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追忆重力测量
热度 8 jlpemail 2016-6-21 12:07
追忆 重力测量 籍利平 (2016-06-23,更新,主要是添加了链接) ( 图 1 ——图5见:http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663) 1992 年 4 月,我从西北军营调入河北丰润县某部,仍然从事大地测量,专业方向由导线测量改为重力测量。 用过一种从美国进口的沃尔登重力仪,也用过国产的 ZSM-3 重力仪。它们的核心部件都是石英弹簧、测程都是两百毫伽(地球赤道和两极的重力差近 5190 毫伽),每次作业都需要用两台仪器。按照规范的要求,这两种重力仪的格值每两年测一次。 一 我们在丰润的农村里驻训了一个来月,就去了北京昌平高崖口基线场,测格值 。 1983 年 5 月基线场修建在省道 219 线边上,交通便利。这个基线场的选取很讲究,不过几公里的距离,落差足有百余米,重力差就达到了几十毫伽;这是为了更好地测量重力仪的格值。每次金杯牌面包车急速下坡时,都可以闻到山风卷入车窗里的浓烈焦糊味。重力仪的石英弹簧对震荡很敏感,仪器内筒里有减震海绵、外筒里也有减震措施;仪器运输时,还放置在大海绵垫上,有专人保护。有一个基线点正好在山口附近,即使修建了高高的挡风墙,也不能完全挡住山风。大约是 1994 年 3 月下旬,山风吹歪了沃尔登,吓得我赶紧扶好仪器、停止观测。等风头过去了,仪器稳定了,才继续观测。有一回,我中队进高崖口时,带了相机。副手张永河蹲在重力基线点石碑旁,我给他拍了照,积累了宝贵的业务和历史资料 。 3 月份,是仪器检测的高峰期,在基线场遇到过来自天津的同行。如果同时到了一个点上,就算仪器摆得开,为了避免互相影响,我们也不同时观测。他们使用的是金属弹簧拉科斯特重力仪,比我们的沃尔登测程大、精度高,还小巧玲珑。直到 2005 年夏天,我在研究院大地所短期负责技术服务的时候,才用上了这种重力仪。合作方是山东泰安的一家测绘公司,观测手选定在北京门头沟的灵山基线场检验仪器。这是我第一次到灵山基线场,也算弥补了一种缺憾。 北京昌平高崖口,我去了许多次。上高崖口最频繁的时候是 1999 年,单位一下子购入八台 Z400 重力仪。这种仪器的测程是四百毫伽,优点是测量重力差比较大的测线时,可以省去测程调整的麻烦,节约测量时间。当时,我已经离开外业队,在计算资料室任工程师,还是被抽调去进行八台重力仪的格值测定和格值试验。我们一次携带四台仪器进场,把仪器一字儿排开在基线点的水泥地上,我逐个观测。观测两台仪器是比较轻松的,连续观测四台仪器就比较累了。重力仪器比较小,安置在底盘上仍然很低——不到半米,我只能蹲着观测。蹲久了腿脚发麻,是难免的。 也许是担心我太累了吧,第二次携带四台重力仪进高崖口时,业务处增派了一位老工程师。这一回,我只观测两台仪器,轻松多了。 二 1992 年 8 月,重力中队去桂林机场的重力基本点往湖南境内的雪峰山里引测二等点。我中队借住的连队,八点才开早饭,我们等不及。为了早点进机场,天刚亮我们就出发了。路过通道县城时简单吃了早点,就继续赶路了。 在停机坪上完成了测量后,正好有飞机起飞,螺旋桨旋转形成的旋风,吹跑了我们的小海绵垫。小海绵垫是圆形的,滚动得飞快。湖北仙桃兵胡纯中,他眼疾脚快,箭步追上去踩住了小海绵垫。中午饭是在桂林市的一家米粉店吃的,大家都渴坏啦,几乎把米粉店一保温桶的绿豆粥全消灭了。在旅馆里测完重力仪的静掉格,已经是晚上九点左右了。第二天,再次测静掉格,就直奔湖南驻地了。按照规范要求,我们必须完成两个测线的观测;这意味着,要进两次桂林机场。第二次到机场观测完毕后,二等重力测量就结束了。返程路过著名的象鼻山 。 从引测的二等点上开始,进行了若干个加密重力点的测量。任务持续了两个多月,建军节和国庆节都是在测区度过的。有人说,重力测量,功夫多半花跑车上。这话很有道理。在雪峰山区测量重力时,我就觉得全中队最累的是司机,一天跑车十几个小时,多半是崎岖山路,只有我观测的时候他才可以休息。那次测量的点位,都不在高山上,多数在山洞里。下车走到点位上,再返回车上,来回也就是二十来分钟。 1993 年,在屯溪附近完成了测重力的任务后,游览了黄山(图 4 )。同时去测区的还有一个导线中队,我们的重力测量任务完成后,时间有富裕,就协助导线中队。导线中队长姓张,六年后和我成了楼上楼下的邻居。