内容摘要：区域性的重力场微变化与地表形变、近地表物质运移和深部介质变形等因素密切相关，可表示为测量时间和测点位置的函数，具有明确的地球物理意义。今天我们谈谈如何可视化这些微重力数据。
1、微重力变化
在以往分析这种重力场时变信号时多采用用等值线方法进行分析，但由于地表实际重力观测受限于环境、交通、仪器、成本等因素，重力测点空间分布不均匀，时间采样高度离散化。
由于重力场随时间变化的量级很小，通常与测量误差之间的区别不显著。常规方法中，对高度离散的测点进行插值后，再进行等值线绘制，往往会引入一定的虚假异常信号，我们针对这些问题，提出一种专用的可视化方法研究时变重力场场变化特征，并定义相关指标量辅以定量分析。
2、段差变化图
流动重力测量是在固定测点间进行往返测量，相邻两个测点之间的重力段差作为测量的最基本单元，具有一定的独立性。重力段差的测量误差除了与扣除仪器漂移、固体潮等因素后的往返测量闭合差有关外，还与两个测点之间的段差值大小相关。而对一个测段进行多次测量获取的重力段差变化相比段差值本身仅为倍。 针对这些特点，我们重新定义了基于流动重力段差变化的可视化方法。
图1（a）中A和B两点表示一个测段的相邻两个测点，O点表示测段AB连线的中心点。以O点为椭圆中心，椭圆的两个轴所在直线分别用p轴和v轴表示，p轴平行于测段AB，v轴垂直于测段AB。箭头所在直线与p轴重合，箭头的尾部起始于椭圆中心O点，箭头指向段差变化增大的方向。对重力段差值、重力段差的时间变化值以及测量误差进行归一化处理，使得段差、段差变化和测量误差这些物理量以相同比例变化。
图1 流动重力段差示意图
3、实际资料
图2是实际资料绘图结果，可以看出测网重力变化较小，区域重力场变化较为平缓，重力场自西北向东南呈现正、负、正的有序性变化，其中延庆南部测点的箭头都向外发散，这种情况可能是由于单个测点的环境变化所导致的四周测点产生较大的段差变化。 重力等值线是由重力点值分析方法插值得到的，从图4可以看出，测网北部观测数据很少，但是由于插值却出现了许多条重力等值线，产生了虚假的重力异常值。
图2 实际资料绘图结果
在流动段差图中，区域的重力场变化通常呈连续的趋势性变化，但图2中宣化东部的两个测点的箭头长度明显大于观测误差，这是由于此处的两个测点周围测点非常少，无法反映测网的重力场趋势性变化，因此这两个测点所产生的重力异常具有很大的不确定性。通过对比流动段差分析法与重力点值分析法，可以清楚地看到流动段差分析方法有助于分析观测数据中不可靠的部分，便于筛选剔除数据，尤其对重力测量数据较为稀疏区域的作用更为突出。
一句话总结：今天讨论的基于重力段差的可视化方可以作为重力等值线分析方法的一个较好的补充；尤其对于重力测点分布稀疏，数据较少的区域的重力等值线，该方法可以有助于排除与插值方法和测量误差等相关的虚假异常信息，从而辅助判断重力变化等值线的可靠性。
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