠性。
同时，能够为海底地质和海洋地球物理研究提供更加准确的数据支撑，具有重要的应用价值。
预期成果：1. 海洋重力仪数据处理方法的研究成果；2. 适用于海洋重力仪数据处理的软件；3. 实际应用和测试的结果，验证软件的精度和可行性。
研究方法：本研究采用文献调研与实验研究相结合的方法，首先对现有的海洋重力仪数据处理方法进行调研和综合分析，然后根据调研结果，设计并开发适用于海洋重力仪数据处理的软件。
最后，对软件进行实际应用和测试，验证其处理和计算的准确性和可行性。
计划进度：1. 第一年：研究海洋重力仪数据处理的方法，完成软件的需求分析和基本功能设计，初步开发软件。
2. 第二年：实现软件的主要功能，进行软件调试和测试，并进行实际应用和数据分析，撰写论文。
3. 第三年：对软件进行改进和完善，并进行成果总结和论文撰写。
参考文献：1. 赵伟, 索永彪, 罗春波等. 海洋重力仪和卫星重力强制合并处理方法的研究[J]. 海洋地球动力学, 2018, 38(1): 127-135.2. 徐启才, 申缨, 赵颖. 海洋重力测量的数学方法[J]. 地球物理学报, 2014, 57(4): 1074-1089.3. 冉述铭. 海洋重力仪数据加工处理方法与软件开发[D]. 湖南大学, 2017.。
地球物理方法在海洋研究中的应用
地球物理方法在海洋研究中的应用地球物理学是研究地球内部和表层物理现象以及它们与地球其他部分的相互关系的科学。
它通过观测和分析地球内部和表层的物理特性，揭示了地球的内部结构、岩石组成、地壳运动等重要信息。
在海洋研究中，地球物理方法也发挥着重要的作用，帮助我们更好地了解海洋的特性和过程。
本文将介绍地球物理方法在海洋研究中的应用。
一、声学方法声学方法是通过声波的传播和反射来研究海洋的物理特性。
在海洋中，声波的传播受到海水的声速、密度和温度等因素的影响。
通过测量声波在海洋中的传播速度和反射特性，可以推断海洋的温度、密度分布，进而得到海洋的运动和环境变化等信息。
例如，声学方法可以用于海洋中水团的识别和划分，帮助研究海流运动和海洋的热盐分布。
二、磁学方法磁学方法是通过测量地球磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球拥有一个巨大的磁场，而海洋中的磁场受到地球磁场和海底磁性物质的影响。
通过在海洋上测量磁场的变化，可以推断海底磁性物质的分布和性质，进而研究海底的构造和地壳演化。
磁学方法在海底扩张构造、板块运动等方面的研究中起到了重要作用。
三、重力方法重力方法是通过测量地球重力场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的重力场受到地壳的形状和密度分布的影响，而海洋中的水体和海底地质结构等也会对重力场产生影响。
通过在海洋上测量重力场的变化，可以推断海洋的深度、地壳下的构造和重力异常等信息。
重力方法在研究海底地形、地壳厚度以及地壳的密度分布等方面具有重要意义。
四、电磁方法电磁方法是通过测量地球电磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的电磁场受到地球内部物质的电导率、磁导率等特性的影响。
海洋中的水体和海底地质结构也会对电磁场产生影响。
通过在海洋上测量电磁场的变化，可以推断海洋的电导率及其分布，进而研究海洋的地质结构和地球内部的物质组成及运动等。
总结起来，地球物理方法在海洋研究中发挥着重要作用。
通过声学、磁学、重力和电磁等方法，在海洋中测量和分析各种地球物理特性，可以揭示海洋的结构、运动和环境变化等重要信息。
第六章海洋测绘3
N
X Dr Y I
H E
F
Z
F H2 Z2 H N2 E2 Z F sin I H F cosI X H cosD E H sin D
通常利用拖曳于工作船后的质子旋进式磁力仪 或磁力梯度仪，对海洋区域的地磁场强度数据进行 采集，将观测值减去正常磁场值，并作地磁日变校 正后得到磁异常。
PROTON4
特征 •灵敏度高（１Ｇｍ） •探知范围广（最大450ｍ） •探测状况通过声音通知和液晶表示 •最大拖航速度8.5节 价格:$10,995.