去安徽测了好几次重力,任务量都不大,每次持续时间都不长。 三 我担任了五年多的重力中队队长,作业过程都比较顺利,也出现过一些不如意的情况。 有一回,在江西测区找重力点,点位没有找到。返回驻地时天色已晚,我中队的兵们几乎都迷糊着了。我带车,不敢打瞌睡。突然,我们的面包车紧急刹车,惊醒了迷迷糊糊的兵们。在拐弯处,面包车险些和迎面飞驰的货车撞上。司机反应很快,判断和操作都没有失误。不然,我们都得掉进鄱阳湖里喂鱼。幸好,仪器都在箱子里,防震。过了没有多大功夫,我们的面包车,又陷进了雨后的软土里。原来是一条新修的公路,看上去平整得很。我的司机,归营心切,看到没有车辙的新路,居然莽撞地开上去了。开上去,就后悔啦!越是挣扎,车轮陷得越深刻。只好向过路的司机求援。接连拦了三辆卡车,都说是没带钢丝绳,无法拖车。幸好,天无绝人之路,旁边有个露天煤矿,有几个人在通宵打牌。我们央求人家帮忙推车,人家牌兴正浓,不愿意浪费了好牌;他们提供了一根钢丝绳,这也帮了大忙!我们的车被拖出来后,已经是后半夜了。 最豪放、最得意 、 最沮丧的一次测量,是 1999 年夏天 在青海 省 海西 州 的怀头他拉 做高原试验——我的任务是加密 测量重力。说豪放,是因为使用的交通工具。进行重力测量,一般用小汽车做运输工具,从一个点到另一个点或者多个点,构成 一 条测线。那次,在高原上的试验,我们借用了驻地的军车。他们的后勤部门说,小轿车没有啦, 连 吉普车都没有啦,只有一辆“骊山”,可以派遣。于是,我们就乘坐可以容纳数十人的“骊山”,在芨芨草上行驶,看着 受惊 的黄羊 在戈壁滩上 飞驰。那次看上去得意的成果 (闭合差为零) ,最终没有让我得意起来——回去后,我发现了一个 原则性失误, 好像 读 表的粗心人,分 针 秒 针都看对了 ,却把时针看错了。 2000 年夏季, 最失算的重力测量 发生在去 河北张家口 康保 农场 的路上 。离开重力中队三年了,临时带队外业, 准备不充分。 没有借地形图 , 不了解 测区的 地形 情况 ,作业就难免失算。当时,我按照测线起始和结束点的高 差 来 估 算 两 点的重力差, 想 确定中途是否需要调整测程。单从起始和结束点的高差看,需要调整。问题是在什么地方调整。后来,事实证明,我的估算不符合事实。张北高原的地形,并非阶梯式的,而是波浪式起伏的。我选择的调整测程的 中间 点,正好在 高处 。 在 那 里调测程不仅 没有意义,还 影响了以后的测量 。我 额外 花费 了 时间, 却 做了无用功 。 当时的窘境,至今记忆犹新。 被不守信的人耽误时间, 也 是 2000 年 夏季 。 有已知点在京西 某 场坪附近 , 点位就在旁边, 我们也带了 介绍信。 那个 谢顶主管 上午答应得很好, 才过了一顿午饭的功夫 就 变卦 了 , 不允许我们进入场坪使用已知点。 完成作业的时间, 只好比原计划 推迟一天。我无奈地放弃 了 辛苦多半天 观测 的重力测线, 临时更换已知点 开始观测。 首都机场 老 候机 大厅的水泥地上 , 也 有我们需要的 重力基本 点,这个点位非常好找 。 1993 年 , 在 金轮 工程 的重力测量中, 我 去 过 那里 ,位置记得很清楚 。 改变作业计划, 我让司机驱车 朝 首都机场 驶 去 。 (作者单位: 中国测绘科学研究院 ) (全文见《中国测绘》2016年第3期,72-75页。或: http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=2016062215383516663) 姊妹篇:镜里镜外,见: http://www.zgchb.com.cn/page/zazhi_detail.action?id=141948 ************************** 附录:六篇重力文章 籍利平. 20′×20′网格加密重力测量的点位布设 . 海洋测绘,2002, 22( 5 ) :46-47. 籍利平. 六台Z400重力仪的格值试验 . 测绘技术装备,2002 ( 1 ) :39-41. 籍利平,李丹. 原子干涉仪——一种新型重力仪 . 测绘技术装备,2002 ( 4 ) :32-33+36. 籍利平. 给力的新一代重力卫星 . 百科知识,2012 ( 19 ) :10-12. 籍利平. 关于局部区域重力测量的若干问题 . 北京测绘,2001 ( 2 ) :27-28+5. 籍利平. 地球重力场的奥秘 . 百科知识,2008 ( 24 ) :14-15.
