﻿ 关于相对重力测量数据处理的探讨
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 大地测量与地球动力学  2023, Vol. 43 Issue (9): 974-979  DOI: 10.14075/j.jgg.2023.09.017

### 引用本文

YI Tianyang, ZHENG Bing, LI Yalun, et al. Discussion on Data Processing of Relative Gravity Survey[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2023, 43(9): 974-979.

### 第一作者简介

YI Tianyang, senior engineer, majors in earthquake monitoring, E-mail: sunsky-yi@163.com.

### 文章历史

1. 四川省地震局地壳形变观测中心，四川省雅安市上坝路139号，625000

1 手簿工程文件到平差交换文件

2 数据的实时预处理

2.1 潮汐改正

 \begin{aligned} g= & -165.7 F(\varphi)\left(\frac{C}{R}\right)^3\left(\cos ^2 Z-\frac{1}{3}\right)- \\ & 1.37 F^2(\varphi)\left(\frac{C}{R}\right)^4\left(5 \cos ^2 Z-3\right)- \\ & 76.08 F(\varphi)\left(\frac{C_{\mathrm{s}}}{R_{\mathrm{s}}}\right)^3\left(\cos ^2 Z_{\mathrm{s}}-\frac{1}{3}\right) \end{aligned} (1)

2.2 仪器读数转重力值

 $g=\left[F_1+\left(R-R_1\right) \times F_2\right] \times F-\mathrm{TD}$ (2)

 $\begin{gathered} (2248.788+(2291.4170-2200.00) \times \\ 1.02258) \times 1.000038+0.1308= \\ 2342.4890(\mathrm{mGal}) \end{gathered}$

 $\begin{gathered} (2248.788+(2291.4170-2200.00) \times \\ \text { 1. } 02258)=2342.2692(\mathrm{mGal}) \end{gathered}$
2.3 气压改正

 $\delta g_p=3\left(p-p_{\mathrm{n}}\right)_{(\mathrm{hPa})} \mathrm{nms}^{-2}$ (3)

 $p_{\mathrm{n}}=1013.25\left(1-\frac{0.0065 H_{(m)}}{288.15}\right)^{5.2559} \mathrm{hPa}$ (4)

 $\begin{gathered} \delta g_p=3(848-1013.25 \times \\ \left.\left(1-\frac{0.0065 \times 1561.60}{288.15}\right)^{5.2559}\right) \mathrm{nms}^{-2}= \\ 26.43 \mathrm{nms}^{-2}=0.0026 \mathrm{mGal} \end{gathered}$

2.4 高度改正

 $\begin{gathered} \left(\frac{\partial \gamma}{\partial h}\right)_0=-3086 \mathrm{nms}^{-2} / \mathrm{m}= \\ -3.086 \mathrm{mGal} / \mathrm{m} \end{gathered}$ (5)

 $\begin{gathered} -3086 \mathrm{nms}^{-2} \times \frac{210 \mathrm{~mm}}{1000 \mathrm{~mm}}= \\ -648 \mathrm{mms}^{-2}=-0.0648 \mathrm{mGal} \end{gathered}$

2.5 零漂改正

 $K=\frac{\sum \mathrm{d} R_i \times \mathrm{d} t_i}{\sum \mathrm{d} t_i \times \mathrm{d} t_i}=\frac{\sum\left(g_i^{\prime}-g_i\right)\left(t_i^{\prime}-t_i\right)}{\sum\left(t_i^{\prime}-t_i\right)^2}$ (6)

3 计算实例

1) 51034001测点返测观测的归一时顺时间为：16.016 7+9+13/60－8－23/60=16.850 0(h)。

2) 51034001测点返测观测的归一重力为：2 060.464 5+2 066.387 7－0.034 3+0.003 6+0.066 3－2 060.443 3+0.062 3－0.004 5－0.066 3=2 066.436 0(mGal)。

4 闭合环综合评价

《相对重力联测资料质量评比评分细则》[4]在环闭合差的评价方面有相关得分要求，而现有“重力测量电子记簿系统”尚不能完成闭合环的搜寻和环闭合差统计，需要增加上述功能并在野外数据成环测段进行环闭合差均值的计算。环闭合差均值的计算公式[4]为：

 $A_6=\sum\limits_{n=1}^N\left|B_n\right| \cdot \sqrt{C_n / 5} / N$ (7)

5 结语

1)“重力测量电子记簿系统”中工程文件到平差交换文件缺少仪器高数据，造成野外量测仪器高似乎是多余的，然而仪器架设在每一测点或同一测点往返测的高度并不相同，为将重力值归算到观测墩台面，仪器高改正不可缺少，因此工程文件到平差交换文件需要完善仪器高的输出。

2) 一次项系数仅与仪器有关，而与气压改正、仪器高改正、潮汐改正、零漂改正等无关，因此一次项系数参与计算应该在格值转换后完成，而目前所采用的“重力测量电子记簿系统”后期纳入一次项系数计算会影响测点间的段差值和测点的重力值成果。

3) 简单线路的各项改正计算较为明确和简单，但涉及测点间歇或线路上增设测点后漂移率的计算较为复杂。

4) 对文献[4]中成环的环平均闭合差计算公式存疑，建议将公式中|Bn|后的乘号修正为除号。

 [1] 中国地震局地震研究所. CG-5重力仪的地震重力测量应用手册[Z]. 2007 (Institute of Seismology, CEA. Application Manual of Seismic Gravity Measurement of CG-5 Gravimeter[Z]. 2007) (0) [2] 国家地震局. 地震重力测量规范[S]. 北京: 地震出版社, 1979 (China Earthquake Administration. Specification for Seismic Gravity Survey[S]. Beijing: Seismological Press, 1979) (0) [3] Torge W. 重力测量学[M]. 北京: 地震出版社, 1993 (Torge W. Gravimetry[M]. Beijing: Seismological Press, 1993) (0) [4] 中国地震局地震研究所. 相对重力联测资料质量评比评分细则[Z]. 2022 (Institute of Seismology, CEA. Detailed Rules for Quality Evaluation and Grading of Relative Gravity Joint Survey Data[Z]. 2022) (0)
Discussion on Data Processing of Relative Gravity Survey
YI Tianyang1     ZHENG Bing1     LI Yalun1     WEN Junjun1     YI Songquan1     ZHANG Ren1
1. Crustal Deformation Monitoring Center of Sichuan Earthquake Agency, 139 Shangba Road,Ya’an 625000, China
Abstract: In accordance with the relevant theories and specifications of the Standard for Earthquake Gravity Survey, we discuss several problems urgently need to be solved in practical work, and existing in the currently used data processing software of the gravity survey electronic recording system, such as instrument height correction, section difference calculation, ring closure difference calculation, etc.
Key words: grid value table; barometric correction; height correction; tidal correction; zero drift correction