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  huaji8819 2012-07-13 00:00:00

  地理上的北極和地磁上的北極不是一個(gè)概念，地理上的北極是根據(jù)地球的地軸（指向北極星）來確定的，而地磁上的北極是根據(jù)地球的磁場環(huán)境（磁力方向）確定的

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  jkbaili 2012-07-14 00:00:00

  測量地磁要素及其隨時(shí)間和空間的變化，為地磁場的研究提供基本數(shù)據(jù)。地磁測量可分為陸地磁測、海洋磁測、航空磁測和衛(wèi)星磁測。根據(jù)測量范圍的不同，地磁測量又可分為性的、區(qū)域性的和地方性的。地磁測量可以分為測量和相對測量。它們的目的和所要求的精度不同。 　　測量方法 　陸地磁測 　利用磁力儀在地面上進(jìn)行地磁測量。一般使用磁偏角儀測量地磁偏角（由天文觀測測定地理真北），使用石英絲水平強(qiáng)度磁力儀測量地磁水平強(qiáng)度，使用質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀測量地磁總強(qiáng)度。用這樣一組儀器進(jìn)行測量，不僅速度快，而且精度高。地磁測點(diǎn)的分布要求盡量均勻，并應(yīng)設(shè)在磁場均勻、沒有人為干擾的地方。測點(diǎn)的經(jīng)緯度是通過天文觀測確定的。根據(jù)地磁測量的目的和要求，測點(diǎn)又有復(fù)測點(diǎn)和普通點(diǎn)之分。復(fù)測點(diǎn)的距離一般為二、三百公里，每年復(fù)測 1次。復(fù)測點(diǎn)的地磁資料主要是用來研究地磁場的長期變化，它在很大程度上彌補(bǔ)了地磁臺站少、分布不均勻的缺陷。普通點(diǎn)的距離一般為幾十公里，其資料主要用來編繪地磁圖。 　　為了保證地磁資料的精度，不僅要有高精度的地磁儀器，而且要有合理的觀測方法。在所有的地磁測量中，陸地磁測資料的精度Z高，它不僅可以用來研究地磁場及其長期變化，而且也為研究固體地球物理學(xué)、地質(zhì)和地球物理勘探中的某些問題提供重要的依據(jù)。 　　海洋磁測 　利用船只攜帶儀器在海洋進(jìn)行的地磁測量。主要有 3種形式：一是在無磁性船上安裝地磁儀器；二是用普通船只拖曳磁力儀在海洋上測量；三是把海底磁力儀沉入海底進(jìn)行測量。大規(guī)模地進(jìn)行海洋磁測，是在20世紀(jì)初葉。1905～1929年，美國卡內(nèi)基研究所先后用專門裝備起來的船只和卡內(nèi)基號無磁性船，在太平洋、大西洋和印度洋等海域進(jìn)行了測量，取得了大量的磁偏角、磁傾角和水平強(qiáng)度資料。1957年以后，蘇聯(lián)利用曙光號無磁性船連續(xù)完成了印度洋、太平洋和大西洋的航行，獲得大量的地磁資料（包括磁偏角、水平強(qiáng)度、垂直強(qiáng)度和總強(qiáng)度）。 　　從50年代開始，拖曳式質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀用于海上測量地磁總強(qiáng)度（電纜長度≥3倍船身長）。70年代末，質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀才被安置在海底來直接測量地磁場。這樣在海洋表面和海底同時(shí)測量，就可以得到地磁場的垂直梯度（見海洋磁力測量）。 　　海洋磁測資料對編制地磁圖、以及研究海洋地質(zhì)和海底資源都有重要的作用。海洋磁測發(fā)現(xiàn)了海底條帶狀磁異常，為板塊構(gòu)造學(xué)說提供了重要依據(jù)（見板塊大地構(gòu)造學(xué)說）。 　　航空磁測 　用飛機(jī)攜帶磁力儀在空中進(jìn)行的地磁測量，它比陸地磁測和海洋磁測速度快，費(fèi)用省。 　　