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1、大地测量与地球动力学JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICS第27卷第2期2007年4月Vol.27No.2Apr.,2007文章编号:167125942(2007)02201142053FG5/232绝对重力仪的试验观测结果刘冬至1,2)邢乐林1,2)徐如刚1)申重阳1,2)辉1,2)李1)中国地震局地震研究所,武汉4300712)地壳运动与地球观测实验室,武汉430071摘要介绍了新引进的FG5/232绝对重力仪的技术特点、工作原理和试验观测结果。试验表明:FG5/232绝对重力仪测量结果的标准偏差小于±2×10-8ms-2,能够满足地震
2、监测的高精度重力测量要求;该仪器在进行绝对重力测量时,一般情况下设置13～15组的连续观测,每组测量时落体的下落次数以100次为宜。关键词FG5绝对重力仪重力基准重力测量不确定度重力梯度中图分类号:P223+.1文献标识码:AEXPERIMENTALOBSERVATIONRESULTSWITHFG5/232ABSOLUTEGRAVIMETERLiuDongzhi1,2),XingLelin1,2),XuRugang1),ShenChongyang1,2)andLiHui1,2)1)InstituteofSeismology,CEA,Wuhan4300712)Cr
3、ustalMovementLaboratory,Wuhan430071AbstractThetechnicalcharacters,thebasicprincipleandtheexperimentalobservationofFG5/232absolutegravimeterareintroduced.Theresultsindicatethatthestandarddeviationisunder±2×10-8ms-2,satisfyingtherequirementforhighprecisionmeasurementinearthquakemonitor
4、ing.Itissuggestedthatthereasonablesetnumberandsetdropnumberareabout13-15and100respectivelyingeneral.Keywords:FG52absolutegravimeter,gravitydatum,gravitysurveying,uncertainty,gravitygradient力学、运动学研究发展为运动学2动力学研究,将对三维空间的研究扩展到四维空间[2,3]。目前,绝对重力测量精度已达1×10-8ms-2量级,其动态测量除直接为地球动力学研究提供结果外,还可为相
5、对重力测量(陆地和空间)提供动态基准、服务于流动重力的基准控制、台站重力仪(包括弹簧重力仪和超导重力仪)的标定和非潮汐信号的分离提供约束。2006年9月,中国地震局地震研究所从美国Micro2gLaCoste公司引进了1台改进后的FG5/232绝对重力仪。该仪器代表了目前国际上绝对重力仪1引言利用大地测量技术监测近代地壳运动,是研究地震、火山等灾害和海平面上升等环境监测的常用技术途径之一。地壳运动包含几何运动和密度变化信息,这些变化都隐含于重力测量结果中。GPS、VLBI、SLR等纯几何测量检测到的地壳运动用于解释如隆升、沉降等地球动力学现象是不完善的[1]。重
6、力测量的基本优点在于它联合卫星测量和经典的大地测量所显示出来的“整体效应”,它将高程与重力变化结合在一起,可对地壳运动机制的研究由静3收稿日期:2006211221基金项目:中国地震局“局管共用”设备管理与技术服务项目,国家计划委员会国家重力台网中心建设项目作者简介::刘冬至,男,1947年生,高级工程师,长期从事精密重力测量、观测技术及其应用研究.E-mail:dzliu3806@163.com(NIIST)、美国国家海洋和大气局(NOAA)、德国汉诺威大学大地测量研究所(IFAG)等单位在绝对重力仪的先驱之一J.E.Faller的思想基础上共同合作完成研制。
7、它比其前代JILA绝对重力仪的精度提高了0.5～1个数量级。到2006年为止,FG5型在世界各地的仪器已超过45台[4]。该仪器将用于国家重力台网中心观测基地的绝对重力测量来建立中国数字地震观测网络重力网的绝对重力基准,通过该仪器在全国各绝对重力点上进行流动测量,以便将基准传递到全国网、区域网和台站。通过基准建立和传递对全国的重力测量形成控制,统一全国的地震重力非潮汐和潮汐变化观测。本文首先介绍新引进的改进型FG5/232绝对重力仪的技术特点、工作原理。然后介绍在中国地震局地震研究所重力实验室进行的试验观测及其结果。铷原子钟计时;于是可以得到不同下落高度(精确到
8、1/2个激光波长)及其对
