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概论1

0.1现代大地测量学的革命性进展1

0.2地形变大地测量学科的形成及其科学定位1

0.2.1地形变大地测量学的形成1

0.2.2地形变大地测量学学科的初步定义2

0.2.3地形变大地测量学的科学特色2

0.3地形变监测台网的构成与特色2

0.3.1中国地形变监测台网的构成2

0.3.2地形变监测台网的特色3

0.4地形变测量的任务与作用4

0.4.1地形变测量的任务4

0.4.2地形变测量能测定什么4

0.4.3地形变测量对地球科学的推动4

0.4.4地形变测量有助于击破地震预报“瓶颈”5

0.4.5地形变大地测量学能为防震减灾和地震预报做些什么5

第一章 地形变测量基础6

1.1太阳、地球、月亮的相互关系6

1.1.1日、地、月的相互运动关系6

1.1.2日、地、月的基本常数9

1.2时间与时间变换9

1.2.1世界时系统10

1.2.2原子时系统12

1.2.3历书时和力学时13

1.3坐标系统与坐标变换14

1.3.1地形变测量常用坐标系14

1.3.2坐标变换16

1.3.3参考基准18

1.4地球固体潮20

1.4.1引潮力和引潮力位20

1.4.2地球重力固体潮24

1.4.3地球倾斜固体潮26

1.4.4地球应变固体潮27

1.5现今地壳运动简介29

1.5.1全球地壳运动30

1.5.2中国大陆现今地壳运动36

习题45

第二章 地形变测量方法49

2.1大地形变测量49

2.1.1水平形变测量49

2.1.2垂直形变测量64

2.1.3断层形变测量68

2.2重力测量69

2.2.1台站重力测量70

2.2.2流动重力测量71

2.2.3绝对重力测量72

2.3台站形变测量73

2.3.1洞体地倾斜测量73

2.3.2钻孔地倾斜测量74

2.3.3洞体应变测量74

2.3.4钻孔应变测量74

2.3.5 GPS连续测量75

2.3.6跨断层定点测量76

习题77

第三章 大地形变测量仪器79

3.1GPS接收机79

3.1.1工作原理与结构79

3.1.2技术要求与参数设定80

3.1.3使用操作81

3.1.4检验与维护92

3.1.5设备安装与调试94

3.2数字水准仪99

3.2.1数字水准仪的工作原理与结构99

3.2.2 DINI11仪器的主要技术指标102

3.2.3数字水准仪的操作和使用103

3.2.4仪器的检验和维护109

习题110

第四章 重力测量仪器113

4.1流动重力仪113

4.1.1 LCR重力仪114

4.1.2 CG-5重力仪118

4.1.3重力测量电子记簿系统121

4.2台站重力仪149

4.2.1 LCR-PET重力仪149

4.2.2 DZW重力仪150

4.2.3 GS重力仪152

4.2.4超导重力仪156

4.3绝对重力仪158

4.3.1工作原理与结构158

4.3.2性能与技术指标159

4.3.3绝对重力仪的标定159

4.3.4安装与调试159

习题160

第五章 台站形变测量仪器162

5.1台站观测仪器的传感器162

5.1.1电容传感器162

5.1.2差动变压器167

5.1.3电涡流传感器169

5.1.4温度传感器172

5.1.5 CCD传感器173

5.2洞体倾斜仪174

5.2.1水管倾斜仪174

5.2.2垂直摆倾斜仪183

5.2.3水平摆倾斜仪192

5.3钻孔倾斜仪203

5.3.1工作原理与结构203

5.3.2主要技术指标206

5.3.3安装调试与维护206

5.3.4校准与格值计算211

5.4洞体应变仪212

5.4.1工作原理与结构212

5.4.2主要技术指标217

5.4.3安装与维护217

5.4.4格值计算224

5.5钻孔应变仪226

5.5.1体应变仪226

5.5.2分量式应变仪238

5.6断层形变测量仪器246

5.6.1仪器的构成与原理246

5.6.2性能指标248

5.6.3仪器的安装与调试249

5.6.4仪器校准与稳定性检测249

5.6.5常见故障处理251

习题252

第六章 地形变台站监测与运行管理257

6.1地形变台站工作规程257

6.1.1基本规程257

6.1.2台站运行管理规定257

6.2 GPS连续观测259

6.2.1 GPS日常观测259

6.2.2 GPS应急观测260

6.2.3值班人员守则和观测日志260

6.2.4数据转换与检查261

6.2.5数据流程262

