关于垂线偏差时变

论文摘要

物质运动和密度变化引起重力场随时间变化,地面一点的重力大小和方向会随之变化,这一点的垂线偏差也会发生相应的变化,这种变化就是垂线偏差的变化。一般人们把它划分为潮汐变化和非潮汐变化,本文涉及的是后者即非潮汐垂线偏差的变化（Non-tidal variations in the deflection of the vertical）,简称为垂线偏差时变（Plumb line variation, PLV）。重力场变化量中所包含的关于地球内部物理状态的信息非常丰富,可以通过对垂线偏差的时变来加以研究,因而垂线偏差时变的研究对地球动力学的发展将发挥重要的作用。本论文介绍了垂线偏差时变的研究历史及其现状,尤其是近年来对EL Nino现象、地震等自然灾害的探讨和研究过程中发现和垂线偏差时变有关的现象。重点对其测定精度进行了研究和探讨。在已有的基础上对垂线偏差的计算公式进行了比较对照,确定了用重力位W时变微分公式进行计算思路清晰,形式简单,远区域的影响更小一些,计算精度不差于用扰动位T时变微分公式计算的精度,因此更加合理一些。测定垂线偏差时变的理论精度可达0.005″。结合华北重力网和云南重力网,进行了模拟计算,结果表明:在重力测量精度一定的条件下,测定垂线偏差时变的精度与重力点的分布有关,同一测网中各点的测定精度不一定相同,它取决于该点周围有限范围内（有效积分半径）重力点的密度和布设图形,特别是密度,更远一些点的情况对它的影响不是很大;在标准网中,如果重力布点的分辨率（相当于重力点的分布密度）达5′×5′以上,垂线偏差时变的测量精度平均值在0.0055″和0.0062″之间,可以达到理论精度值;在非标准网中,如果重力点的分辨率相当,用5′×5′的分辨率来网格化后,测量精度略低一些,如果重力点的分辨率较低,即便用5′×5′的分辨率来网格化后,测量精度也要低很多。虽然垂线偏差时变的提出已经很久了,但是以往对其研究并不很多,主要在于这方面的资料很有限,尽管我们的研究取得了一些结果,但同时也受到资料不足的影响。在本论文的最后部分针对这些问题进行了讨论,对未来的研究进行了展望,提出了进一步研究的方向。

论文目录

• 致谢
• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 本工作研究重点
• 第二章 垂线偏差时变的研究历史及现状
• 2.1 引言
• 2.2 垂线偏差及其时间变化
• 2.3 垂线偏差时变的研究历史
• 2.4 验证垂线偏差时变的一种新技术路线
• 2.5 垂线偏差时变在有关地震研究中的新进展
• 2.6 垂线偏差时变研究中存在的疑问
• 第三章 垂线偏差时变计算公式的探讨
• 3.1 引言
• 3.2 扰动位T时变微分公式
• 3.3 重力位W时变微分公式
• 3.4 计算公式的对比
• 3.5 小结
• 第四章 垂线偏差时变的精度讨论
• 4.1 引言
• 4.2 垂线偏差时变的精度估计
• 4.3 远区域的影响
• 4.4 有关幅度的讨论
• 4.5 小结
• 第五章 利用华北重力网重复重力测量资料对垂线偏差时变的精度的模拟计算
• 5.1 引言
• 5.2 标准网模拟计算
• 5.3 非标准网模拟计算
• 5.4 根据华北重力网的实际计算的结果
• 5.5 实际测量精度
• 5.6 小结
• 第六章 总结和讨论
• 参考文献
• 发表的学术论文
• 作者简历