个人分类: 科苑记事|6976 次阅读|17 个评论
重力测量的几个问题
热度 1 jlpemail 2011-5-13 08:25
为什么测量时不对点? 为什么有些重力点在机场里? 为什么有的点位旁边垒了高墙? 为什么咱们用两台仪器观测,人家用一台? ************************************ 欢迎读者提问,尤其是青年读者.
个人分类: 学术现场|2861 次阅读|1 个评论
我做第一作者的部分文章
jlpemail 2009-1-21 15:06
来自维普资讯网 GPS 跟踪站数据传输技术研究进展与改进设想 介绍了 GPS 跟踪站数据传输技术的作用和意义,评述了 GPS 跟踪站数据传输技术的研究现状,指出了自动化、多文件、低成本以及增强可靠性等四个发展趋势,提出了改进北京房山 GPS 跟踪站数据传输的更新设备、升级工 ... 籍利平 《全球定位系统》 2006 年 第 6 期 GPS 跟踪站数据传输软件客户端程序的设计 介绍了基于 Intemet 的 GPS 跟踪站数据传输的研究背号,进行了数据传输软件的需求分析和总体设计,选择了便于源代码编写的开发工具 VB6 . 0 。以 Winsock 为编程控件,进行了 GPS 跟踪站数据传输客户端 ... 籍利平 曹耀钦 崔敬佩 《计算机工程与设计》 2007 年 第5 期 关于55 网格加密重力测量的点位布设 阐述了加密重力测量点位布设的重要作用,给出了布点的原则和步骤,并对各种地形类别的网格的布点个数和点位分布进行了探讨。通过对某 11 范围内的 55 的最大高 ... 籍利平 《测绘科学与工程》 2004 年 第4 期 关于局部区域重力测量的若干问题 本文对局部区域重力测量的基准以及点位选择和施测要求以及检查验收等进行了初步探讨,阐述了需要关注的三个问题。 籍利平 《北京测绘》 2001 年 第2 期 EDM 高程导线测量成果的常见问题与对策 归纳了 EDM 高程导线测量成果中常见的 7 个方面的问题,提出了相应的对策,并对提高成果质量提出了几点建议。 籍利平 《测绘通报》 2001 年 第8 期 用EXCEL2000 计算固体潮改正理论值 介绍了固体潮改正理论值的计算方法,公式和步骤,给出了用 EXCEL2000 进行计算的程序和实例。 籍利平 《铁路航测》 2002 年 第1 期 加入WTO 对我国测绘教育的影响与对策 介绍了服务贸易总协定的内容和要求,指出加入世贸组织有利于我国测绘教育行业获得海外发展机遇、增加收入、了解世界测绘教育的信息和提高教育质量:面临观念更新、课程设置、教师制度和完善法规等问题,提出了研究 W... 籍利平 《河南测绘》 2002 年 第1 期 六台Z400 重力仪的格值试验 简要介绍了利用野外基线法进行格值标定的方法以及格值试验的目的、要求和方法:通过对六台 Z400 重力仪的两次格值试验结果的分析,提出了在格值试验中使用长基线等建议。 籍利平 《测绘技术装备》 2002 年 第1 期 基于北斗导航卫星的伪卫星技术在区域定位中的应用 借鉴差分 GPS 导航定位的原理,阐述了在北斗导航卫星支持下的卫星技术,探讨了其定位原理,系统配置,技术设计、信号结构、天线安装和使用条件等,实现区域快速无源导航定位,需要至少四个伪卫星站提供的导航信号, ... 籍利平 《测绘科学》 2002 年 第4 期 原子干涉仪 一种新型重力仪 介绍了诺贝尔物理学奖 2001 年获奖者埃里克 康奈尔、卡尔 维曼、沃乐夫冈 克特勒和 1997 年获奖者朱棣文、科恩 塔诺李、菲利普斯的研究成果,阐述了玻色-爱因斯坦 ... 籍利平 李丹 《测绘技术装备》 2002 年 第4 期 2020 网格加密重力测量的点位布设 阐述了加密重力测量点位布设的重要作用,提出了布点的原则和步骤,并对 20 20 网格的地形类别判定和布点个数进行了探讨和实例分析。 籍利平 《海洋测绘》 2002 年 第5 期 数字化战场建设中的中远程武器的测绘保障 本文简要介绍了数字化战场的特点和数字化战场中中远程武器对测绘保障的需求,针对中远程武器测绘保障的区域,分布,时效和内容等特点,提出了以建立中远程武器测绘保障新体系为主要目标的五项措施。 籍利平 李丹 《解放军测绘研究所 学报》 2002 年 第4 期 55 网格加密重力点平均高程与地形平均高之差的检核 本文阐述了 5 5 网格加密重力点平均高程与地形平均高之差的检核目的、方法和步骤。通过对某区域不同地形类别的 288 个实测 5 5 网格各个误差段所占百分比的统计和分析,提出了控制 5... 籍利平 《解放军测绘研究所学报》 2003 年 第3 期
