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

930.538056114.38277858979347.663979363.530-31.87979331.66011.461979343.1214.542

1030.537500114.37833342979346.732979363.486-31.90979331.5868.299979339.8866.846

1130.535556114.37527831979350.847979363.333-31.94979331.3936.126979337.51813.329

1230.531944114.35055633979351.205979363.048-32.05979330.9986.521979337.51813.686

1330.533611114.35027833979351.805979363.179-32.02979331.1596.521979337.68014.125

1430.536389114.35083329979351.670979363.399-31.97979331.4295.730979337.15914.511

1530.538333114.35083330979351.622979363.552-31.94979331.6125.928979337.54014.082

1630.540556114.35083327979352.026979363.728-31.90979331.8285.335979337.16314.863

1730.542222114.35138929979352.028979363.860-31.87979331.9905.730979337.72014.308

1830.543333114.35055630979351.771979363.947-31.85979332.0975.928979338.02513.745

1930.544444114.35111