航空重力测量重复测线数据处理技术研究

航空动态重力测量是快速获取地球重力场信息的有效手段,从广泛噪声中高精度提取重力信息的数据处理技术是重力测量的关键环节。本文首先分析了测量噪声的来源及误差特性,且明确了现阶段常用的有限冲激响应(FIR)低通滤波器可以有效滤除高频噪声。其次,针对动态特性误差和偶然误差,提出基于经验模态分解(EMD)的误差分离方法。再次,提出了适用于多条重复测线的系统平差方法,有效抑制了低频系统误差的影响。最后,对航空实测数据进行了处理。试验结果表明,基于EMD的误差分离方法将内符合精度从2.86mGal提升至0.75mGal,重复测线系统平差方法将精度进一步提升至0.28mGal。该研究对提升航空重力测量系统在数据处理技术成熟度及实用化水平方面有重要意义。

利用重复测线校正海空重力仪格值及试验验证

通过分析海空重力测量系统误差的形成机理,我们发现海空重力仪格值标定误差是引起系统性测量偏差的主要因素之一.本文简要介绍了重力仪格值的标定方法,分析论证了格值标定的精度要求,提出了利用东西正反向重复测线检测校正海空重力仪格值的计算模型和补偿方法,分析讨论了该方法的校正精度及其适用条件,利用航空重力实际观测网数据对该方法的合理性和有效性进行了数值验证,证明该方法对消除海空重力测量系统性偏差具有显著作用.

海面与航空重力测量重复测线精度评估公式注记

针对海面与航空重力测量重复测线精度评估公式在使用过程中存在的差异性问题,根据测量平差理论,推出了一组形式统一的重复测线内符合精度评估公式,并提出了使用方面的建议。

基于重复测线不符值的航空磁力矢量仪飞行试验数据精度评估

目前,航空磁力测量是快速获取陆地和近海区域高精度高分辨率地磁场信息的非常有效的技术手段.本文利用航空磁力矢量仪的15条野外飞行试验重复测线,完成了对航空磁力矢量仪的飞行测线数据的精度评估,结果表明,飞行测线上的地磁场总强度的测量精度,在200 m高度为3 nT,700 m高度为0.8 nT;三分量精度为4~9 nT.

SAG-2M重力仪海洋重力测量精度探析

对SAG-2M重力仪在东海海域同SⅢ型重力仪进行内符合和外符合试验、在西太平洋海域进行内符合试验和DTU重力模型进行外符合比对试验、在远海航渡海域分别选择浅海和深海测线同DTU重力模型进行外符合比对试验。试验结果表明,国内自主研发的SAG-2M型重力仪无论内符合精度、重复测线精度,还是外符合精度,均达到了《海洋重力测量规范》精度要求;且仪器轻便、稳定性高,可成为海洋重力测量的主要施测仪器。

航空重力测量数学模型及其测量精度分析

基于数学和分析力学角度分别推导了航空矢量重力测量的数学模型,得到了一致的模型公式;给出了矢量模型的3个分量形式,其中垂直方向的分量就是标量重力测量的数学模型;简要介绍了我国研制成功的航空标量重力测量系统CHAGS的数据处理的过程,分析了标量重力测量中测线交叉点和重复测线的重力异常的精度;根据实测数据计算的结果表明:测线交叉点重力异常不符值的标准差约为5×10-5ms-2左右,重复测线的内符合精度优于5×10-5ms-2,达到了预期的要求。

远海测量重力仪漂移量估测方法研究

在海洋重力测量中,需要获知重力仪漂移量,作业规程中对漂移量确定方法已有详细规定,但对于测量周期长、测量期间中断作业的情况,作业规程还缺少这方面的规定,因此针对这些情况研究重力仪漂移量测量方法是必要的。据此提出定点复测和重复测线比对两种方法,以达到估算测量期内重力仪漂移量的目的,给出适用于远海长周期重力测量的重力仪漂移量估测方法。根据某航次实测数据的对比分析,发现两种方法均取得了较好的效果,可有效提高数据精度,但每种方法各有应用限制,需要根据实际情况选择使用。

GT-2A型航空重力仪汉中飞行测试数据的精度评估

2016年7-8月,西安测绘研究所组织对两套引进的GT-2A型航空重力仪进行了动态飞行测试评估。通过汉中飞行测试数据的计算分析表明,两套重力仪的单条重复测线(包括东西方向和南北方向)精度均达到或优于0.6mGal,重复测线总精度优于0.9mGal;与地面重力数据向上延拓结果比较后表明,两套重力仪测量获得的空中5’分辨率格网精度达到6mGal左右,如果去除地面数据误差影响,则测量获得的空中格网精度优于4mGal。

航空重力空中测线数据内符合精度评价

针对航空重力测量受到飞机状态和气流变化等因素影响的特点和常规重复测线对比方法的缺点,该文提出了顾及平面位置纠正和高度归算的重复测线对比分析和交叉点分析方法。选取两两组合模式进行重复测线对比分析,建立多参数精度指标,采用交叉点分析,对毛乌素测区航空重力空中测线数据内符合精度进行评价。结果表明:4条重复测线的绝对平均偏差为0.01~0.95mGal,标准差为0.87~1.44mGal,两两组合对比模式在鉴别问题测线方面更有优势;在231个交叉点处,经过交叉点平差处理,均方根差值从平差前的1.6mGal减小到1.34mGal。