25_Geoist流动重力平差_4

内容摘要:流动重力测量由于主要采用相对重力仪器,其不确定性除了与仪器非线性漂移有关外,另一个重要的因素就是仪器格值或一次项系数。仪器的格值必须要定期标定才可以准确获得,对于高精度时变重力测量,格值变化就相当于“秤”不准了。那怎么办呢?今天我们就讨论一下这个问题。

1、格值分析

假设一个测段的重力差100mGal,采用相对重力仪测量后,由于格值的偏差,如果格值系数相差±10^{-4},那么,就会有10μGal的误差。通常我们采用多台仪器同时测量,当同时测量的相对重力仪格值系数存在误差时,在仪器之间的互差上可以体现出来。

但是,格值的问题有时候很头疼,当没有绝对重力控制的时候,相对重力仪标定只是采用“少数服从多数”的规则。假设同时测量的两台仪器格值都存在偏差,往往测量数据的自差和互差都会看起来很好,很难从观测数据中检测出来。

这时候,通过测网中的绝对重力点来评价仪器格值是否准确就十分必要了。那具体怎么做呢?

可以通过交叉验证(Cross-validation)的方式,就是抽取测网中一定数量的绝对点,然后,通过相对重力平差,估计剩下的绝对点值。如果根据相对重力推算的绝对重力值,与实测相近,那就可以在一定程度上说明,相对重力仪格值没问题,如果差的多,那第一个怀疑的问题可能就是仪器格值啦。

这种交叉验证的工作,可以随机还做,用随机的绝对点控制平差,然后再用剩下的开展评价。

2、超参数实现

如果数据分析,发现相对重力仪的格值有问题,那么,有什么办法来解决该问题呢?

再前面的贝叶斯估计框架下,通过将格值系数作为新的超参数引入平差方程即可,然后在一些测网分布比较合理,有多个绝对重力约束的区域就可以做相关工作了。

3、绝对检验

这里指的是Cross-validation,绝对重力与相对重力测量都是独立的。通过一定比例的绝对点参与平差,其它的绝对点参与评价,这就是绝对检验的核心。因为,只有用一个独立的结果去检验另一个结果的可靠性才有意义。

当前,在我国大部分地区的重力测网,都是绝对重力和相对重力互相混合布置的。这其实为测量后的数据评价,提供了独立性的约束信息。

(程序说明待完善...)

一句话总结:仪器格值或一次项系数的优化,除了测量前认真标定之外,还可以在测量过程中,通过绝对重力的交叉验证等方法实现。在这里我们先留个悬念,后续我们再找机会展开讨论。

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