绝对重力测量技术规程.doc

中国大陆构造环境监测网络技术规程绝 对 重 力 测 量 部 分1 测量内容绝对重力测量包括,测点绝对重力值测定、垂直梯度测定和水平梯度测定1.1 绝对重力测定利用绝对重力仪在测点上按设定的下落次数为一组进行组测量，然后按设定的组数取平均给出该点仪器有效高度绝对重力值的测量1.2 垂直梯度测量利用相对重力仪按设定的往返次数测量墩面标志点到 1.3m 高度处的重力差，然后根据高度换算成垂直梯度的测量1.3 水平梯度测量利用相对重力仪按设定的往返次数测量墩面标志点到标石东北角点、东南角点、西南角点和西北角点处的重力差，然后根据标志点到各角点间的平面距离换算成水平梯度的测量2 技术要求2.1 绝对重力测定a）绝对重力测量墩按下列优先顺序选取：并置连续站比测墩、GNSS 绝对重力观测墩、其他；b）绝对重力测定按每 1 小时观测 1 组，每组的观测起始时间设置在整点或整 30 分时刻，每组观测的下落次数设置为 100 次；c）计算每次下落有效高度处的重力观测值，并进行固体潮、气压、光速有限和极移等的改正；d）对每组有效下落观测值计算组均值及其组内标准差；按 3 倍标准偏差迭代剔除的下落次数不大于 25%时，该组有效；e）对所有有效组结果计算平均值，及标准差。

标准差不大于±5×10 –8ms–2 的有效组数不少于 25 组；如标准差大于±5×10 –8ms–2，应加测，使有效观测达到 30 组f）近海站点连续无效组数超过 4 组，或仪器停止观测 4 小时以上，连续有效观测组达到 22 组及以上，可补测其它站连续观测无效组数超过 10 组，或仪器停止观测 10 小时以上，连续有效观测组达到 18 组及以上，可补测否则全部观测无效，重新开始观测重新开始测量 2 次后仍不能满足要求的，可补测到足够有效组数2.2 垂直梯度a）每个绝对重力测点应同时测定重力垂直梯度；b）测点代码规定：低处测点点名和代码采用基准点点名和代码，高处测点采用基准点名加“H”和代码加数字“5 ”；c）梯度测量的仪器安置：高点仪器传感器位置按 cm 级设置约在 157cm 高度,下高度27cm 观测；d）按低-高- 低或高-低-高进行往返观测，每次往返测量经格值表和格值一次项、潮汐、气压和零漂改正计算 1 个重力差成果，各成果间独立；对所有独立观测结果计算重力差平均值，及中误差中误差不得大于±4×10 –8ms–2每台仪器达到精度要求的有效独立成果数不得少于 5 个，如果一台仪器坏了，完全不能工作的情况，可用另一台仪器补足总测回数。

2.3 水平梯度测量a）测点 10 年内未进行过水平梯度测量的需测定水平梯度；b）测点代码规定：墩面标志点采用基准点点名和代码，标石的东北角点、东南角点、西南角点和西北角点采用基准点点名加“NE” 、 “SE”、 “SW”和“NW” ，代码加数字1、2、3 和 4；c）每台仪器对标志点与各角点独立组成测线进行往返测量，测量按基点（0）-1-0-2-0-3-0-4-0-1-0-2-0…..的顺序测量，每次往返测量经格值表和格值一次项、潮汐、气压和零漂改正计算 1 个重力差成果，每条测线的各成果间独立d）独立计算每条测线所有成果的平均值，及中误差,中误差不得大于±5×10 –8ms–2；每台仪器达到精度要求的有效独立成果不得少于 3 个，如果一台仪器坏了，完全不能工作的情况，可用另一台仪器补足总测回数e）用标志点与每个角点间的距离，计算相应测线的水平梯度3 绝对重力测量设备应成套配置绝对重力测量设备应成套配置见下表绝对重力测量设备成套配置表设备类别货物名称 数量 技术性能 功能与用途绝对重力仪 1 分辨力：0.1×10 –8 ms–2系统重复性：5.0× 10–8 ms–2准确度：5.0×10 –8 ms–2测程范围：全球适用计算机自动数字采集绝对重力测定主观测仪器相对重力仪（含三角架）2 观测精度：优于 10×10–8 ms–2系统的重复性：10× 10–8 ms–2系统的准确度：优于 20×10–8 ms–2测程范围：可调测程 7000×10–5 ms–2零漂：新仪器小于 1×10–5 ms–2/月，一年后小于 0.5×10–5 ms–2/月，呈线性分辨力：静电反馈自动归零系统≤3×10 –8 ms–2，其它 ≤10× 10–8 ms–2具有仪器本体格值标定结果，其标定结果可以检定重力梯度测定辅助设备汽车 1 10 座以上 运载便携式计算机 2 内存 2G 以上，硬盘 200G 以上，双核CPU1 台数据备份与处理1 台授时与通讯无线通讯卡 1 3G 授时与通讯手持 GPS 1 定位精度 10m 以内 找点与导航数码相机 1 10Mga 像素,广角 图象信息采集气压计 1 优于 1HPa 获取观测气压温度计 1 0.1 获取观测温度PDA 2 支持 winCE5.0 以上，内存 512M，SD卡 2G 以上记录梯度测量数据罗盘 1 专业地质罗盘 指北定向4 测前准备4.1 编制实施方案。

