CQG2000模型在青藏高原地区的精度检验及其对区域重力调查工作的意义

区域重力调查中,测点正常高的精度直接影响重力测量成果的精度。利用CQG2000似大地水准面模型对GPS测得的大地高程进行改算,可得到较高精度的正常高成果。然而,CQG2000似大地水准面模型在不同地区的精度和分辨率是不同的,在青藏高原地区精度相对差些。通过对CQG2000似大地水准面模型在青藏高原地区精度的实地检验,证实其在该地区的精度可以满足1:20万区域重力调查工作中求取测点正常高的精度需要。通过上述实验,总结出用CQG2000模型提高区域重力调查中GPS高程测量精度的方法,对区域重力调查工作有重要意义。     

GPS在1∶20万区域重力调查中的应用

近年来,在1∶20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程,而我国重力测量求得的是水准高程。目前,野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量。文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系,根据连续5年在山区进行的1∶20万区域重力测量的实际资料,讨论了这种工作方法能达到的精度。     

GPS在1:20万区域重力调查中的应用

近年来，在1：20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程，而我国重力测量求得的是水准高程．目前，野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量．文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系，根据连续5年在山区进行的1：20万区域重力测量的实际资料，讨论了这种工作方法能达到的精度。     

适用于青藏高原地区中大比例尺重力勘查的大地测量方法技术研究

中大比例尺重力勘查工作是各种物探方法中对大地测量精度(尤其是高程精度)要求最高的一种。近年来,在青藏高原地区开展的矿产地质调查项目中越来越多地应用了重力勘查手段,但由于青藏高原地区特殊的自然地理及人文环境,基础测绘程度低,因此,一些在人口稠密、经济发达的内地开展工作时常用的成熟大地测量方法在青藏高原地区已不方便或出现了新的问题。本文通过对青藏高原地区近年来开展中大比例尺重力勘查时测量工作遇到的实际问题进行梳理研究,结合具有针对性地方法技术试验成果,总结了一套解决问题的方法,可作为今后青藏高原及类似困难地区开展中大比例尺重力勘测时的参考。     

GPS高程控制网在1:5万重力调查高程异常改正问题中的应用

在没有精细大地水准面模型的地区开展1:5万重力调查工作时,采用布设GPS高程控制网的形式,求得高程异常改正模型,解决高程异常改正问题。布设GPS控制网时已知高程控制点要多于6个,适当地选用某种数学模型(多项式曲线拟合、多项式曲面拟合,多面函数拟合等)拟合出测区的大地水准面,然后用插值的方法再推算出其它GPS点和正常高程值,提高重力测点的高程精度。     

大比例尺重力勘探GPS高程转换

在大比例尺重力勘探工作中,当布格重力异常设计总精度提高到0.025×10-5 m/s2时,要求测点高程均方误差为0.05 m。为使GPS高程能够达到该精度要求,提出利用EGM2008模型和GPS水准数据拟合局部似大地水准面的方法以实现测点GPS高程的转换,并利用某地区GPS水准资料,对转换方法的可行性进行验证分析。结果表明,这种方法完全适用于大比例尺重力勘探工作。     

测地GPS技术在重力测量工作中的应用

在山西省中部1：20万区域重力调查项目中,不同于传统物探加密控制测量方法,提出了基于2000国家大地坐标系（CGCS2000）的“国家等级GPS点＋CQG2000”的作业模式。本文首先介绍了联测国家级GPS点的加密控制网的建立,以加密控制点为基站得到区域重力测点的2000国家大地坐标的三维坐标;然后利用分布在测区周围含54坐标的国家等级GPS点计算出七参数,将测点2000国家大地坐标转换成54坐标;同时用国家地理信息中心提供的的CQG2000转换工具将CGCS2000大地高转换得到85高程。采用这种方案,避免了一些传统方法的不足,对区域重力坐标点的测定有一定的价值。     

区域重力调查中GPS和MapGIS的应用

本文通过在区域重力调查工作中，应用GPS定位技术解求重力测点的平面坐标和高程，并通过MapGIS空间分析模型子系统功能对资料及时整理，使野外人员及时地掌握工作进展情况和质量情况，提高了野外工作质量和效率。     

区域重力调查的进展

地质大调查以来区域重力调查取得了重要进展,1:100万区域重力调查基本实现了全国陆域的全覆盖,1:20万区域重力调查稳步推进,取得一批地质成果.区域重力调查技术进步突出:普遍使用各类高精度重力仪和GPS定位系统;区域重力数据库信息系统和几种二三维正反演软件得到推广;制订了新区域重力调查规范.为适应新形势的需要,区域重力调查要加快1:20万区域重力调查的工作进度,并合理部署调查和综合研究工作;每个图幅的具体调查任务和设计要有针对性;要改进地改和GPS高程改正方法,提高地改精度;要提高区域重力调查成果的解释水平,改进报告编写.     