6.2.6观测环境的保护262

6.3倾斜、应变台站日常观测与数据处理软件262

6.3.1日常观测262

6.3.2数字台站（网）数据处理软件265

6.4重力台站日常观测与数据处理269

6.4.1数据采集与存储269

6.4.2数据分析与异常落实269

6.4.3工作日志269

6.4.4资料报送270

6.4.5仪器标定270

6.4.6日常维护271

6.5断层形变台站观测271

6.5.1数据采集与存储271

6.5.2成果记录整理271

6.5.3数据分析与异常落实272

6.5.4资料报送272

6.5.5仪器检验272

6.5.6日常维护273

习题274

第七章 地形变测量误差分析与处理277

7.1地形变测量值序列的特征277

7.1.1地形变测量值的特点277

7.1.2地形变测量值序列的综合性、可分性及其数学物理内涵278

7.1.3对观测序列的理论模拟281

7.2地形变测量误差来源与分类281

7.2.1地形变测量误差来源281

7.2.2地形变测量误差分类282

7.3对系统误差和粗差的认识及其对策283

7.3.1对系统误差和粗差的新认识283

7.3.2对系统误差的对策283

7.3.3应对粗差的对策285

7.4偶然误差统计特性、概率分布与置信区间285

7.4.1偶然误差的统计特性285

7.4.2衡量观测（测量）精度的偶然误差统计指标286

7.4.3概率分布的初步概念287

7.4.4正态分布（高斯（Gauss）分布）287

7.4.5置信区间与异常判别290

7.5误差传播定律及实例291

7.5.1误差传播定律291

7.5.2误差传播定律应用实例293

习题294

第八章 地形变观测数据处理方法与资料质量监控296

8.1数据处理方法296

8.1.1 Nakai拟合检验296

8.1.2维尼狄可夫（Venedikov）调和分析299

8.1.3潮汐变化分析304

8.1.4非潮汐变化分析304

8.1.5加卸载响应比305

8.2地倾斜观测资料质量监控306

8.2.1地倾斜观测资料质量的评定指标306

8.2.2倾斜验收评分标准310

8.3地应变观测资料质量监控311

8.3.1地应变观测资料质量的评定指标311

8.3.2应变验收评分标准312

8.4重力观测资料质量监控313

8.4.1重力观测资料质量的评定指标313

8.4.2验收评分标准314

8.5断层形变观测资料质量监控315

8.5.1断层形变观测资料质量的评定指标315

8.5.2辅助观测316

8.5.3验收评分标准317

习题318

第九章 地形变地震预测方法简介320

9.1地震预测的基本思路320

9.1.1地震预测的思路与三种科学途径320

9.1.2地震地形变演化过程与可能提供的地震前兆321

9.2干扰排除与异常识别324

9.2.1台站干扰排除与异常识别步序324

9.2.2建立观测时序理论模型的某些方法简介326

9.3台站常用预测方法与震例331

9.3.1地形变趋势性变化预测方法与震例331

9.3.2地球固体潮汐因子预测方法与震例335

9.3.3周期性地形变异常预测方法与震例340

9.3.4与地震有关的地形变暂态现象343

习题347

第十章 地形变监测台站的建设350

10.1洞室倾斜、应变监测站的建设350

10.1.1洞室观测场地勘选和环境技术要求350

10.1.2洞室观测装置系统技术要求351

10.1.3洞室施工程序与要求353

10.1.4洞室观测站建设技术文档354

10.2钻孔倾斜、应变监测站的建设355

10.2.1钻孔观测场地勘选和环境技术要求355

10.2.2钻孔观测装置技术要求355

10.2.3钻孔施工程序与要求357

10.2.4钻孔观测站建设技术文档359

10.3 GPS连续监测站的建设360

10.3.1 GPS连续观测站环境要求与选址360

10.3.2 GPS连续观测站的设计和勘选360

10.3.3 GPS连续观测站建设的施工程序与要求363

10.3.4 GPS连续观测站建设技术文档365

10.4重力监测站的建设365

10.4.1场地勘选与观测环境技术要求365

10.4.2观测装置系统技术要求367

10.4.3施工程序与要求370

10.4.4观测站建设技术文档371

10.5断层形变监测站的建设372

10.5.1跨断层形变观测场地勘选与环境技术要求372

10.5.2观测装置系统技术要求373

10.5.3施工程序与要求375

10.5.4观测站建设技术文档376

习题376

练习题参考答案380