根据工作量、测量地区及交通状况制定实施方案，包括实施推进线路图、实施进度表4.2 资料收集收集测点的点位和环境情况资料包括点之记(附录 0)、观测室及所在建筑物的周围环境情况、以及重力观测历史情况和测量结果等；4.3 设备配置准备观测与运输设备、数据处理系统、数据处理和信息采集设备4.4 必要人员培训4.5 仪器检测绝对重力测定的各种仪器及附属设备应根据相应仪器说明书或有关规程进行检查或检验：a）检查仪器真空度是否满足工作要求；b）梯度测量用的相对重力仪按流动重力测量技术要求进行标定；c）绝对重力仪分期作业时，每期施测前、后应完成同一参考点的观测；d）多台绝对重力仪分担同一任务时，施测前应对比观测；e）检修车辆，检查和维修仪器箱的固定与减震设备5 观测实施5.1 绝对测定5.1.1 仪器的安装a）在测点放置超长弹簧三角底盘； b）经粗、精调平后测量下参考高度；c）依次安装仪器其他部件并对中5.1.2 仪器调试a）根据仪器说明书检查和调整绝对重力仪：b）检查离子泵电源是否接通和运行是否正常；c）落体舱脱离干涉仪，经细调后，测量上参考高度；d）激光器预热至该仪器的工作电压，并记录激光器 DC 电压；e）如果需要，先将超长弹簧置零，激活超长弹簧的伺服系统，记录初始位置；f）确认铷钟频率使用有效性；g）示波器检查干涉条纹达到工作阈值；h）测量并记录 d、e 、f、g 激光波段电压值；i）建立工程，以 “测站编号年月日时 ”命名观测数据文件名，时间采用北京时；j）下载极移等参数；k）设置软件，输入总的参考高度、极移参数、激光波段电压值、垂直梯度，并检核其它参数。

5.1.3 观测操作技术要点a）根据计算机授时校准绝对重力仪时间系统；b）运行实时数据采集观测程序设置有关参数，包括运行命令、测点参数、仪器参数等；测点参数包括点号、点名、经纬度和高程、参考高度、观测高度、重力垂直梯度、正常大气压力、气压变化对重力影响的系数和极移坐标；仪器参数包括：仪器类型、仪器号码、仪器出厂高度、铷钟频率、激光器各频段峰值及调制频率等；绝对重力仪自动运行后，开始采集数据；解算出落体下落初始位置高度处的观测重力值以及精度；c）测量过程中，应根据测点观测环境的稳定情况适时查看仪器的运行状态，发现问题（如气泡偏移、频率参数偏离、激光垂直度偏离等）应及时调整、改正，并认真和详细填写“绝对重力测量观测记录表” （见附录 1） ；d）项目实施过程中，设置必要的多台仪器比测点5.1.4 各项改正计算公式、精度估计，见附录 2；5.1.5 获得足够数量下落个数和满足精度要求的观测结果后，拆解仪器，结束观测5. 2 重力垂直梯度5.2.1 测量方法按流动重力测量技术要求进行5.2.2 技术要点a）测量使用的相对重力仪不少于 2 台；b）梯度测量时，测前必读气压和气温，以后每次检查气压和气温，若气压变化 1hPa则需读取气压、气温；c）应严格按规定架设观测平板并测量平板面至墩面的高度，读至 0.1cm。