CQG2000似大地水准面模型 在青藏高原地区区域重力调查中的应用

区域重力调查中,GPS高程测量的精度直接影响重力测量成果的精度.用国内最新研制的测绘科技成果--CQG2000似大地水准面模型,对GPS测得的大地高程进行改算,可得到较高精度的正常高成果.方法应用于青海三江流域1:20万区域重力调查工作中,取得了较好的效果.     

重力勘查的近况与展望

本文在前一部分扼要回顾了地矿部门近年来的重力勘查工作,指出在七个方面取得的进展。特别是七十年代末系统开展的区域重力调查工作方面:建立了统一的重力基点网;发展了测高技术;研制了带恒温的大测程重力仪;研究了多功能重力数据库;制定了一套适应区域重力调查需要的野外及资料整理技术规定。因而使在全国规模上开展的1:20万、1:100万区域重力调查起步良好,成果可喜。同时,在重力普详查找矿和其他领域工作中也获得较好的成果。本文后一部分对今后重力勘查工作做了展望。提出要进一步扩大应用范围,要在重力勘查技术上有所发展,要在已基本解决野外工作方法的基础上大力开展重力编图和资料的解释及应用。并对一些重要概念做了具体分析。如在布格重力异常的认识、“群体”问题、分解区域场和局部异常及人机对话反演选择法上做了初步探讨,以供物探工作者参考。     

基于车载重力测量平台的城市地下空洞快速探测

为了解决现有静态重力测量在城市地下空洞探测时存在工作难度大、效率低等问题,本文提出了基于车载重力测量平台的城市地下空洞快速探测方法。采用国产高精度捷联式重力仪SAG搭建车载移动重力测量平台,在长春卫星广场附近进行动态重力测量试验。首先对测得数据进行楼房干扰校正;之后采用基于传统极值点深度估计(depth from extreme points,DEXP)方法改进的比值DEXP方法进行重力异常数据深度成像;最后采用Tilt梯度法对位场数据进行边界识别。选取轻轨站附近两条测线进行研究,得出测线在700～1 300m区域附近存在负值异常,在800和1 000m附近最佳深度分别是24和28m,构造指数分别为0.18和0.06;经分析符合实际地下轻轨站空洞类型和所在范围,验证了车载移动平台重力测量在城市地下空洞探测中展开的可能性和有效性。     

Advances, Problems and Prospects of Modern Geodesy Applied in Tibetan Geodynamic Changes

Modern geodetic techniques have developed rapidly in recent years, providing reliable observation data and new effective approaches, and greatly enhancing studies of the Tibetan geodynamics. For instance, the well-known GPS technique has been employed to measure seismic slips for many faults in the Tibetan Plateau. GPS data agree well with the hypothesis of a thickening crust and eastward mass flow. Moreover, absolute gravimetric data have been applied to interpret geophysical phenomena such as crust movement, co-seismic gravity change, GIA, and ground water change. The satellite gravity mission GRACE launched in 2002 provided global gravity models with unprecedentedly high precision and high spatial resolution. It has been used in implementing temporal gravity changes and improving our knowledge of the Earth’s interior, including lithosphere dynamics, mantle viscosity and rheology, plateau uplift, and subduction processing. It is noteworthy that gravity presents unique advantages for the study of Tibetan geodynamics because of its sensitivity to mass migration and dynamic redistribution. To date, great advances have been made in applying modern geodetic data in studying dynamic changes of Tibetan plateau. For instance, the horizontal displacement field from GPS data revealed dynamical characteristics of the present-day Tibetan plateau. The combination of gravity anomalies and topographic data describe the tectonic characteristics of Tibetan plateau. The combination of gravity data and GPS data show present properties of the Tibetan plateau such as crust thickening, Moho’s subsidence, and plateau uplift. GRACE data were used to estimate the distribution of ice/snow melting.     

