超導(dǎo)重力儀觀測數(shù)據(jù)分析①

聶仁奇，章傳銀，秘金鐘

（1.中國測繪科學(xué)研究院，北京100830；2.山東科技大學(xué)，山東 青島266510）

0 引 言

地球時變重力場包含地球系統(tǒng)物質(zhì)分布及其運(yùn)移的豐富信息，直接反映了地球各圈層最基本的物質(zhì)及其變化特性，是各種環(huán)境變化導(dǎo)致地球動力學(xué)特征最基本、最直接和最重要的物理量之一。時變重力場觀測信號是深入研究、了解全球和局部動力學(xué)特征、固體地球內(nèi)部的構(gòu)造和運(yùn)動特征、各圈層的相互作用和耦合機(jī)制的重要信息源［1]。目前超導(dǎo)重力儀具有很高的靈敏度和穩(wěn)定性、很低的噪音水平和漂移以及很寬的動態(tài)頻率響應(yīng)范圍，是目前觀測精度最高的重力儀。因此，超導(dǎo)重力儀作為研究時變重力場的關(guān)鍵儀器。探測時間序列中隱含的周期信號是超導(dǎo)重力儀觀測數(shù)據(jù)分析的主要目標(biāo)之一，通過快速傅里葉變換（FFT）和最小二乘譜分析方法分析超導(dǎo)重力數(shù)據(jù)中隱含信號的檢測，兩種方法結(jié)果進(jìn)行了分析比較。最終用小波分析的方法進(jìn)行了檢校。

1 超導(dǎo)重力數(shù)據(jù)

1.1 數(shù)據(jù)獲取

獲取的數(shù)據(jù)是一臺GWR臺站式超導(dǎo)重力儀的數(shù)據(jù)，以1min的采樣頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并以1d作為一個記錄文件，觀測數(shù)據(jù)為電壓（V），這些數(shù)據(jù)乘以一個系數(shù)（不同的測站其系數(shù)不同）即可轉(zhuǎn)化為重力值（單位μGal）。這個超導(dǎo)重力儀的系數(shù)為－76.504μGal／V.

1.2 重力潮汐改正

受日月引潮位作用影響重力產(chǎn)生周期性的潮汐變化即為重力潮汐。在重力觀測中包含了非常顯著的重力潮汐變化，其幅度可以超過200，且表現(xiàn)為非常強(qiáng)烈的緯度依賴特征，如果不精確改正，就會嚴(yán)重影響對地球的動力學(xué)和環(huán)境變化的研究。……