5.2.3 成果计算a)先按仪器给出重力差均值，并给出仪器间重力差的互差；再按下式计算重力差均值： ndgnii1式中：dg——独立观测重力差；n——独立观测结果的个数b)中误差按下式计算： )1(nvm式中：v——每个独立观测成果与平均值之差；n——独立观测值个数c）计算重力垂直梯度： hg式中：Δh——上、下测点仪器表面之间的高度差（cm） 5.3 重力水平梯度5.3.1 测量方法应按流动重力测量技术要求进行5.3.2 技术要点a）测量使用的相对重力仪不得少于 2 台；b）梯度测量时，测前必读气压和气温，以后每次检查气压和气温，若气压变化 1hPa则需读取气压、气温；c）应测量各角点到基点的距离，读至 0.1cm各角点的水平梯度测量应保证每回合在同一位置计算出标志点与各角点的重力段差；5.3.3 成果计算a) 先按仪器给出重力差均值，并给出仪器间重力差的互差；再按下式计算重力差： ndgnii1式中：dg——独立观测重力差；n——观测结果的个数b)中误差按下式计算： )1(nvm式中：v——每个独立观测成果与平均值之差；n——独立观测值个数。

c）计算重力水平梯度： lgl式中： ——标志点与各角点之间的水平距离（cm） l6 成果整理与工作总结6.1 成果整理6.1.1 测站成果a）检查最后结果和精度是否合乎要求；b）检查观测记录是否完整；c）了解和收集测点点位地质结构、微震、地下水变动和地区气象等情况，采集相关图象信息，并填写“绝对重力点点位与环境情况表” （见附录 3） ，测点情况变动需重做点之记；d）整理绝对重力测量和垂直梯度测量数据，编制绝对重力测量测站成果表（见附录4） 6.1.2 成果汇总整理所有测量成果，编制成果汇总表（见附录 5） 6.2 工作总结报告编写a）任务概述b）测区自然地理概况c）作业技术依据b）作业过程概述（人员、仪器、装备、进度、路线、问题等）d）成果概述e）建议6.3 资料上交a）实施方案和批文；b) 绝对重力测量观测数据（电子版） ；c) 重力梯度观测数据（电子版） ；d) 绝对重力和梯度测量成果表（电子版） ；e) 点位与环境情况表，和要求重做的点之记（电子版） ；f）绝对重力仪检验资料（电子版） ；g) 相对重力仪检验资料（电子版） ；h) 工作总结报告（电子版，纸质版） ；i）检查、验收或监理报告（电子版，纸质版） 。

7 质量控制为保证工程质量,陆态网络建设实施 2 级检查、1 级验收和 2 级监理质量控制体系7.1 各作业小组对完成的任务 100%自查，承担任务的部门进行 100%检查并编写工作总结报告，任务实施单位进行抽查验收，编写验收报告；7.2 承担任务的各法人单位对下属各作业单位完成的任务质量进行二级监理，并编写监理报告7.3 工 程 中 心 监 理 组 对 各 法 人 单 位 的 工 程 完 成 质 量 进 行 一 级 监 理 ， 并 编 写 监 理 报 告 7.4 质量验收、监理的办法见附录 6附录 0（资料性附录）重力点之记示例重力点之记点名 肇庆 经度 117°35′ 来源点号 416 纬度 31°09′ 来源实测等级 基准点 高程 11.0m 来源 实测图幅编号 概略重力值联测路线 标志状况 混凝土浇筑，基础良好观测单位 中国地震局 绘 制 者 马建设点位所在地 广东省肇庆市端州路七星岩 绘制日期 2003 年 03 月 09 日点位略图交通略图肇 庆 市324国 道 1国 道国 道至 梧 州 市 至 广 州 市至 云 浮 市 西 河北华侨大厦 肇庆大酒店端州路七星岩售票处25.0 m20.0 m37.0 m北标石平面图标石剖面图说明1．本点位预肇庆市端州路七星岩公园 门前。