芬兰地理空间研究院(FGI)实验室简介

芬兰地理空间研究院(FGI,Finnish Geospatial Research Institute)隶属于芬兰国家大地测量局(NLS,National Land Survey of Finland),是芬兰国家重力加速度和大长度计量指定实验室(DI, Designated Institute)。芬兰FGI所涉及的大地测量、对地观测、数字制图、导航定位等科学研究成果在全球处于领先地位,其重力加速度和大长度计量水平也都处于全球前列,并获得了国际等效的CMC能力认可。

   位于Mets?hovi的芬兰FGI野外大地测量观测站,是欧洲乃至全球非常重要的大地测量和地球动力学观测基地,拥有先进的GNSS信号接收装备、重力加速度观测装备、雷达天线试验装备、气象水文观测装备等。该观测站与武汉大学有合作,甚至站内安置了北斗信号的接收器。

Mets?hovi地区地质条件非常稳定,受冰川作用影响形成的地层构造中,该地区地层的基岩(Bedrock)位置距地表仅1-1.5米, 场地稳定性和建筑适应性都很良好,自然条件利于工程建设。相比与基岩位置距地表深的地区,在此地区建筑基础的造价低,建筑稳固,隔振性能好。

对于精密测量实验室,振动是关键的干扰因素之一,因此在工程建设中,通常可采用浇筑质量巨大的混凝土筏板作为建筑基础的方式,以此来保证建筑整体的稳定性;或者通过建筑桩基打到基岩的方式,来尽量避免建筑沉降及振动影响,基岩的埋深则直接影响到建设造价。基岩埋深越大,建设造价就越高。芬兰FGI位于Mets?hovi野外大地测量观测站地层条件稳定,基岩埋深距离地表近,不仅极大节约了工程建设造价,建筑隔振性能也优于其他地区。这对工程建设的选址与建筑基础类型选择提供了一定的借鉴与参考价值。

在重要的实验区域,为关键的实验设备建设独立基础,并与四周大地隔离开来,以此保证周边的振动不会传导过来影响实验设备。如下图所示的超导重力仪放置于独立设计的基础上,独立基础设置隔离缝,隔绝振动,并用胶带贴合缝隙以免杂物掉落影响隔振性能。

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 Mets?hovi观测站主要研究野外观测,进入院区内必须将手机关闭,以免电磁波信号干扰实验设备。由于实验特殊要求,部分建筑建设时必须使用无磁材料,以免造成电磁信号的反射或干扰,因此不能采用常规的钢筋等建材而转用木材等,使用木材等轻质材料的另一个优点是建筑扩建或改造时,施工周期更快,成本更低。

    观测站的实验室布局一般都为四周过道,内部安排为实验区域,一来在北欧寒冷地区更有利于保温,二来人行及物流布置在外围,避免了对核心实验区域的穿越和干扰。