cg6自动重力仪(1)(1)
CG-5重力仪静态观测残差分析
差水 平控 制 在 ４２×１ ｍ ｓ 内。所 以 ， 常认 为 － ０ ／ 以 通
其 具备微 伽级 的相对 重力 测量精度 。 但是 ， 静态 重力 观 测数 据 的精 度 除测 量 随机 误 差
２ 三种 固体 潮 理 论 值 的对 比
由 Ｃ －、 ｓｆ Ｍ ８ Ｗ 三种 软 件计 算 的 固体 潮理 Ｇ５ Ｔ ｏ 、 Ｔ ０ ｉ
在测量过 程 中 ， 备 自动 对读 数进 行 仪器倾 斜 改 正 、 具 温 度补偿 （ 针对 仪器 内部微 小 温度 波动 ）线 性漂 移 改正 、 、
地震滤 波 等多 种 功 能¨ 。 目前 中பைடு நூலகம்国国 内 已经 引进 约
３０台 ， ０ 广泛用于各个领域 的重力测量和勘探 。
由于 Ｃ － 力仪具 有 的 自动读 数和记 录功 能 ， Ｇ ５重 较 大程度 地避 免 了操 作 者 主观 因 素对 观 测结 果 的影 响 。 同时 ， 量结果 经过 大量数 据 的叠 加 ， 测 往往 可将 随机 误
标 准差衡 量 ） 以及 随机 噪声水 平等重 要性 能参数 。 ， 使用 Ｃ － 力 仪 （ ５ ４ ， 武 汉 获 得 了多 次 连 Ｇ ５重 ＃８ ）在 续 ２ ０ ｈ以上 的静 态 观 测 数 据 。读 数 自动 记 录时 间 间 隔 １ｍ ｎ 采样 频率 ６Ｈｚ ｉ， 。对 每分钟 的 ３ ０个 数据 用仪 ６ 器 自身具有 的地 震滤 波功能 对微振 动 引起 的低 频 噪声 进行过 滤 ， 弃 高于 ６倍 标准 偏差 的高 频 噪声 ， 后 对 舍 然 样本数 据进 行平 均 得 到读 数 ， 进 行 倾斜 改 正 和 温度 并
重力实验
三重小循环重力观测实验报告目录一实验内容与目的 (1)二CG-5重力仪及使用 (1)1.原理与性能 (1)2.操作方法及注意事项 (1)三三重循环观测方法 (2)四实验数据整理 (3)五基点网观测结果 (5)六认识与体会 (6)七思考题 (6)一实验内容与目的1）了解CG-5重力仪的工作原理2）学习CG-5重力仪使用方法3）各组在规定路线内完成三重循环重力实验。
实验结束后，完成本组观测资料整理，计算出各边的增量值和独立增量，并计算闭合差，评价数据质量，用数据表格形式表示搜集本班其它两个小组的计算结果，与本组资料汇总，编制本班校园重力基点网观测成果表，及基点网联测成果图基点网联测成果表和成果图件命名，如：2013秋61111班校园重力基点网联测成果表（或图）二CG-5重力仪及使用1.原理与性能CG-5重力仪使用零长弹簧助动原理设计，弹性系统由无静电熔融石英经手工整体烧制完成，具有很高灵敏度和稳定性主要技术指标：测程8000mGal，精度±5µGal，零位漂移速率＜1mGal/d，残余漂移振幅＜15µGal/d其测量系统由静电重力补偿装置、电容位移检测装置，以及自动记录、显示，及数据回放等功能器件组成仪器具有以下自动校正功能：倾斜校正、固体潮校正、环境温度校正、线性校正，以及自动剔除坏数、数字滤波等功能仪器实现了数字化操作，使用方便，人为因素较小2.操作方法及注意事项1操作内容CG-5重力仪的主要操作内容：参数设置、野外测量、及数据回放（或记录）CG-5石英弹簧重力仪，属极精密专业仪器，价格昂贵。