PULSE12
•探知范围7.3ｍ •探测状况通过声音通知和液晶表示 •最大拖航速度5.2节 价格:$7,995.
§6.2.8 海洋水文测量
海洋水文测量是观测海水物理、动力学参数的 测量活动。海洋水文要素主要包括：海水温度、 盐度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。
§6.2.7 海洋磁力测量
是测量海上地磁要素的工作。海底下的地层是由不 同的岩性地层组成。不同的岩性具有不同的导磁率和 磁化率，因而产生不同的磁场，在正常磁场背景下出 现磁异常。
主要采用海洋核子旋进磁力仪或海洋磁力梯度仪， 探测海底的磁力分布，发现构造引起的磁力异常。
海洋磁力测量主要目的是寻找石油、天然气有关的 地质构造和研究海底的大地构造。此外，海洋工程测 量中，为查明施工障碍和危险物体，如沉船、管线、 水雷等，也常进行磁力测量发现磁性体。
高精度地球重力场测量技术的原理与应用
高精度地球重力场测量技术的原理与应用地球重力场是指地球在某一点所产生的重力加速度大小及方向。
对于地球物理学研究而言，精确测量重力场是十分重要的，而高精度地球重力场测量技术的应用在于协助科学家更好地理解地球的内部构造和地球物理学的规律性。
这种测量技术被广泛应用于地球物理勘探、地质勘探、地质灾害研究等领域。
本文将介绍高精度地球重力场测量技术的原理和应用。
一、高精度地球重力场测量技术的原理地球重力场不仅取决于地球的大气、海洋、陆地等组成部分以及地球的形状和转动状态，还与地球内部的密度分布密切相关。
因此，通过测量重力场可以推断地球内部的密度、结构和物性等参数。
目前，高精度地球重力场测量技术主要采用了微波测距技术、测角仪技术、高精度重力仪技术等诸多技术手段，其中使用最为广泛的是高精度重力仪技术。
通过高精度重力仪技术，可以测量处于不同深度地点的重力值，并用于推断地球的密度和构造。
高精度重力仪的精度和稳定性要求非常高，可以达到 $10^{-9}$ m/s$^2$ 水平，其原理主要基于重力探测技术和重力反演理论。
高精度重力仪通常由一组相互补偿的测量器件组成，包括弹簧式重力加速度计、氦-氖激光干涉仪、质子陀螺仪等。
当被测重力场作用于重力加速度计时，加速度计发生变形，通过对变形程度的测量即可得到与重力场强度成正比的信号。
采集到的重力场强度信号需要进行数据处理才能得到地球内部的物理量参数。
常用的数据处理方法包括重力正演方法、反演方法、谱分析方法、插值方法等。
这些方法可以帮助我们更好地理解地球的内部构造和物理规律。
二、高精度地球重力场测量技术的应用高精度地球重力场测量技术在许多领域都有广泛的应用，主要体现在：1. 地球物理勘探领域在石油、天然气等矿产资源的勘探中，重力场是探测地下物质密度的重要途径。
通过高精度地球重力场测量技术，可以获得地下石油、气体等矿产资源的具体分布情况，为矿产资源开发提供了技术支持。
2. 地质勘探领域重力场变化可以揭示地球内部的构造、特性、进化过程等信息。
海洋探测技术及应用-刘慕学20141229
题目：海洋探测技术及应用作者：***单位：北京桔灯地球物理勘探有限公司时间：2013年8月海洋探测技术及应用能源是当今世界经济发展的必需品，而陆地能源在一直的消耗下逐渐枯竭，人们开始将眼睛转向了海洋能源，科学研究表明，海底油气储量约占全球已探明资源量的三分之一，海洋能源的探测技术称为海洋能源利用的瓶颈，本文在其他学者的研究的基础上阐述了主要的海洋物探技术海洋重磁测量技术和海底声学探测技术，以及海洋探测技术在资源探测和海洋安全方面的应用。
20世纪末，科学家在海底发现了另一个大洋世界———“黑色大洋”，富含矿物质的流体在其中流动着，驱动着矿物质的传递和界面交换，形成各类大洋矿产，并维持着由极端条件生物所组成的深部生物圈。
