绝对重力观测的潮汐改正

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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ＴｐｒＰｓｉｏ（／）星测高技术，ｏｅｏｅｎＴＰ卫／ｄ许多新的高精度海潮模型（Ｃｒ．，ｓ．如ｓ０Ｃｒ０和Ｔｘ２３４ｐｏ
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ＧＷＲ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（ｒｏｌ）Ｇｅｂ力ｎｅ学研究所基于有限元方法建立了Ｆｓ９．ｅ５２全球海
牧稿１：０ｌ３－，回日期：０１０４３期２０４４０修２２０ —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：９５】）国家自然科学基金“ （４２４１；９国际超导重力议观测资料分析与研究“ 编号：７４２）中国科掣院知识剖新］程项目“ （４７２３；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：Ｚ５ｑ４１）（Ｋ９２ｌ】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
ＡＩＳＡＳｓｍⅡ已经应用于我国的海洋重力ＲＥｙｔｅ测量，它是ＡＩＳＡＳｓｅＲＥｙｔｍＩ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
１１两步法．
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］ＡＲＥｙｔ 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ＩＳＡＳｓｅｍ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

Z HO U Jiang-cun1 , 3 , SU N He-ping1 , L I Zheng-yuan2 (1 .K ey Laboratory of Dynamica l Geodesy , Inst it ute o f Geodesy and Geophysics , Chinese Academ y of Sciences , Wuhan 430077 , Chi na ;2 .Inst it ute of S eismology , Chi na Earthquake Ad min istrat ion , Wuhan 430071 , Ch ina ;3 .Grad uate U niversit y of Chinese Academy of Sciences , Beiji ng 100049 , Chi na)
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

ＤＬ＝１． × ０一ｃｓ１３．３２１。５０９Ｔ。４１３ｏ（５Ｏ＋２５８．４９２）２７＋１．４× ０ｊｃｓ２６．７＋４０７．０１４）。５１一ｏ（１。５５３。５８８Ｔ＋。× ０３ｃｓ３２．＋２６Ｏ５７０Ｔ２１。ｏ（１。９３９４．７０８）６３Ｉｌ
３８４２３５．５３０３２２１．６９１３８２３２５．６６２３７１３７５．１２６
２６１５０１．９２３３ｉ００９３．９２３３３３１１１．２６１１６４１２４．６５７
３８５０４５．０４８３２５４１．２５３８２０６５．６２３３７１２１５．３３６
ｊ
（３１）
一
＂・３× ｌ一３２。２４５４４－（６４３￣２４．５＋５９２９４８６３３３。８。。
１．１１一ｊ／６０８ × ０ｊ）３０
— ．
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

∞ 鲫如随机误差的分布规律。经理论潮汐计算改正结果主测量经过理论潮汐改正后的结果表现出最好的内符要集中在一０１１￣０之间；经ＥＴ观测改正结果在此区合精度。们 ∞
—
◆ 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ＥＴ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ＥＴ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８２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ｌ０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。

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(中国科学院测量与地球物理研究所 ,湖北武汉 430077)
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
67
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
66
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