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(jì)量院設(shè)計(jì)建造,是湖北省防震減災(zāi)“十四五”規(guī)劃中兩大地震科技實(shí)驗(yàn)平臺之一,可為絕對重力儀計(jì)量比對和相對重力儀校準(zhǔn)測試提供標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)點(diǎn)和8個基本點(diǎn),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(diǎn)位最大高差1438m,最大重力段差326mGal,均為國內(nèi)第一。(2)高標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)。保存有高精度絕對重力加速度量值,可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度絕對重力計(jì)量;基準(zhǔn)點(diǎn)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(shè)施,為儀器測試提供良好條件。(3)低背景噪聲。遠(yuǎn)離大質(zhì)量水體、礦場和鐵路等設(shè)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(zhǔn)確授時,實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)動態(tài)維護(hù)。(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(chǔ)設(shè)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(yáng)子板塊,板塊活動性弱;基礎(chǔ)為花崗巖侵入體,地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。(2)多臺同址同步觀測。設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)多臺絕對重力儀同址同步觀測。(3)設(shè)計(jì)建造科學(xué)。點(diǎn)位主體采用弱磁材料,磁場強(qiáng)度小于0.05mT,顯著降低磁致誤差影響;采用整體隔振設(shè)計(jì),有效隔絕地表振動影響。(4)量值溯源準(zhǔn)確。重力點(diǎn)位采用多臺高精度絕對重力儀進(jìn)行計(jì)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(hù)。將時變重力場模型相關(guān)參數(shù)作為狀態(tài)量,采用卡爾曼濾波數(shù)學(xué)方法進(jìn)行量值動態(tài)維護(hù)。(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(shí)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(jì)量院承擔(dān)中國地震局重力儀入網(wǎng)定型檢測任務(wù),并多次為科研院所、高校和儀器廠商提供重力儀計(jì)量測試和周期檢校服務(wù),為重力儀研發(fā)提供計(jì)量技術(shù)支撐。