黑色大洋的发现，拓展了人类对地球形成与演化和地球生命起源的认识领域。
从此，人们不断的加快了对海洋的探测，各种海洋探测技术相应的产生。
海洋物探技术的发展不仅具有显著的科学研究意义，在海洋能源的开采利用和海洋军事和安全中都要很重要的意义和位置。
1.海洋定位技术高精度的定位技术的是海洋探测技术的基础，海洋定位包括海面船只和探测系统的定位和海下探测系统的定位，海下探测系统的高精度定位尤其重要。
水面定位技术由于卫星导航定位系统的发展已经比较成熟，目前的卫星导航定位系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统和中国的北斗系统，其中GPS的技术最成熟，精度最高。
水下定位主要测定水下探测系统相对水面母船的位置，如侧扫声纳系统、海底照相系统、海底摄像系统等拖体系统，水下机器人，海底箱式取样器、多管取样器、电视抓斗、潜钻、热液保真采样器，及海底土工原位测试仪等等。
测定水下探测系统相对水面母船的位置，结合水面船只的全球定位数据，就可将水下探测系统的准确位置归算到大地坐标系上。
水下定位系统主要有超短基线定位系统、短基线定位系统、长基线定位系统，及超短基线定位系统与长基线定位系统组合系统，短基线定位系统目前已很少使用。
海洋重力辅助导航方法及应用
海洋重力辅助导航方法及应用海洋重力辅助导航（Marine Gravity-Aided Navigation）是一种基于海洋重力场的导航方法。
通过利用地球引力梯度的变化来确定船舶、无人潜水器（ROV）或潜水器的位置和姿态。
这种基于海洋重力场的导航方法广泛应用于海洋调查、海洋勘探、海底地质研究等领域。
海洋重力场是指地球引力在海洋表面和海底的分布情况。
海洋重力辅助导航方法利用海洋重力场的变化来确定位置和姿态。
海洋重力扰动主要来源于地球引力梯度的变化和海底地形的变化。
地球引力梯度是指地球引力的垂直变化率，可以通过船舶或潜水器上的测量仪器进行测量。
海底地形的变化会影响重力场的分布，进而影响导航结果。
海洋重力辅助导航方法的基本原理是测量引力梯度，通过解算引力梯度场的变化来确定位置和姿态。
常用的测量设备包括重力仪、惯性导航系统、全球定位系统（GPS）和声纳系统等。
重力仪用于测量引力梯度场的变化，惯性导航系统用于确定初始位置和姿态，GPS用于获取地球表面的位置信息，声纳系统用于测量海底地形的变化。
海洋重力辅助导航方法的应用非常广泛。
在海洋调查方面，它可以用于获取海洋地球物理、海洋地质和海洋生物学的数据，并提供精确的位置和姿态信息。
在海洋勘探方面，它可以用于确定石油和天然气资源的分布情况，帮助企业制定开发方案。
在海底地质研究方面，它可以用于探测海底地壳运动和海底地质构造的变化，帮助科学家研究地球动力学和地质灾害。
海洋重力辅助导航方法具有以下优点：首先，它能够提供高精度的位置和姿态信息，有助于准确测量海洋地理现象。
其次，它不受天气条件的限制，可以在恶劣的海洋环境下进行导航。
再次，它不需要依赖地面设施和外部信号，具有独立性和自主性。
然而，海洋重力辅助导航方法仍然面临一些挑战。
首先，测量设备的制造成本较高，需要精密器件和高级算法来实现高精度的测量。
其次，由于海洋环境的复杂性，海洋重力场的变化会受到多种因素的干扰，如潮汐、洋流、海洋生物等。
重力测量在测绘中的应用
重力测量在测绘中的应用导言重力测量是一种重要的测绘技术，在建筑、地质、航天等领域都有广泛的应用。
本文将介绍重力测量的原理、方法和其在测绘中的应用。
一、重力测量的原理和方法1.1 重力测量的原理重力是地球吸引物体的力，其作用正是地心引力。