其弹性系统由极细的石英丝制成，故在遇到较大倾斜或振动时极易受损，石英系统一旦受损，几乎无法修复参数设置包括以下主要内容：测量参数（Survey）设置测量标题、测区经纬度和测点、测站标记仪器参数（Autograv ）潮汐改正、连续倾斜改正、自动舍弃、地形改正、地震滤波、存储原始数据等项目，根据需要选取选项参数（Options ）设置读数时间、循环时间、循环次数、启动延时、测线间隔、测站间隔、测站编号自动增加、LCD加温器、记录环境温度等野外测量包括以下主要内容：仪器安放：在测点上放平放稳三角架，按正确方法平稳安放仪器后允许开机测站点线号键入，或使用测站编号自动增加功能仪器调平：按照显示屏上部图标指示的方向，旋转三角架的脚螺旋进行仪器调平，至屏幕下部倾角显示小于3弧秒，十字丝及笑脸作参考测量界面如图，合格测量结果指连续3个数值互差小于5µGal2注意事项CG-5重力仪安全使用：1）使用者责任意识强，轻拿轻放，尽量减小倾斜和振动2）测量中先放稳脚架，严防仪器安置时出现碰撞和滑落3）运输过程须尽量保持仪器直立，消除一切危险隐患4）操作中动作轻缓、准确，避免一切不必要的触碰仪器5）室内存放时注意不断电，在安全位置调平置于脚架之上三三重循环观测方法从起始点观测完毕开始，每进行三次观测（在两点间来回3个单程）即可获得一个独立增量；出于各种不同观测目的，要求完成的独立增量个数不同。
重力第10讲重力仪及重力测量
重力网平差：以段差为观测值，
i
按最小二乘计算。
设 i，j两点的重力观测值为gij ，
两点的重力待估值为 gi ,gj ，
j
则有如下误差方程： vij = −gi + g j − gij
若引进系统性误差改正系数 Cg（与段差gij 成正比），零
飘剩余误差 Ct ，则误差方程为：
vij = −gi + g j − gij − Cg gij − Ct tij
nk(nk −1)
__
vi = gi − g
10.2.4 重力差观测值的误差（1）
A：偶然误差 m1：指一次观测读数或其它偶然因数引起
的误差。
B：第一半系统误差 m2：由于仪器的格值、温度和气压
系数等因数对仪器的影响引起的误差。 特点：某架仪器，不同测线呈系统性；
同一测线，不同仪器呈偶然性。
C：第二半系统误差m3： 由于外界条件的变化（如温度、
1971年后采用国际重力基准网 JGSN-71：8个重力点上10个绝对重力值，1200个
相对重力值。由此推得波茨坦重力基准点的重力值为：
g波 = 981260 0.017mGal
目前，绝对重力仪能达到微伽级的测量精度，直接提供 了精确的基准重力值。
10.1.7 我国地壳运动和地震监测重力网
10.1.8 绝对重力网
根据误差理论，m1 的计算公式为：
m1 =
nk
vi2j
i=1 j=1
(n −1)(k −1)
10.2.6 双次三程测线法重力差联测和计算
1. 观测次序: ABAB
测线1: ABA, 测线2: BAB
1 A
其中, 2 ~ 3 为二条测线共有. 3
(完整版)流动重力测量规范
中国大陆构造环境监测网络技术规程流动重力测量部分1 测量内容流动重力测量是利用相对重力仪按一定的周期重复观测固定测点之间重力差的相对重力测量。
2 技术要求a）同一测段往返观测经固体潮、零漂和格值等改正得到每台仪器重力段差，3台仪器所测重力段差的互差限差为40×10–8ms–2。
特殊困难地区可放宽到1.5倍。
b）平差后单程联测精度优于20×10–8ms–2，点值精度平均值优于15×10–8ms–2。
3 设备配置重力相对联测仪器设备见下表。
表3.4 重力相对联测仪器设备配置4 测前准备a）根据工作量、测量地区及交通状况制定实施方案，包括作业推进线路图、作业进度表。
b）人员培训，准备现场记录材料和配备数据处理系统；c）收集测区环境情况资料：包括点之记、观测环境情况、重力观测历史情况和测量结果等。
d）仪器检测。
相对重力仪及其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。
e）检修车辆，检查和维修仪器箱的固定与减震设备；f）相对重力仪应每5年应进行一次格值一次项系数的标定，标定区间宜涵盖测区重力仪读数范围。
格值标定有效期检查。
5 观测实施5.1 至少采用3台重力仪。
