物理大地测量学实习.docx
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物理大地测量学实习
课程编号:
1300188课程性质:
必修
物理大地测量学课程设计与实习
实习报告
学院:
测绘学院
专业:
测绘工程
地点:
校内
班级:
2010级三班
组号:
0303
姓名:
汉中王
学号:
8888888888888
教师:
卧龙
2013年04月14日至2013年04月27日
一.实习目的和任务
1.实习目的
理论联系实际,将学习的理论知识运用于实践之中.培养实事求是和严肃认真的科学态度,树立勇于探险不畏艰苦的工作作风;培养分析和解决实际问题的能力。
并在综合分析问题是得到训练;培养独立思考的学习品质和协同工作的团队精神。
2.实习要求
(1).掌握重力测量原理和重力仪的基本使用方法。
(2).掌握相对重力测量数据的处理方法,了解误差的来源以及误差的处理方法。
(3).利用重力场模型和相关资料计算及分析重力场参数。
二.实习内容.
1.实习地点
(1)重力基点联测在武汉大学信息学部进行。
(2)重力垂直梯度测量在武汉大学信息学部实验大楼进行。
(3)重力网格测量在武汉大学除医学部之外的校区进行。
2.实习时间
实习时间为2013年4月14日到4月27日。
共两周。
3.实习任务
以小组为单位进行测量。
我组吴遵凯(组长),宛家宽,吴立汉,邢慧燕,田宝林五人为一组。
实习共分为三大部分。
(1).重力基点联测
重力基点联测为从一个点开始依次测量各个点,最后闭合到起始点,基点网点位分布示意图如下:
2号点:
天文台,夏坚白雕像后水泥板上
3号点:
保卫处前花园中心
4号点:
教工11栋南边,花坛北边
6号点:
学生二食堂东侧,天桥下
7号点:
重点实验室至星湖小路上,台阶上
8号点:
3号教学楼与五号教学楼之间,花坛中心,凉亭内
(注:
2号点为已知点,g=979349183.3uGal3uGal)。
4
3
2
7
6
8
(2).重力垂直梯度测量
在实验大楼的1,5,10,15楼测定重力及高差,计算楼层间的重力变化和垂直方向上的重力梯度。
(3).重力网格测量
在武汉大学校区内,按照网格设计图,每组9个点,从重力基点2号点开始测量。
并计算绝对重力,绘制等值线图或者分布图并且计算重力场参量。
点位坐标从GoogleEarth上找寻。
我组测量点如下图:
共十个点
三.实习成果
1.重力基点联测
重力基点联测共六个点,设X为个点重力真值,L为重力差观测值,v为重力差改正数。
沿着测量路径,两点间高差为,2号点为重力已知点,设为G2。
L1=1.043L2=0.007L3=-0.423L4=-0.989L5=1.368L6=-1.098
L7=-0.826L8=1.845L9=-0.375L10=-1.540L11=0.525L12=1.433
L13=-1.117
观测方程:
L1+v1=X3-X4L2+v2=X6-X3L3+v3=X7-X6
L4+v4=X8-X7L5+v5=X6-X8L6+v6=X4-X6
L7+v7=-X4+G2L8+v8=X3-G2L9+v9=X7-X3
L10+v10=G2-X7L11+v11=X8-G2L12+v12=X6-X8
L13+v13=X4-X6
取X近似值为G2,则Xi=xi+G2
v=[v1v2v3v4v5v6v7v8v910v11v12v13]
l=[1.0430.007-0.436-0.9781.368-1.098-0.8261.845-0.375-1.5400.5251.433-1.117]
B=[11000
-10100
00-110
000-11
0010-1
01-100
0-1000
10000
-10010
000-10
00001
0010-1
01-100
]
P=[
1000000000000
0100000000000
0010000000000
0001000000000
0000100000000
0000010000000
0000001000000
0000000100000
0000000010000
0000000001000
0000000000100
0000000000010
0000000000001]
NBB=B'PBW=B'Plx=inv(NBB)*W
x=[1.87810.82211.92111.51320.5226]X=x+G2及各点绝对重力平差值,在表格中。
2.重力垂直梯度测量
重力计算见后面表格,下面为梯度计算
重力梯度计算及绘制
楼层
相对重力(mGal)
重力差(mGal)
距离差(m)
梯度(mGal/m)
f1
2903.019
-4.400
15.050
-0.2924
f5
2898.619
-5.431
18.040
-0.3011
f10
2893.188
-5.640
18.100
-0.3116
f15
2887.548
5.572
18.100
0.3078
f10
2893.120
5.547
18.040
0.3075
f5
2898.667
4.352
15.050
0.2892
f1
2903.019
梯度图,横坐标代表楼层,从一楼起算。
纵坐标代表楼层间平均梯度,单位mGal/m.