Airborne gravity survey of Lincoln sea and Wandel Sea,North Greenland

In June 1998 National Survey and Cadastre — Denmark (KMS) carried out an airborne gravity survey over the Polar Sea to the north of Greenland. A Twin Otter from Greenlandair, equipped with autopilot and additional fuel tanks, was employed for the survey. A modified marine LaCoste & Romberg gravimeter and geodetic GPS receivers operating in differential mode made up the basic scientific instrumentation used to monitor the gravity field variations. A laser altimeter and a low cost inertial measurement unit consisting of three gyros and three accelerometers were included to sustain the postprocessing of the GPS data. The presentation will focus on the integration and validation of the system, including comparison with marine and ice gravity measurements. Gravity results from Lincoln Sea and Wandel Sea between latitude 82 N and 85 N, covering the shelf region and the continental slope and rise, will be presented.     

青藏高原东缘旋转变形机制的数值模拟

在印度板块与欧亚板块的碰撞作用下,青藏高原受到华南块体、鄂尔多斯块体等不同程度的阻挡,引起高原的整体隆升。青藏高原东南缘发生物质向南"逃逸",青藏高原东缘现今的地壳运动表现为围绕青藏高原东构造结发生顺时针的旋转。针对青藏高原东缘的旋转变形特征,基于以大型活动断裂为界的块体构造模型,利用粘弹性接触单元有限元模拟,分析了控制青藏高原东缘旋转变形的动力学环境,模拟的GPS速度与实测GPS速度能够较好的地吻合,构造应力场分布特征和活动断层的性质也能够较大程度地吻合,模拟过程采用的边界及其代表的动力学环境表明,青藏高原东缘整体受控于印度板块的持续碰撞和稳定的华南板块的阻挡,在下地壳的拖曳和重力作用下,青藏高原物质从南部边界"逃逸"。在"逃逸"过程中,受印度板块斜向俯冲作用的影响,沿实皆断裂缅甸板块对巽他板块的剪切拉升作用是形成围绕喜马拉雅东构造结的旋转运动和地壳变形的重要因素,也是青藏高原东南缘旋转活动构造体系的主要影响因素之一。     

GPS技术在枣庄市城市控制测量中的应用

枣庄市城市控制测量项目采用现代大地测量的方法,利用D级GPS控制网作为测区首级控制网和精密水准点,选用20个点构成骨架网,按照GPS网的可靠性指标、精度指标、效率指标,进行优化设计;利用Trimble DIN112电子水准仪进行GPS四等水准联测,通过一定数量和分布均匀的GPS／水准点进行高程拟合。该项目了取得的成果精度,完全符合1：500大比例尺测图的要求。     

关于重力勘查的高度改正应采用何种高程系统的讨论

重力勘查的观测值必须进行正常场与高度改正,为此要测量重力测点的平面位置与高程,尤其对高程测量精度要求甚严。以前测地工作使用经纬仪、水准仪和测距仪等,高程系统按“规范”(1)采用大地水准面的“正高系统”.近来全球卫星定位系统(GPS)开始应用于重力勘查中,GPS测量的高程为WGS-84的“大地高系统”,这样需要把“大地高”换算到“正高”.这样做即要花费许多工作量,又会增加换算中产生的误差。本文通过对地球正常重力场理论公式的分析,认为可以采用GPS测量的大地高进行重力高度改正。     

东北地区国土资源大调查区域重力和区域地球化学调查成果综述

自2000年以来,在提高了区域重力调查技术要求,更新了区域化探方法技术后,极大地提高了东北地区基础地质工作程度,发现了众多重力异常,圈定和推断了隐伏岩体、盆地和断裂构造.特别是区域化探,获得的地球化学异常更加丰富,真实地反映了地质规律,提供了较多的成矿远景区和找矿靶区,发现了众多矿产地.首次开展的多目标区域地球化学调查,查明了松辽平原土壤元素区域地球化学分布特征,证实了松辽平原土壤环境质量是优良的.这些成果为东北地区的地质工作提供了丰富的地球物理和地球化学基础信息.