地面高精度磁测技术规程.ppt

为校验主机的一致性，可使用同一探头，用不同主机轮换作日变观测，使每台主机读数２０～３０次，将整个测量段的日变曲线绘出，察看曲线变化趋势是否有脱节现象。若曲线“圆滑”，即表明主机的一致性良好。 第三十页，共四十八页，2022年，8月28日 附　录　Ｂ 高精度磁测的各项改正与基站Ｔ0值测定工作 （补充件） Ｂ１　正常梯度改正与高度改正 当进行大面积高精度磁测工作时，需要进行正常梯度改正。此时若仍沿用查全国地磁图的办法正常场梯度改正，就不能满足精度要求了。此时要用国际地磁参考场ＩＧＲＦ１９９０·０模型提供的高斯系数，用电子计算机算出测区内１ ｋｍ×１ｋｍ节点地磁场Ｔ0值。而后以１ｎＴ的间距绘制Ｔ0等值线图。用此图作正常场梯度改正，其作法是以通过总基点的等值线为零线，向北每过一条等值线减少１ｎＴ，向南每过一条等值线增加１ｎＴ，以此类推。 Ｂ１．１　地磁场各分量的球谐表达式： 第三十一页，共四十八页，2022年，8月28日 λ——各节点的经度值； θ——各节点的余纬度。 可见将高斯系数与各节点的坐标值代入（Ｂ１）式。即可求出各节点的正常磁场值。 Ｂ１．２　国际地磁参考场（ＩＧＲＦ）１９９０·０模型 １９６８年１０月在华盛顿召开的“地球基本磁场的描述”会议上，通过了１９６５·０年代国际地磁参考场（ＩＧＲＦ）。后经国际地磁学和高空物理学会执行委员会及世界地磁测量部的同意，做为世界通用的主要磁场标准，其后对国际地磁参考场又作了三次修改补充。ＤＧＲＦ表示确定的地磁参考场，其高斯系数今后不再修改，而每五年改变一次模型，即通过年变率的凋整取得。如ＩＧＲＦ１９９０·０包括１９９０年代的地磁场模型及一个预测的长期变化模型，即主要磁场模型（ｍ＝ｎ＝１０）前８０个高斯系数的年变率，用来调整１９９０·０～１９９５·０年期间的地磁场模型。如表Ｂ１所示。 Ｂ１．３　计算磁场总强度Ｔ0及梯度值： 在一级近似的情况下，沿南北向的磁场梯度 ，式中Ｒ为地球平均半径。Ｒ＝６ ３７１ ０００ｍ。沿垂向的磁场梯度： 第三十二页，共四十八页，2022年，8月28日 Ｂ１．４　高度改正 由（Ｂ３）式可知，当Ｔ0＝５０ ０００ｎＴ时，地磁场垂向梯度为－０．０２４ｎＴ／ｍ。高差３０ｍ时，地磁场垂向变化可达－０．７２ｎＴ。因此本标准要求测点都要测出或从地形图上读出高程，高程误差依本标准第５．５表２执行。 高度改正从总基点高程起算，以Ｔ0＝５０ ０００ ｎＴ为例，约每４２ ｍ高差改正１ｎＴ，比总基点高４２ｍ时加１ｎＴ，比总基点低４２ ｍ时减１ ｎＴ。 Ｂ２　日变改正 在地球的变化磁场中，除大家熟悉的长期变化和静日变化Ｓq外，还有源于空间磁场的扰动变化，包括周期从０．２～１ ０００ｓ的快速振动，其幅度一般为０．０１～５ｎＴ（有时可达１０～２０ｎＴ）。高精度磁测必需对地磁的这种短周期变化进行改正，因此对日变观测有较高的要求。再者，目前使用的质子磁力仪可测定绝对地磁场强度，无需使用基点网进行地磁场值的传递，但需消除地磁日变的影响，求出各测站之间地磁场的真正差值。由此可见，高精度磁测的日变观测有两个作用，其一是对测网观测值进行日变改正，其二是在各站之间进行同步日变观测，以选择地球扰动磁场振幅最小的时间来确定测站之间地球基本磁场的差值。所以在高精度磁测工作中，主基点的作用被日变站取代了。 Ｂ２．１　日变站址的选择： 由于高精度磁测的日变站兼有基点的作用，需要参照对主基点的要求来选择日变站地址。具体要求按本标准第７．２．１．２条各条执行。 Ｂ２．２　日变站所用磁力仪的精度应与测网观测磁力仪的精度相同或更高．对微机质子磁力仪的读时准 确性要达到秒级，读数间隔５～２０ｓ，日变站与测网观测的同时性亦是秒级，对普通质子磁力仪应准确到０．５ ｍｉｎ，读数间隔０．５～１ ｍｉｎ。 第三十三页，共四十八页，2022年，8月28日 Ｂ２．３　由于地磁场短周期变化的振幅与微机质子磁力仪噪声均方根值是近于同一数量级的，而噪声是随机的，地磁场脉动变化是有规律的。因此可对日变观测先作５点或７点滑动平均，压低噪声水平之后，再对测网观测进行日变改正，即可提高日变改正精度。尤其当要求日变改正精度优于０．５ｎＴ时，必须这样作