重力梯度数据测量
point
日期
时间
读数1
读数2
读数3
平均数Rm
Rmgal
RmgalT
零飘率
零飘改正dgv0
Rmgalk
f1
4月18日
8:
35
2823.948
2823.952
2823.952
2823.951
2903.030
2903.019
-0.00255
0.0000
2903.019
f5
4月18日
9:
11
2819.671
2819.675
2819.674
2819.673
2898.629
2898.617
-0.00255
-0.0015
2898.619
f10
4月18日
9:
42
2814.395
2814.392
2814.395
2814.394
2893.198
2893.185
-0.00255
-0.0028
2893.188
f15
4月18日
10:
11
2808.910
2808.910
2808.914
2808.911
2887.558
2887.544
-0.00255
-0.0041
2887.548
f10
4月18日
10:
31
2814.328
2814.326
2814.328
2814.327
2893.130
2893.116
-0.00255
-0.0049
2893.120
f5
4月18日
11:
04
2819.720
2819.715
2819.715
2819.717
2898.674
2898.661
-0.00255
-0.0063
2898.667
f1
4月18日
11:
20
2823.942
2823.945
2823.948
2823.945
2903.024
2903.012
-0.00255
-0.0070
2903.019
3.重力网格测量
重力网格测量数据处理见后表
根据整个网格测量重力值绘制重力分布图。
网格重力测量数据处理
点名
日期
时间
读数1
读数2
读数3
平均数Rm
Rmgal
潮汐改正
RmgalT
k(mGal/h)
dgv0
Rmgalk
重力差
绝对G(mGal)
2
4/17
8:
27
2824.105
2824.104
2824.110
2824.106
2903.190
0.030
2903.160
0.00157
0.000
2903.160
0.000
979349.183
J6W3
4/17
9:
30
2823.802
2823.800
2823.801
2823.801
2902.876
0.030
2902.846
0.00157
0.002
2902.844
-0.316
979348.867
J6W3.5
4/17
10:
14
2817.411
2817.414
2817.412
2817.412
2896.303
0.025
2896.278
0.00157
0.003
2896.275
-6.885
979342.298
J6W4.5
4/17
10:
33
2817.329
2817.330
2817.330
2817.330
2896.218
0.021
2896.197
0.00157
0.003
2896.194
-6.966
979342.217
J6W5
4/17
11:
14
2822.268
2822.270
2822.270
2822.269
2901.300
0.012
2901.288
0.00157
0.004
2901.284
-1.876
979347.307
J6W6
4/17
11:
56
2826.056
2826.050
2826.055
2826.054
2905.193
-0.001
2905.194
0.00157
0.005
2905.189
2.029
979351.212
J6W7
4/17
12:
31
2826.723
2826.725
2826.720
2826.723
2905.881
-0.013
2905.894
0.00157
0.006
2905.888
2.728
979351.911
J6W8
4/17
13:
13
2823.501
2823.502
2823.506
2823.503
2902.569
-0.030
2902.599
0.00157
0.007
2902.592
-0.568
979348.615
J7W5
4/17
14:
20
2822.556
2822.555
2822.555
2822.555
2901.594
-0.055
2901.649
0.00157
0.009
2901.640
-1.520
979347.663
J7W4
4/17
14:
45
2821.648
2821.644
2821.639
2821.644
2900.656
-0.063
2900.719
0.00157
0.010
2900.709
-2.451
979346.732
J7W3
4/17
15:
32
2825.632
2825.632
2825.630
2825.631
2904.759
-0.076
2904.835
0.00157
0.011
2904.824
1.664
979350.847
2
4/17
16:
47
2824.005
2824.006
2824.010
2824.007
2903.088
-0.085
2903.173
0.00157
0.013
2903.160
0.000
979349.183
上图为差值后的重力场。
外围的重力其实是外推,已经偏离事实了。
但图中有明显的起伏变化。
重力异常计算(共56个点)
点号维度(度)经度(度)大地高(米)重力异常(mGal)
130.5313890114.357222041.00000-32.04
230.5352780114.366389051.00000-31.96
330.5361110114.366667072.00000-31.93
430.5383330114.366111077.00000-31.89
530.5394440114.366667046.00000-31.89
630.5408330114.376667036.00000-31.86
730.5425000114.375278031.00000-31.83
