重力测量简介

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1、重力测量简介重力测量简介目录目录l重力的相关概念l重力基准l重力测量原理l卫星重力场测量简介一、重力的相关概念一、重力的相关概念万有引力万有引力：质量与质量之间的一种相互吸引力，简称引力。一、重力的相关概念一、重力的相关概念离心力离心力：设坐标系统绕：设坐标系统绕z轴以角速度轴以角速度转动，则转动，则Q点（点（x，y，z）的离）的离心力：心力： 2222sinPxy 2()px iy j离心力为惯性力，但不是物质力，离心力为惯性力，但不是物质力，其方向垂直于自转轴向外，并且其方向垂直于自转轴向外，并且随该点到自转轴距离的增大而增随该点到自转轴距离的增大而增大。大。 一、重力的相关概念一、重力的

2、相关概念重力：重力： GFPamG狭义定义：狭义定义： 地球所有质量对任一质点所地球所有质量对任一质点所产生的引力与该点相对于地球的平均角速产生的引力与该点相对于地球的平均角速度及平均地极的离心力之合力。度及平均地极的离心力之合力。 广义定义：广义定义：宇宙间全部物质对任一质宇宙间全部物质对任一质点所产生的引力和该点相对于地球的点所产生的引力和该点相对于地球的瞬时角速度及瞬时地极的离心力之合瞬时角速度及瞬时地极的离心力之合力力。 一、重力的相关概念一、重力的相关概念l重力的单位一、重力的相关概念一、重力的相关概念l重力异常重力异常重力异常是一个标量，分为重力异常是一个标量，分为大地水准面重力异

3、常大地水准面重力异常和和地面重力异常地面重力异常。一、重力的相关概念一、重力的相关概念一、重力的相关概念一、重力的相关概念二、重力基准二、重力基准世界重力基点：世界重力基点： 世界公认的一个重力起始点世界公认的一个重力起始点维也纳系统（维也纳系统（19001900年年-IUGG-IUGG） 波茨坦系统（波茨坦系统（19091909年年-IUGG,1898-1906-IUGG,1898-1906年）年） 国际重力基准网：国际重力基准网： 19561956年年IAGIAG决定建立世界一等重力网（决定建立世界一等重力网（FOWGNFOWGN） 19671967年年IAGIAG决定在波茨坦绝对重力值中

4、加上决定在波茨坦绝对重力值中加上-14mGal-14mGal作作为新的国际重力基准为新的国际重力基准 19711971年年IUGGIUGG决定采用决定采用IGSN71IGSN71代替波茨坦国际重力基准代替波茨坦国际重力基准 新的波茨坦国际重力基点的值为新的波茨坦国际重力基点的值为 二、重力基准二、重力基准l国际绝对重力基本网（国际绝对重力基本网（IAGBN) 1982年提出了国际绝对重力基本网（年提出了国际绝对重力基本网（IAGBN)的布设方案，的布设方案，IAGBN的主要任务就是长期监的主要任务就是长期监测重力随时间的变化，其次是作为重力测量的测重力随时间的变化，其次是作为重力测量的基准，以

5、及为重力仪标定提供条件。因此，这基准，以及为重力仪标定提供条件。因此，这些点建立后按规则间隔数年进行重复观测。些点建立后按规则间隔数年进行重复观测。1987年年IUGG第第19届大会曾通过决议，建议着届大会曾通过决议，建议着手实施，但现在尚未建立手实施，但现在尚未建立二、重力基准二、重力基准520.2 10 ms5220 10 ms中国的重力基准网：中国的重力基准网：在全国范围内提供各种目的在全国范围内提供各种目的重力测量的基准和最高一级控制重力测量的基准和最高一级控制 中国曾在中国曾在19571957年建成第一个国家年建成第一个国家5757重力基本网，它的平均重力基本网，它的平均联测精度为联

6、测精度为: : 19851985年中国又新建了国家年中国又新建了国家8585重力基本网，其平均联测重力基本网，其平均联测精度较之精度较之“5757网网”提高一个数量级，达到提高一个数量级，达到 的精度的精度, ,该网改正了波茨坦系统的系统误差，增测了该网改正了波茨坦系统的系统误差，增测了绝对重力基准点，加大了基本点的密度。绝对重力基准点，加大了基本点的密度。 二、重力基准二、重力基准中国中国2000重力基本网重力基本网 825 10 ms 覆盖了中国的全部领土（除台湾外，包含南海海域和香港、覆盖了中国的全部领土（除台湾外，包含南海海域和香港、澳门特别行政区）。全网由澳门特别行政区）。全网由13

7、3133个点组成，其中有个点组成，其中有1717个基准个基准点（绝对重力点）和点（绝对重力点）和116116个基本点（相对重力联测点）。为个基本点（相对重力联测点）。为便于今后联测和作为基本点的备用点，对便于今后联测和作为基本点的备用点，对116116个基本点每点个基本点每点布设了一个引点。布设了一个引点。重力基准点的观测精度优于重力基准点的观测精度优于 重力基本点的相对观测精度优于重力基本点的相对观测精度优于 ，平差后重力基平差后重力基本网的中误差不大于本网的中误差不大于 。 -8210 10 ms 8210 10 m s 三、重力测量原理三、重力测量原理l测量方式测量方式：绝对重力测量和相

8、对重力测量：绝对重力测量和相对重力测量l（1）绝对重力测量绝对重力测量：用仪器直接测定地面上某点的用仪器直接测定地面上某点的绝对重力值。地球表面上的绝对重力值约在绝对重力值。地球表面上的绝对重力值约在978983Gal。l（2）相对重力测量相对重力测量：用仪器测定地面上两点之间的用仪器测定地面上两点之间的重力差值。地球表面上的最大重力差约重力差值。地球表面上的最大重力差约5000mGal。l（3）固定台站重力测量固定台站重力测量：观测重力随时间的变化。：观测重力随时间的变化。l（4）流动站重力测量流动站重力测量：观测重力随空间位置的变化观测重力随空间位置的变化三、重力测量原理三、重力测量原理重

9、力测量原理重力测量原理 动力法：动力法：观测物体的运动状态以测定重力，可应用于绝对重力测量和相观测物体的运动状态以测定重力，可应用于绝对重力测量和相对重力测量对重力测量。静力法：静力法：它是观测物体受力平衡，量测物体平衡位置受重力变化而产生它是观测物体受力平衡，量测物体平衡位置受重力变化而产生的位移来测定两点的重力差，该方法只能用于相对重力测量。的位移来测定两点的重力差，该方法只能用于相对重力测量。重力测量类型：重力测量类型：陆地重力测量、海洋重力测量、航空（或机载）重力测陆地重力测量、海洋重力测量、航空（或机载）重力测量、卫星重力测量（地面跟踪观测卫星轨道摄动、卫星雷达测高、卫星量、卫星重力