重力测量的原理是根据万有引力定律，利用地球质量分布引起的地球重力场强度的变化进行测量。
一般使用重力仪器来测量地球表面的重力。
1.2 重力测量的方法目前常用的重力测量方法包括绝对重力测量和相对重力测量。
绝对重力测量是将重力仪器放在地球表面的某一点上，直接测量该点上的重力值。
这种方法适用于局部小范围的测量。
相对重力测量是通过在地面上移动重力仪器，测量不同位置上的重力值，并计算出重力场的梯度。
这种方法适用于大范围区域的测量，可以获得更精确的重力值。
二、2.1 地质勘探重力测量在地质勘探中起着重要的作用。
通过重力测量可以获取地下地质构造的信息，比如断裂带、褶皱带等。
地下构造对于地质矿产资源的分布具有重要的影响，因此重力测量在矿产勘探中具有重要的应用价值。
2.2 水文地质调查重力测量也可以用于水文地质调查，主要用于测量地下水储存的情况。
根据地下水的分布和地下岩石的密度变化，可以绘制出地下水位、储层结构等信息，对于水资源的开发和利用具有重要的指导作用。
2.3 地图绘制重力测量可以用于地图的制作。
通过测量地表的重力场强度，可以得到地形起伏和地壳厚度的信息。
这些信息可以用于制作地形图和地质构造图，对于地质灾害的防治、土地利用规划等具有重要的意义。
2.4 航天测绘重力测量在航天领域也有广泛的应用。
通过利用重力测量数据以及其他测量数据，可以绘制出地球引力场的三维模型。
这对于航天器的轨道规划、引力势能的研究等具有重要的意义。
2.5 建筑工程重力测量在建筑工程中也扮演着重要的角色。
在建筑物的设计阶段，需要对地基承载力进行评估。
通过重力测量可以获取地下地质情况，进而对地基进行设计和施工，确保建筑物的稳定和安全。
能源与化工行业深海石油勘探技术
能源与化工行业深海石油勘探技术深海石油勘探技术在能源与化工行业中起着重要的作用，这是因为深海石油资源的开发对于维持全球能源供应和满足人们日益增长的能源需求至关重要。
本文将讨论深海石油勘探技术在能源与化工行业中的应用以及其所带来的挑战。
一、深海石油勘探技术的意义深海石油勘探技术的发展对于能源和化工行业至关重要。
随着陆地和浅海油气资源的逐渐枯竭，深海油气资源的勘探和开发成为满足能源需求的重要途径。
深海油田潜在储量巨大，具有丰富的资源潜力。
因此，开发深海油气资源能够提供稳定的能源供应，支持能源与化工行业的持续发展。
二、现有深海石油勘探技术1. 三维地震勘探技术三维地震勘探技术是目前深海石油勘探中最为常用的技术之一。
它通过在海底布设声纳设备，利用声波在地下岩石中的传播特性，获取深海油气藏的三维地质结构信息。
这种勘探技术可以提高勘探效率和准确度，为油气勘探提供重要的地质依据。
2. 海洋重力法和磁法海洋重力法和磁法是另外两种常用的深海石油勘探技术。
海洋重力法通过测量海底重力场的变化来推断深部岩石的密度分布，从而识别油气藏的位置。
磁法则是利用测量海底磁场的变化来判别潜在的油气藏。
这两种方法对于侦查深海油气藏的位置和规模具有重要的意义。
3. 海洋电磁法海洋电磁法是近年来发展起来的一种深海石油勘探技术。
它利用电磁场在地下的传播特性，通过测量电磁波在岩石中的传播速度和衰减程度，从而判断油气藏的存在与否。
海洋电磁法能够提供良好的勘探效果，并且对于深部油气藏的勘探较为敏感。
三、深海石油勘探技术面临的挑战尽管深海石油勘探技术在能源与化工行业中起着重要作用，但面临着一系列挑战。
1. 环境条件恶劣深海环境条件复杂恶劣，如深海压力大、水温低、水深较大等。
这些因素增加了深海石油勘探作业的难度和风险。
为了应对这些挑战，工程师们需要设计和制造能够适应恶劣环境的设备和工具。
2. 工程成本高昂与陆上和浅海油田相比，深海油田的开发成本更高。
海洋重力仪研究现状