830.5441670114.361667042.00000-31.82
930.5380560114.382778058.00000-31.87
1030.5375000114.378333042.00000-31.90
1130.5355560114.375278031.00000-31.94
1230.5319440114.350556033.00000-32.05
1330.5336110114.350278033.00000-32.02
1430.5363890114.350833029.00000-31.97
1530.5383330114.350833030.00000-31.94
1630.5405560114.350833027.00000-31.90
1730.5422220114.351389029.00000-31.87
1830.5433330114.350556030.00000-31.85
1930.5444440114.351111029.00000-31.83
2030.5458330114.350833031.00000-31.81
2130.5302780114.353889041.00000-32.06
2230.5319440114.353889040.00000-32.04
2330.5336110114.353889034.00000-32.01
2430.5355560114.353889030.00000-31.98
2530.5372220114.353889032.00000-31.96
2630.5391670114.353889037.00000-31.92
2730.5411110114.353889032.00000-31.89
2830.5425000114.353889036.00000-31.86
2930.5444440114.353889040.00000-31.83
3030.5319440114.357222041.00000-32.03
3130.5338890114.357778039.00000-32.00
3230.5355560114.357778040.00000-31.97
3330.5372220114.356667042.00000-31.95
3430.5388890114.356667039.00000-31.92
3530.5411110114.356944041.00000-31.88
3630.5425000114.357500046.00000-31.85
3730.5444440114.357500068.00000-31.81
3830.5469440114.356389050.00000-31.77
3930.5321500114.360270036.00000-32.03
4030.5336300114.360460044.00000-32.00
4130.5350000114.358720049.00000-31.98
4230.5377800114.360280077.00000-31.91
4330.5394400114.360000059.00000-31.89
4430.5405600114.360280055.00000-31.88
4530.5422200114.360830055.00000-31.85
4630.5444400114.360830041.00000-31.82
4730.5461100114.360560035.00000-31.79
4830.5319780114.363540033.00000-32.02
4930.5338520114.363387043.00000-31.99
5030.5350430114.363532058.00000-31.96
5130.5379490114.362167088.00000-31.90
5230.5386680114.362633066.00000-31.90
5330.5410200114.362824055.00000-31.87
5430.5429550114.363990043.00000-31.84
5530.5445030114.363532035.00000-31.82
5630.5463470114.363559028.00000-31.79
下面为重力场参量计算:
序号纬度经度大地高实测值正常重力值重力异常重力异常改正后布格改正理论值重力值差值
130.531389114.35722241979349.183979363.004-32.04979330.9648.102979339.06510.118
230.535278114.36638951979348.867979363.311-31.96979331.35110.078979341.4297.438
330.536111114.36666772979342.298979363.377-31.93979331.44714.227979345.674-3.376
430.538333114.36611177979342.217979363.552-31.89979331.66215.215979346.878-4.661
530.539444114.36666746979347.307979363.640-31.89979331.7509.090979340.8406.467
630.540833114.37666736979351.212979363.750-31.86979331.8907.114979339.00312.209
730.542500114.37527831979351.911979363.882-31.83979332.0526.126979338.17713.734
830.544167114.36166742979348.615979364.013-31.82979332.1938.299979340.4928.123
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