5.2 相对重力仪器检验与调整a）日常检验（见附录1）b）定期检验（见附录2）5.3联测方式a）采用串式对称观测，即A→B→C→……→C→B→A，或三程推进式对称观测A→B→A→B→C→B→C→D……；b）每站需读3次合格读数，LCR-g和Burris仪器每次读数需重新转动度盘，每次读数前需按同一方向逼近；c）一条测线应在3天内闭合，条件不允许时可延长到5天；d）一条测线中仪器静置超过2小时，应测定静态零漂并记录。
5.4绝对和台站点的相对重力联测a）基准站的并置连续重力站比测点必须进行联测，测点周围30km内的其他绝对重力点必须进行联测；地震重力固体潮台站，在交通条件许可时，应进行联测。
b）联测方式可采用环线或支线联测。
LCR—G 、CG—5型重力仪仪器性能试验比较
LCR—G 、CG—5型重力仪仪器性能试验比较作者：尚立志张宝松黄宁来源：《绿色科技》2017年第04期摘要：针对所使用的两种类型不同的相对重力仪在相同的时间段、相同的地点的3次不同的动、静态观测试验，并对所得的观测试验数据进行了相关的计算和性能分析，结果表明：LCR-G、CG-5型两种类型仪器的动态观测精度都优于30×10-8 m/s2，符合实际测量要求；而且动、静态的零漂率很小且均成线性；两种类型仪器一致性观测精度高，可在一些项目的野外施工中可以混合使用。
关键词：重力仪；仪器性能；静态试验；动态试验1 引言随着现代重力测量技术的不断发展与进步，所使用的相对重力仪器也在不停地改进和研发[1]。
1985年开始投入使用LCR-G型金属零长弹簧重力仪，1999年研发并开始使用Burris型金属零长弹簧重力仪[2～4]，2006年由先得利公司生产的CG-5高精度流动重力仪的投入使用，2015年12月，首批由北京地质仪器厂自主研发和生产通过军方验收的ZSM-6型机械调零式石英弹簧重力仪[4]投入使用，但目前LCR-G型和CG-5型重力仪是用于重力野外施工和研究重力场时常用的仪器。
使用仪器进行重力测量前后，都要对其性能进行标定，检验仪器的弹性系统的稳定性。
标定的主要工作内容包括：静态性能试验（长时间连续观测）、动态性能试验（往返重复观测）和多台仪器间的一致性试验。
通过对试验结果进行计算分析，确定重力仪的实测精度是否符合设计要求、能否在实际的野外重力施工中使用。
针对已使用的一台LCR-G型和一台CG-5型相对重力仪，通过对相同观测点位、不同观测时间的三次性能试验进行精度分析评定，分析了解两种类型重力仪的性能。
2 试验观测数据来源2.1 静态试验静态试验就是使重力仪放置在静置状态下，处于某一点位上进行间隔连续读数观测，以便于对重力仪在静态时的性能进行分析。
试验观测地点选取在实验楼一楼的某实验室内进行，试验地点温度、湿度相对稳定，地面地基稳定，周围环境无震源干扰，完全符合试验观测要求。
重力规范修改稿
重⼒规范修改稿1 范围本标准规定了区域重⼒调查五统⼀技术要求、技术设计、重⼒仪调节及性能测试、野外⼯作、资料整理、基础图件编绘、资料处理与解释、说明书与成果编写的要求。
本标准适⽤于以解决与基础地质、矿产地质有关问题为⽬标的中、⼩⽐例尺陆地重⼒测量。
2 引⽤标准下列⽂件中的条款通过本标准的引⽤⽽成为本标准的条款。
凡是注明⽇期的引⽤⽂件、其随后的所有的修改（不包括勘误的内容）或修订版均不适⽤于本标准。
然⽽，⿎励根据本标准达成协议的各⽅研究是否可使⽤这些⽂件的最新版本。
凡是不注明⽇期的引⽤⽂件，其最新版本适⽤于本标准。
GB/T 14499-93 地球物理勘查技术符号DZ/T 0069-93 地球物理勘查图⽰、图例和⽤⾊标准 DZ/T 0153-95 物化探⼯程测量规范 DZ/T 地质调查GPS 测量规程 3 常⽤术语3.1 区域重⼒调查以研究区域地质构造为⽬的，⼯作⽐例尺在1:100 000⾄1:1 000 000的重⼒勘查，常⽤⽐例尺为:1:100 000、1:200 000、1:500 000、1:1 000 000。