重力异常
重力异常：由于地球质量分布不规则造成的重力场中 各点重力矢量和正常重力矢量的差异
重力异常形成的原因
地球表面地形起伏不定 地球内部介质分布不均匀
全球重力异常图
海洋重力测量的应用领域
国民经济领域：高效准确获取战 略矿藏，加速对海洋矿产资源的
勘探和利用
海底探矿
领土权益维护：助力确定领海基
系统名称 ZYZY CHZ GDP-1 SGA-WZ SGA-ZM
研制单位 国家地震局地震研究所 中科院测量与地球物理研究所 中船重工707所 国防科大 中国航天科技集团
系统类型 双轴平台 双轴平台 双轴平台 捷联式 捷联式
国内外重力仪参数对比
国内外主要产品 技术水平 测量精度：≤0.2mGal； 月漂移：＜3mGal（补偿后）； GT-2M 分辨率：0.01mGal；量程：±10000mGal； 动态工作范围：1±1g； 最大工作倾角：≥±45°；
目前国外相对重力仪动态重复精度能达到0.25mGal，国内相对 重力仪动态重复精度能达到1mGal，海洋重力测量方面的差距 依然存在。
为早日打破国外海洋重力测量系统垄断国内市场的局面，应不 断加强国产海洋重力仪的综合性能。
谢谢
精度
典型
20μGal
美国FG-5型绝对重力仪
10μGal
美国CG-5型静态相对 重力仪
1mGal
美国L&R AirSea SⅡ型 海空重力仪
产品图
1Gal=1cm/s^2
国外海洋重力仪发展
国外高精度海洋重力仪已进入产业化阶段，先进发达国家封锁重力探 测装备技术，国内应用单位主要依靠进口 序号 1 2 3 4 重力传感器 零长弹簧 Bell XI加速度计 双石英弹性系统 零长弹簧 系统名称 TAGS BGM-3 Chekan-AM GT-1A 研发机构 美国M&L公司 美国Bell航空公司 俄罗斯中央电气仪表所 俄罗斯重力测量公司 系统类型 双轴平台 双轴平台 双轴平台 三轴平台
使用测绘技术绘制海底地形图的方法
使用测绘技术绘制海底地形图的方法随着科技的进步，测绘技术的应用范围越来越广泛。
其中，绘制海底地形图是一个重要而复杂的任务。
海底地形图不仅对海洋资源的开发和保护具有重要意义，也对海洋科学研究有着重要价值。
本文将介绍使用测绘技术绘制海底地形图的一些方法。
一、声纳测深法声纳测深法是目前最常用的绘制海底地形图的方法之一。
通过发射声波信号到水下，根据声波的传播时间和回波强度测算水深和海底地形。
声纳测深技术的主要优点是测量范围广、测量效率高，适用于大面积海域的地形测绘。
二、多波束测深法多波束测深法是一种相对高精度的海底地形测绘方法，它利用船载多波束声纳系统发射多束声波信号，通过接收多个回波信号来计算出水深和地形。
多波束测深技术能够提供高分辨率的地形数据，适用于狭窄水道和复杂地形的测量。
三、卫星测高法卫星测高法是一种利用卫星搭载的高程测量设备进行地形测绘的方法。
卫星通过接收从地面反射回来的微波/激光信号，测算出水面的高程，进而计算出海底的地形。
卫星测高技术的优点是覆盖范围广、数据更新快，适用于全球范围的地形测绘。
四、激光测深法激光测深法利用激光扫描仪发射激光束，通过测量激光束从水面到海底的传播时间，计算出水深和地形。
激光测深技术的优点是精度高、测量速度快，适用于局部海域的地形测量。
五、地球重力场测量法地球重力场测量法是一种通过测量海洋表面局部重力变化来推断海底地形的方法。
利用船载的重力仪测量地球重力场瞬时变化，根据重力场变化推算出海底地形。
地球重力场测量技术的优点是不受海洋表面特殊天气和海况的限制，适用于各种环境下的地形测绘。
六、地震反射法地震反射法是一种通过分析地震波在不同地层中的反射与折射现象来推测海底地形的方法。