航空磁測可分為兩種類型，一種是用磁通門磁力儀，或質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀，或光泵磁力儀測量地磁場的總強(qiáng)度（標(biāo)量）;另一種是用磁通門分量磁力儀，或質(zhì)子旋進(jìn)分量磁力儀測量地磁場的各個(gè)分量，有的測量磁偏角、水平強(qiáng)度和磁傾角，有的測量地磁場的北向強(qiáng)度、東向強(qiáng)度和垂直強(qiáng)度。測量地磁總強(qiáng)度時(shí)，飛行高度較低，通常是幾十米或幾百米，測線也較密，線距為幾百米或幾千米。為了減少飛機(jī)本身產(chǎn)生的磁場對測量結(jié)果的影響，要把探頭放在機(jī)艙外面（見彩圖），用一定長度的電纜同飛機(jī)聯(lián)接。測量地磁場分量時(shí)，飛行高度為幾公里，線距為幾十公里。測量地磁場分量的難度比測量其總強(qiáng)度的難度大得多，這是因?yàn)椴粌H要測定探頭相對于參考系統(tǒng)的方向，而且要補(bǔ)償飛機(jī)磁場對測量結(jié)果的影響。 在進(jìn)行航空磁測時(shí)，除了磁力儀之外，定位和導(dǎo)航是很重要的輔助技術(shù)。根據(jù)測量的目的和測區(qū)的條件，可以使用不同的定位和導(dǎo)航方法，例如可以用地形圖和照相機(jī)、慣性導(dǎo)航儀和多普勒導(dǎo)航儀，以及高精度的圓系統(tǒng)定位導(dǎo)航。 　　航空磁測數(shù)據(jù)用模擬記錄器或數(shù)字磁帶來收集，并用微處理機(jī)進(jìn)行處理。 　　盡管三分量航空磁測的精度低于地面磁測的精度，但它可以在交通不便或不可能進(jìn)行地面磁測的地區(qū)進(jìn)行測量，為研究這些地區(qū)的地磁場及其長期變化提供資料。另外，航空磁測還廣泛地應(yīng)用于金屬礦普查、石油普查和地質(zhì)構(gòu)造研究等方面（見航空地球物理勘探）。 　　衛(wèi)星磁測 　把磁力儀放在人造衛(wèi)星上進(jìn)行的地磁測量。衛(wèi)星磁測技術(shù)發(fā)展迅速，Z初只是當(dāng)衛(wèi)星飛過地面接收站上空時(shí)，衛(wèi)星才發(fā)射信息，目前已使用記憶裝置，能獲得整個(gè)衛(wèi)星軌道上磁場數(shù)據(jù)。 　　1958年，蘇聯(lián)發(fā)射了世界上diyi顆測量地磁場的衛(wèi)星（“人造地球衛(wèi)星”3號），上面裝有磁通門矢量磁力儀，由于不能準(zhǔn)確地確定儀器的方向，所以只能得到總強(qiáng)度的資料。以后，蘇聯(lián)和美國又先后發(fā)射了幾顆飛行不高的測量地磁場的衛(wèi)星，如美國的“先鋒”3號、“宇宙”26號、“宇宙”49號、“宇宙”321號、“奧戈”2號、“奧戈”4號和“奧戈”6號，這些衛(wèi)星都只攜帶測量地磁場總強(qiáng)度的磁力儀（質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀或光泵磁力儀），飛行高度通常是幾百公里，能夠準(zhǔn)確、迅速地測量地磁場總強(qiáng)度。1979年10月30日美國發(fā)射了一顆“地磁衛(wèi)星”，它的軌道通過兩極上空，能夠覆蓋整個(gè)地球表面。衛(wèi)星上除裝有光泵磁力儀和磁通門矢量磁力儀外，還裝有星象照相機(jī)，能較準(zhǔn)確地確定衛(wèi)星的飛行姿態(tài)，因而有可能作出較準(zhǔn)確的地磁三分量的測量。 　　通過衛(wèi)星磁測，人們在很短的時(shí)間里，就能取得整個(gè)地球磁場的資料。根據(jù)衛(wèi)星磁測資料，可以建立范圍的地磁場模型，研究范圍的磁異常，并可以研究地磁場的空間結(jié)構(gòu)（見磁層）。 　　ZG的地磁測量 　ZG境內(nèi)很早就有過磁偏角的測量。1683年起，在北京曾有過間斷的記錄。1867年開始有地磁三要素（磁偏角、磁傾角和水平強(qiáng)度）的測量資料。在1936～1947年期間，ZY研究院物理研究所、ZY地質(zhì)調(diào)查所、北平研究院物理研究所和陸地測量總局都做過區(qū)域性的地磁三分量的測量。