个人分类: 资料库|4280 次阅读|0 个评论
我参加的测量实习和工程
jlpemail 2008-9-17 10:16
1984 年参加地形测量实习,手绘 1 : 5 万地形图一幅。 1985 年,参加在胜利油田的生产实习,主要进行导线测量和造标。 1987 , 1991 年各参加演习一次,主要进行导线测量。 1988 1989 年参加军用土地祥查,主要进行导线测量。 1992 年参加华南某地的二等和加密重力测量。 1993 年参加华南某地的二等和加密重力测量。在北京北郊农场,主要进行导线测量。 1994 年在华东某地参加选点、埋石和水准测量。 1995 年参加华东某地的重力测量。 1996 年参加华南某地的演习,进行重力测量。讲授水准测量。 以上主要从事外业工作。 1997 年 8 月起转入内业工作,完成某工程天文经纬度、方位角的内业计算。 1998 年完成两个作业单位的重力测量成果验收;四个作业单位的天文测量成果验收; 1999 年完成两个作业单位的天文测量成果验收,一个作业单位的四等水准点测量成果验收。 2000 参加加密重力测量。 2001 参加 EDM 高程导线测量成果验收。参加重力测量。 2002 年参加四个作业单位的重力测量 成果验收。一个作业单位的 EDM 高程导线测量成果验收。参加南方某地的加密重力测量。
个人分类: 科苑记事|3642 次阅读|0 个评论
去机场测重力
jlpemail 2008-9-11 21:18
去机场测重力 ——重力测量点滴之二 桂林 高等级的重力点有在机场的。我第一次进(客运)机场停机坪是在桂林,不是乘坐飞机,而是测量重力。那是我第一次率人测量重力,在写给中学老师的信中我曾经提到过,飞机起飞时,螺旋桨旋起的阵风险些吹跑了仪器的海绵衬垫。 首都1 首都机场的点位设计比较合理,就在老侯机楼的大厅里。这省去了开介绍信等麻烦,直接进去就可以干活了。 首都2 西郊机场的点位, 7 年前我的中队想使用时费了一些周折,也没有如愿。那个值班的家伙,上午还答应的好好的,下午就反悔了。害的我只好改变测线,去了首都机场。重力测量作业的测线是有时间限制的,所以作业过程多半是在行车。 那个废弃的侯机楼,外面已经有些异味。这是没有办法的事情。点位在哪里,哪里就是我们的目的地。
个人分类: 散文广场|4620 次阅读|0 个评论
从伽利略到朱棣文
jlpemail 2008-9-11 21:16
从伽利略到朱棣文 重力测量点滴之三 有人把朱棣文用原子干涉仪进行的重力测量和先前的绝对重力测量仪器进行的测量结果的比较,称为现代比萨斜塔实验。这是有道理的。 这两个实验,都利用了自由落体规律。实验都表明,重力的作用,对于宏观的球体和对于微观的球体,是一视同仁的。 但是,朱棣文的实验,还使用了干涉技术。干涉技术多次被用于测量时间、距离或者重力。其他比如:迈克尔逊激光干涉技术、甚长基线干涉技术。他们利用了光、电磁波或者原子的物质波动特性,其实现远比伽利略时代的实验要复杂得多。 干涉技术只是实现测量目的的技术之一,测量量的观测还需要其他技术的配合。 而笔者关注的是,即使是原理简单的自由落体现象,其作用的发挥也是不断花样翻新的。谁能保证,以后不会有更奇妙的粒子,等待我们用于重力测量?精度再上一个台阶,不是没有可能的。 虽然相距 400 年,但可以说,伽利略是 16 世纪的朱棣文、朱棣文是 20 世纪的伽利略。他们的共同之处在于,极度重视物理科学的实验性、操作性;强调技术细节。原理十分简单的试验,其实现未必简单。可能会在一些不为人察觉的细节上出现纰漏,导致试验的失败。 在从 1564 至今的四百多年中,对重力测量的理论和实践施加了重要影响的人物不胜枚举。笔者兴趣所在,还是进行了这些特别试验的人们。从早期的数学摆、物理摆,到 20 世纪早期的气压重力仪、再到弹簧重力仪,直至现在的原子干涉重力仪器,许多能工巧匠留下了他们的闪光名字。 他们的思想和理念值得研究和推崇。
个人分类: 思维秀场|4054 次阅读|2 个评论

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GMT+8, 2024-6-15 10:35

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