正文
地磁測量測量地磁要素及其隨時間和空間的變化，為地磁場的研究提供基本數據。地磁測量可分為陸地磁測、海洋磁測、航空磁測和衛星磁測。根據測量範圍的不同，地磁測量又可分為全球性的、區域性的和地方性的。地磁測量可以分為絕對測量和相對測量。它們的目的和所要求的精度不同。
測量方法
陸地磁測
地磁測量利用磁力儀在地面上進行地磁測量。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），使用石英絲水平強度磁力儀測量地磁水平強度，使用質子鏇進磁力儀測量地磁總強度。用這樣一組儀器進行測量,不僅速度快,而且精度高。地磁測點的分布要求儘量均勻，並應設在磁場均勻、沒有人為干擾的地方。測點的經緯度是通過天文觀測確定的。根據地磁測量的目的和要求，測點又有複測點和普通點之分。複測點的距離一般為二、三百公里，每年複測 1次。複測點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了地磁台站少、分布不均勻的缺陷。普通點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最高，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、地質和地球物理勘探中的某些問題提供重要的依據。
海洋磁測
利用船隻攜帶儀器在海洋進行的地磁測量。主要有 3種形式：一是在無磁性船上安裝地磁儀器；二是用普通船隻拖曳磁力儀在海洋上測量；三是把海底磁力儀沉入海底進行測量。大規模地進行海洋磁測，是在20世紀初葉。1905～1929年，美國卡內基研究所先後用專門裝備起來的船隻和卡內基號無磁性船，在太平洋、大西洋和印度洋等海域進行了測量，取得了大量的磁偏角、磁傾角和水平強度資料。1957年以後，蘇聯利用曙光號無磁性船連續完成了印度洋、太平洋和大西洋的航行，獲得大量的地磁資料（包括磁偏角、水平強度、垂直強度和總強度）。
從50年代開始，拖曳式質子鏇進磁力儀用於海上測量地磁總強度（電纜長度≥3倍船身長）。70年代末,質子鏇進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、以及研究海洋地質和海底資源都有重要的作用。海洋磁測發現了海底條帶狀磁異常，為板塊構造學說提供了重要依據（見板塊大地構造學說）。
航空磁測
用飛機攜帶磁力儀在空中進行的地磁測量，它比陸地磁測和海洋磁測速度快，費用省。
航空磁測可分為兩種類型，一種是用磁通門磁力儀，或質子鏇進磁力儀，或光泵磁力儀測量地磁場的總強度（標量）;另一種是用磁通門分量磁力儀,或質子鏇進分量磁力儀測量地磁場的各個分量，有的測量磁偏角、水平強度和磁傾角，有的測量地磁場的北向強度、東向強度和垂直強度。測量地磁總強度時，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。為了減少飛機本身產生的磁場對測量結果的影響，要把探頭放在機艙外面（見彩圖），用一定長度的電纜同飛機聯接。測量地磁場分量時，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度的難度大得多，這是因為不僅要測定探頭相對於參考系統的方向，而且要補償飛機磁場對測量結果的影響。
在進行航空磁測時,除了磁力儀之外,定位和導航是很重要的輔助技術。根據測量的目的和測區的條件，可以使用不同的定位和導航方法，例如可以用地形圖和照相機、慣性導航儀和都卜勒導航儀，以及高精度的圓系統定位導航.航空磁測數據用模擬記錄器或數字磁帶來收集，並用微處理機進行處理。
儘管三分量航空磁測的精度低於地面磁測的精度，但它可以在交通不便或不可能進行地面磁測的地區進行測量，為研究這些地區的地磁場及其長期變化提供資料。另外，航空磁測還廣泛地套用於金屬礦普查、石油普查和地質構造研究等方面（見航空地球物理勘探）。
衛星磁測
把磁力儀放在人造衛星上進行的地磁測量。衛星磁測技術發展迅速，最初只是當衛星飛過地面接收站上空時，衛星才發射信息，目前已使用記憶裝置，能獲得整個衛星軌道上磁場數據。
1958年，蘇聯發射了世界上第一顆測量地磁場的衛星（“人造地球衛星”3號）,上面裝有磁通門矢量磁力儀，由於不能準確地確定儀器的方向，所以只能得到總強度的資料。以後，蘇聯和美國又先後發射了幾顆飛行不高的測量地磁場的衛星,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，這些衛星都只攜帶測量地磁場總強度的磁力儀（質子鏇進磁力儀或光泵磁力儀），飛行高度通常是幾百公里，能夠準確、迅速地測量地磁場總強度。1979年10月30日美國發射了一顆“地磁衛星”，它的軌道通過兩極上空，能夠覆蓋整個地球表面。衛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,能較準確地確定衛星的飛行姿態,因而有可能作出較準確的地磁三分量的全球測量。