通过向海底发送地震波并接收反射波来获取地质信息，进而推断出海底的地形。
地震反射技术能够提供对海底地层和地貌的详细描述，适用于复杂地质和地形的测绘。
综上所述，使用测绘技术绘制海底地形图涉及多种方法，每种方法都有其优势和适用范围。
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海洋重力测量及其在重力场中的应用
摘要海洋重力测量是在海上或海底进行连续或定点观测的—种重力测量方法。
近几年来,随着卫星技术的发展,精密的海洋重力仪不断出观,海洋重力得到迅速的发展。
简要介绍海洋重力测量的特点及其发展,阐述其技术设计与实施,分析其在全球重力场研究中的重要作用。
关键词海洋重力测量;重力场;应用
海洋占地球面积的71%,要准确研究地球形状与地球内部构造,勘探海洋丰富的矿产资源,保障航天和远程武器发射等,就必须了解海洋重力场精细结构。
高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。
近年来,卫星技术取得了较大的进展。
未来海洋重力场的精细结构,可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋重力测量相结合的方法来研究。
1 海洋重力测量
1)重力测量的重要性。
自然界的一切现象几乎都与重力有着密切的联系,因此重力测量的应用范围很广。
例如,在地球物理勘探中,由于岩石和矿石的密度不同所引起的重力场的变化,可用来寻找矿藏和了解地质构造;在地球物理学中,可以利用重力测量的数据去测定地球的弹性、密度及地壳的构造;在大地测量学中,要用重力数据去归算观测成果和研究地球形状;在导弹与航天技术中,重力测量资料可为空间飞行器的轨道计算和惯性导航服务,提高导弹的命中率。
2)海洋重力测量与陆上测量的不同。
海洋重力测量与陆上测量不同,它是在海洋环境下进行的连续动态测量。
因此,在克服外界干扰,提高测量精度方面,有着自己特殊的考虑;在仪器设备和测量实施等方面也与陆上测量有着很大的差别。
海洋重力测量开展较晚的原因是在于它不同于陆地重力测量,海洋重力测量必须在运动状态下,即所谓的动基座上进行。
因此,它会受到外部条件的干扰。
这种干扰可以概括为以下六个方面:①径向加速度影响。
这是由于测量船的航迹为曲线所产生的径向加速度对重力观测的影响;②航行加速度影响。
这是因为测量船的航速不均匀产生加速度对重力观测的影响;③周期性水平加速度影响。
这是由于波浪起伏及机器震动等因素引起的船在水平方向上的周期性振动对重力观测的影响;④周期性垂直加速度影响。
这是上面所述外界因素使船在垂直方向上的周期性振动对重力观测的影响;⑤旋转影响。
即由于波浪、风力和驾驶因素而引起的船绕三个正交轴转动而对重力观测的影响。
这种影响有常量和周期两种;
⑥厄特弗斯(Eotovos)效应。
由于海洋重力测量仪器随测量船相对地球在运行,这样改变了作用在仪器上的离心力而对重力观测值产生影响。
3)海洋重力测量的发展。
近几十年来,随着海洋开发事业的蓬勃发展,世界各主要海洋国家普遍加强了海洋重力测量工作,在发展仪器的同时,完成了大量海区的测量工作。
我国在海洋上开展了海洋重力测量工作仅30余年的历史,多数情况
是在研究近海海区的地质构造和含油情况。
70年代末由于配合空间技术的研究,才对海洋重力测量提出了新的要求。
目前,在我国主要开展中、小比例尺的航海重力测量。
小比例尺测量多用于大范围重力场调查任务,以剖面测量为主;中比例尺测量多用于浅海大陆架地区,主要用于以石油为主的矿产资源环境的调查,以面积测量为主。
2 海洋重力测量的设计与实施
1)海洋重力测量技术设计。