3.2 重⼒系统由若⼲⾼精度重⼒点(基准点、基本点)和重⼒仪格值标定场(长基线、短基线)组成的国家重⼒基准。
3.3 重⼒仪格值校正系数通过在长基线或短基线上观测求得的对LCR 重⼒仪出⼚时所附格值表的修正值。
3.4 ⾮独⽴增量三程循环观测法(观测路线为：1、2、1、2，2、3、2、3，…) 中由闭合段(1、2、1)或(2、1、2)所求得的2号点相对于1号点的增量值和1号点相对于2号点的增量值称为⾮独⽴增量。
3.5独⽴增量三程循环观测法中⼀个闭合段内的两个⾮独⽴增量的平均值称为独⽴增量。
3.6联测精度(b ε)基点⽹各边段重⼒增量测量的均⽅误差平均值。
3.7 基点⽹的精度本规范以平差后基点⽹内最弱点重⼒值的均⽅误差作为基点⽹的精度。
3.8 ⼤样法测定松散沉积物密度的⼀种⽅法，按规则形体（如0.5m 30.5m 30.5m ）采集松散沉积物，测量其质量和体积，按v p /=σ计算出密度值。
CG-5重力仪格值系数修正与应用研究
收稿日期：2021-05-10基金项目：河北省地震局地震科技星火计划（DZ202108090034）作者简介：杨雅慧（1990-），女，硕士，工程师，主要从事流动重力观测技术研究。E-mail：*****************
杨雅慧，刘洪良，郝洪涛，等.CG-5重力仪格值系数修正与应用研究[J].华南地震，2021，41（4）：63-68.[YANGYahui，LIUHongliang，HAOHongtao，etal.ResearchonCorrectionandApplicationofScaleParameterofCG-5Gravimeter[J].SouthChinajournalofseismology，2021，41（4）：
63-68]
CG-5重力仪格值系数修正与应用研究
杨雅慧1，刘洪良1，郝洪涛2，张展伟1（1.河北省地震局保定地震监测中心站，河北保定071000；2.中国地震局地震研究所（地震大地测量重点实验室），武汉430071）
摘要：在地表重力观测过程中，CG-5重力仪的格值系数会随着时间推移而发生变化。选用河北测区内2015—2017年相对重力观测数据，基于重力差法对两台编号为C859、C873的CG-5相对重力仪进行格值系数的误差计算
及修正，研究其变化特征，并对修正前后不同时间尺度的重力场变化进行对比分析。结果表明：两台CG-5相对重力仪的格值系数在3年内存在不同程度的变化，均呈现整体上升的趋势，累计变化量分别为0.028%，0.034%；采用修正后的格值系数可得到点值精度更高的平差结果；不同时间尺度上的重力场变化相比修正前也出现明显差异，2017年河北大城ML
3.6级地震发生在格值系数修正后0.5a期重力变化零值线附近，这些结果表明了对CG-5
重力仪进行格值系数修正的正确性和必要性。关键词：CG-5重力仪；河北测区；格值系数；误差修正；重力变化；零值线中图分类号:P315.73文献标识码:A文章编号：1001-8662（2021）04-0063-06DOI：10.13512/j.hndz.2021.04.08
CG-5型相对重力仪测量精度分析
３ 武汉 大学遥 感信 息工程 学院 ．
摘
要：主要介 绍了相对重力测量原理 、计算和改正 方法 ，并对 Ｃ － Ｇ ５型相对重 力仪的特点和使用 方法进行
了简要地说 明。采用 Ｌ Ｒ型 、Ｚ ０ 、Ｃ － Ｃ ４ ０ Ｇ ５三种 类型相对重力仪 进行 同期动 态试验 ，根据 动态试验结果，对 Ｃ一 Ｇ ５型相对 重力仪 的测量精度进行 了分析和总结。得出 了该仪器 的动态观 测精度优 于 １ ｘ ８ ／ ２ ｌ－ ｍ ｓ ，结论 Ｏ ０