1950年開始進(jìn)行全國范圍的陸地磁測，并于1969～1972年完成了全國地磁普測。 　　ZG的航空磁測是從1953年開始的，到70年代末期，絕大部分地區(qū)都做過1:500000或 1:1000000的航空磁測。在ZG中部和東部的廣大地區(qū)，還做過1:50000的航空磁測。根據(jù)以上資料編繪出 1:1000000的ZG航空磁力異常圖。ZG航空磁測主要用磁通門磁力儀和質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀，也使用光泵磁力儀測量地磁總強(qiáng)度。 　　ZG的海洋磁測主要是利用拖曳式質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀，測量地磁總強(qiáng)度。 　　資料處理 　從地磁測量資料中減去變化磁場和長期變化，并進(jìn)行儀器差改正，以便把各個(gè)測點(diǎn)的觀測值化為同一時(shí)刻和同一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值。這個(gè)處理過程也叫地磁測量資料的通化或歸算。 　　變化磁場改正 　在所獲得的地磁測量資料中，不僅包括基本磁場，而且也包括變化磁場，因而，為了得到某一測點(diǎn)的基本磁場，就必須把變化磁場從觀測值中減去。作法主要有兩種：一種是利用測點(diǎn)附近地磁臺的日變記錄，按野外觀測的時(shí)間，從磁照圖上直接量取變化磁場（假定測點(diǎn)和地磁臺的變化磁場是一致的）。這種改正方法雖較簡單，但由于忽略了變化磁場隨緯度的變化，所以每個(gè)地磁臺的控制范圍不能太大（控制半徑約為500公里）。另一種方法是根據(jù)地磁臺的多年資料，用統(tǒng)計(jì)分析方法，得到變化磁場各個(gè)成分的時(shí)空變化規(guī)律，計(jì)算出各個(gè)測點(diǎn)的變化磁場值，再從觀測值中減去。這種改正方法比較繁瑣，它適用于地磁臺稀少地區(qū)的地磁測量資料的整理。 　　長期變化改正 　要把不同日期、不同年份的地磁測量資料歸算到某一共同時(shí)刻，就要進(jìn)行長期變化改正。通常是根據(jù)地磁臺和地磁復(fù)測點(diǎn)的各個(gè)地磁要素的年變率，描繪出它們的地理分布，或用泰勒多項(xiàng)式表示出它們的地理分布，然后根據(jù)各個(gè)測點(diǎn)的經(jīng)緯度即可量取或計(jì)算出相應(yīng)的長期變化值。如果測區(qū)缺少地磁臺和地磁復(fù)測點(diǎn)，就難以確定長期變化的分布。在這種情況下，可以利用相應(yīng)年代的世界地磁圖的等變線進(jìn)行長期變化的改正。 　　儀器差改正 　由于不同磁力儀的觀測結(jié)果不一致，若要把不同磁力儀測量的地磁資料歸算到某一共同標(biāo)準(zhǔn)（地磁臺站標(biāo)準(zhǔn)或國際地磁測量標(biāo)準(zhǔn)），就要進(jìn)行儀器比測，以確定儀器差。在磁測前后，均應(yīng)將使用的地磁儀器與地磁臺的標(biāo)準(zhǔn)地磁儀進(jìn)行比測，如果野外測量時(shí)間較長，則在測量過程中間也應(yīng)進(jìn)行儀器比測，以便確定儀器差隨時(shí)間的變化。經(jīng)過儀器差改正之后，地磁測量資料就歸算到某一共同的測量標(biāo)準(zhǔn)。ZG是以北京地磁臺的標(biāo)準(zhǔn)磁力儀為標(biāo)準(zhǔn)的。 　　另外，有些國家還對地磁測量資料進(jìn)行高度改正，以便把不同高度的地磁資料歸算到某一共同高度（如海平面）。 　　陸地磁測資料經(jīng)過上述各種改正之后，就得到一系列年份相同、標(biāo)準(zhǔn)相同、高度相同的基本磁場數(shù)據(jù)。對于其他類型的地磁測量資料，還要進(jìn)行一些特殊的改正，例如對于三分量航空磁測資料，還要進(jìn)行飛機(jī)磁場的改正，以及定向系統(tǒng)漂移的改正（見地球變化磁場）。

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