在开展海洋重力测量前,要收集如下有关资料:国内外出版的有关测区的各种海图和航海资料;测区及其附近已有的海洋重力测量资料和重力异常图;重点基点资料。
开展海洋重力测量时,要指出海洋重力仪检验的项目和要求,以及静态试验和动态试验的时间、地点;明确测量船停靠码头比对重力基点的时间和要求,测量出重力仪至码头基点的距离和方位,并绘制略图;提出测量工作图版的图幅大小、比例尺和在图板上标定船位的方法;在工作图板上进行海洋重力测线布设,计算测线里程和航途里程,以及设计海上重力比对点、水文调查点的位置;明确导航定位和水深测量的方法和要求;提出海上重力测量资料初步整理要求,编制《海洋重力测量计算成果表》。
2)海洋重力测量测线布设。
海洋重力测线布设密度和测图比例尺,要根据任务和条件来确定,主要考虑满足计算平均空间重力异常的精度要求,同时满足某些海域计算垂直偏差的精度要求测线网的主、副测线一般布成正交形,近海主测线应尽量垂直于区域地质主要构造线或海底地形走向线的方向;远洋区主测线如无特殊地质构造情况,可按南北向布设或等深线垂直方向布设。
在海底构造复杂或海底地形起伏较大,其重力异常梯度大于每公里3毫伽的海区,要适当加密测线,加密程度以能完善地反映重力异常变化为原则。
对测区中的岛屿四周水域,适当布成放射状网。
对于相邻图幅、前后航次、不同类型仪器、不同作业单位之间的结合区要有检查测线或重复测线。
3)海洋重力测量的实施。
在实施海洋重力测量前,要完成仪器的安装与调试。
测量船开航前必须取得位于码头重力基点的绝对重力值、重力仪在基点处稳定后的读数、比对时的水深、重力仪弹性系统重心距当时水平面的高差及当时水平面距重力基点的高差,并绘制仪器距码头上重力基点的水平距离和方位的略图。
测量指挥员要指挥测量船在预定的测线方向上保持匀速直线航行。
重力仪恒温温度要比室温高5℃-10℃,在一个航次中不要更换恒温档。
重力仪时间常数的选择按海况而定,启动数据记录器,置入时间常数和重力仪格值。
进入测线时,要记入测线号,检查走纸速度、环境开关等,按预定规定的时间间隔在模拟输出记录上打标,并记下点号和时间。
每条测线终了后应维持原航向、航速,约10分钟后再转向。
在一个航次或一个测区的测量任务完成后,最终应闭合到海洋重力基点,并取得比对数据。
测量过程中要与海上已知重力点比对,以检验重力仪测量的资料有无突掉现象和系统性误差。
3 海洋重力测量在全球重力场研究中的应用
全球重力场研究主要利用海洋重力和陆地重力资料建立地球重力场位模型的理论和方法。
地球重力场模型计算是自然科学中的一项基础性研究任务,它对于大地测量学、地球物理学、地球动力学和海洋科学的研究,以及空间技术的发展都有着十分重要的意义。
从广义上讲,任何一种地球重力场元观测量的集合都可视为最基本的地球重力场模型,如全球重力异常、垂直偏差、大地水准面差距等。
用位系数的集合表示地球重力场模型,是目前国际上最常用的在频率域范围描述全球重力场结构的一种有效方法。
随着空间技术的发展,利用卫星观测资料结合地面重力数据建立全球重力场位模型的理论和技术取得迅速进展。
国际上已建立了多种不同阶次的全球重力场模型,使得大地测量确定地球形状及外部重力场的基本目标达到了一个新的历史阶段,并成为以空间大地测量为技术核心的现代大地测量发展的重要基础。
4 总结
研究海洋重力场对于了解地球形状和内部构造,起着重要作用。
进行海洋重力测量能够建立地球重力场位模型,在全球重力场研究中发挥了重要作用。
随着卫星技术和空间科学的不断进步与发展,其必将发挥越来越重要的作用。
参考文献
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[5]翟京生,高贵绪.我国海洋测绘数据库的研究[J].海洋测绘,1996,04.。