（） １ 试验 过程
本 次 试 验在 天 津 与 宝坻 之 间 的津 围公 路 重力 动
态 试 验场 进 行 。动 态 试 验设 计 的 主 要指 标 为 ：每 台
Ｃ（ ＝Ａ× Ｐ（） （ ） ） （ Ｄ 一Ｐ 船）
式 中 是大气 压 导纳 因子 ，该 值通 常在 ０３ ．０到 ０４ ． ２
就是 固体潮 影 响。
Ｃ－ 相 对重 力仪 是加拿 大 Ｓ ｉｔ ｅ 公司制造 生 Ｇ５ ｃｎｒ ｘ
产 的新 型 数 字重 力仪 ，采 用微 处 理器 装 置 ，可 以实
简便 的固体潮 汐改 正计算 公式 为 ：
：１
．
１ Ｇ（ ６ ｔ ）
现 自动 测 量 。传感 器 为无 静 电熔 石英 弹 簧 ，设计 精 相对 重力 仪是美 国 Ｌ Ｃ ｓ ｅ根 据长 周期立 式地震 仪 ａｏ ｔ
， ｏ Ｅ—ｃ ｃ ｇ— ， ｆ
＝ －
４８ ． ３＋１ ７ ｉ ５．３ｓｎ
一１５ ｉ ． ９ｓｎ
■■■
图 １ 由左至 右分 别为 Ｃ 一 、Ｌ Ｒ ４ ０ Ｇ ５ Ｃ 、Ｚ ０
式 中 为地心 纬度 ； 为 按 ｗ ｈ ａ ｒ模型 计算永 久项 的
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应用 油气勘探 重力可以用来确定盐穹的位置，其中可以存在油或气。测量油藏中的密度变化有助于油气回 收过程。 矿产勘查 重力可以探测与镍矿床有关的火山块状硫化物矿床，含金伯利岩的金刚石，带状铁地层和撞 击盆地。重力也可以用来确定沉积物的大小。 地质填图 重力可以用来补充地质填图结果。 土木工程 重力可以用来研究道路、堤坝和堤坝的完整性，寻找亚表面的薄弱区域。 岩土工程 重力可以探测空洞或空洞，不管它们是隧道、洗涤槽还是下沉孔。 区域重力研究 重力可以决定岩石类型、土壤压实和水的存在。 大地水准面制图 通过测量地球表面上的重力变化，可以对 GPS数据进行更精确的校正，以获得更好的高度 位置。 考古学 重力可以用来定位埋藏的墙壁、建筑物和坟墓。
CG-6改进 在 ScCurrxCG-5AutoGrave的成功基础上，我们重新设计了使 CG-6自动重力仪，更轻、更 快和更强大的设计。 ·更小、更光滑的包装 ·减少 35%重量：5.2公斤（11.5磅）带 2块电池 ·降低 32%高度：21.6厘米（8.5英寸）独立高度 ·重新设计的平三脚架：40%轻量化，25%加强化 ·20%降低功耗 ·完全重新设计的用户体验 ·更快，更容易水平与改进的倾斜传感器 ·改进的平板接口和新的平板兼容性 ·新的平板使远程操作和先进的数据处理获得多达 10赫兹和许多其他特征 ·直观的车载用户界面，用于快速测量，背光倾斜显示，易于读取和 4GB的车载存储器 ·蓝牙和 USB连接 ·传感器性能的改进 ·减少长期漂移 ·紧凑的设计，减少热身和稳定时间 也可用：CG-5/CG-6三叉戟垂直重力梯度三脚架
CG6主要技术指标 传感器类型 读数分辨率 典型重复性 测量范围 剩余漂移 自动倾斜补偿 自动校正补偿 数据输出频率 工作温度范围 数据输出 尺寸 重量 标准配置
零飘石英弹簧 1microGal <5microGal World-wide(8,000mGalwithoutresetting) <20microGal/day ±200arcseconds 潮汐，仪器倾斜，温度，噪声等 可选最高 10Hz -40°Cto+45°C USB和蓝牙 Байду номын сангаас1.5cm(H)x21cm x24cm 5.2kg CG-6Autograv™ 重力仪 • CG-6三脚架 • 2可充电电池 • 电池充电器 • 平板电脑 • LynxLG 陆地重力软件 • 电源供应 和 USB 线缆 • 运输箱 • 肩带 • 操作说明 • 备件套件 • 便携包