地震科技創(chuàng)新
九宮山國家重力基線場由湖北省地震局武漢地震計量院設計建造,是湖北省防震減災“十四五”規(guī)劃中兩大地震科技實驗平臺之一,可為絕對重力儀計量比對和相對重力儀校準測試提供標準量值,是國內(nèi)段差最大、觀測環(huán)境最好的重力基線場。
基線場包含4個基準點和8個基本點,組成重力短基線和超短基線,具有五大特色和六大優(yōu)勢。
五大特色:(1)超大重力段差。點位最大高差1438m,最大重力段差326mGal,均為國內(nèi)第一。(2)高標準基準點。保存有高精度絕對重力加速度量值,可實現(xiàn)高準確度絕對重力計量;基準點均建有專用觀測室,配備穩(wěn)定供電、靜電接地、接雷、保溫隔熱等設施,為儀器測試提供良好條件。(3)低背景噪聲。遠離大質(zhì)量水體、礦場和鐵路等設施,背景噪聲水平極低,重力潮汐頻段功率譜密度幅值優(yōu)于-140dB。(4)同址GNSS連續(xù)觀測。可提供準確授時,實現(xiàn)基準點坐標動態(tài)維護。(5)配備完善保障基地。場地依托九宮山地震臺,環(huán)境良好,基礎設施齊全,為測試工作提供全面保障。
六大優(yōu)勢:(1)地質(zhì)條件穩(wěn)定。地處幕阜山脈揚子板塊,板塊活動性弱;基礎為花崗巖侵入體,地質(zhì)結構穩(wěn)固。(2)多臺同址同步觀測。設計建造2.4m*2.4m大尺寸觀測墩,墩面平面度優(yōu)于2mm、水平度優(yōu)于5′,可實現(xiàn)多臺絕對重力儀同址同步觀測。(3)設計建造科學。點位主體采用弱磁材料,磁場強度小于0.05mT,顯著降低磁致誤差影響;采用整體隔振設計,有效隔絕地表振動影響。(4)量值溯源準確。重力點位采用多臺高精度絕對重力儀進行計量比對幅值,重力加速度測量不確定度優(yōu)于2×10-9,K=2。(5)量值動態(tài)維護。將時變重力場模型相關參數(shù)作為狀態(tài)量,采用卡爾曼濾波數(shù)學方法進行量值動態(tài)維護。(6)參數(shù)修正精確。交通便利,極大削弱漂移等時變誤差;采用高精度重力水平梯度、垂直梯度、大氣引力、潮汐等參數(shù),實現(xiàn)重力加速度量值的精確修正。
基于九宮山國家重力基線場,計量院承擔中國地震局重力儀入網(wǎng)定型檢測任務,并多次為科研院所、高校和儀器廠商提供重力儀計量測試和周期檢校服務,為重力儀研發(fā)提供計量技術支撐。