通過衛星磁測，人們在很短的時間裡，就能取得整個地球磁場的資料。根據衛星磁測資料，可以建立全球範圍的地磁場模型，研究全球範圍的磁異常，並可以研究地磁場的空間結構（見磁層）。
中國的地磁測量
中國境內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、磁傾角和水平強度）的測量資料。在1936～1947年期間，中央研究院物理研究所、中央地質調查所、北平研究院物理研究所和陸地測量總局都做過區域性的地磁三分量的絕對測量。1950年開始進行全國範圍的陸地磁測，並於1969～1972年完成了全國地磁普測。
中國的航空磁測是從1953年開始的，到70年代末期，絕大部分地區都做過1:500000或 1:1000000的航空磁測。在中國中部和東部的廣大地區,還做過1:50000的航空磁測。根據以上資料編繪出 1:1000000的中國航空磁力異常圖。中國航空磁測主要用磁通門磁力儀和質子鏇進磁力儀，也使用光泵磁力儀測量地磁總強度。
中國的海洋磁測主要是利用拖曳式質子鏇進磁力儀，測量地磁總強度。
資料處理
從地磁測量資料中減去變化磁場和長期變化，並進行儀器差改正，以便把各個測點的觀測值化為同一時刻和同一標準的數值。這個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：一種是利用測點附近地磁台的日變記錄，按野外觀測的時間，從磁照圖上直接量取變化磁場（假定測點和地磁台的變化磁場是一致的）。這種改正方法雖較簡單，但由於忽略了變化磁場隨緯度的變化，所以每個地磁台的控制範圍不能太大（控制半徑約為500公里）。另一種方法是根據地磁台的多年資料,用統計分析方法，得到變化磁場各個成分的時空變化規律，計算出各個測點的變化磁場值，再從觀測值中減去。這種改正方法比較繁瑣，它適用於地磁台稀少地區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刻，就要進行長期變化改正。通常是根據地磁台和地磁複測點的各個地磁要素的年變率，描繪出它們的地理分布，或用泰勒多項式表示出它們的地理分布，然後根據各個測點的經緯度即可量取或計算出相應的長期變化值。如果測區缺少地磁台和地磁複測點,就難以確定長期變化的分布。在這種情況下,可以利用相應年代的世界地磁圖的等變線進行長期變化的改正。
儀器差改正 由於不同磁力儀的觀測結果不一致，若要把不同磁力儀測量的地磁資料歸算到某一共同標準（地磁台站標準或國際地磁測量標準），就要進行儀器比測，以確定儀器差。在磁測前後，均應將使用的地磁儀器與地磁台的標準地磁儀進行比測，如果野外測量時間較長，則在測量過程中間也應進行儀器比測，以便確定儀器差隨時間的變化。經過儀器差改正之後，地磁測量資料就歸算到某一共同的測量標準。中國是以北京地磁台的標準磁力儀為標準的。
另外,有些國家還對地磁測量資料進行高度改正,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）。
陸地磁測資料經過上述各種改正之後，就得到一系列年份相同、標準相同、高度相同的基本磁場數據。對於其他類型的地磁測量資料，還要進行一些特殊的改正，例如對於三分量航空磁測資料，還要進行飛機磁場的改正，以及定向系統漂移的改正（見地球變化磁場）。
中國地磁事業的開創者——陳宗器
陳宗器陳宗器，地磁學家、地球物理學家。參加了斯文赫定為首的中瑞西北科學考察團，１９２９—１９３４年間深入大西北從事野外考察，沿線進行了地形測
量，並精確測定了羅布泊的位置與形狀，他開創了中國的地磁科學事業，建立並領導了若干重要台站。他與劉慶齡發表了《中國地磁測量結果之初步報告》等著作。後期從事科學管理與領導工作，作出了重大貢獻。
陳宗器，字步青，號伯簋，又號君衡、道衡（英文名ＰａｃｋｅｒＣ．Ｃｈｅｎ），１８９８年７月２７日生於浙江省新昌縣，父為廩生，家境較富。早年在新昌、寧波等地讀國小、師範，並擔任過國小教員。１９１９年初自費去日本留學，在日本期間參加過中國留學生反對北洋政府在巴黎和會中賣國行為的示威遊行。因病於１９２０年回國。
１９２０年考入南京高等師範工科，１９２４年改入東南大學物理系，於１９２５年畢業。大學畢業後，受聘於遼寧莊河師範。１年後回鄉辦中學，並就任新昌中學第一任校長。在多方籌集經費併到處招聘合格的教員後，終使學校教學能正常進行。“４．１２事變”後，因隱匿共產黨人童志沂脫險，得罪了國民黨縣黨部，被迫於１９２８年辭職。由葉企蓀介紹到清華大學工程學系任助教。
１９２９年５月到中央研究院物理研究所工作，到任後即被派往中國西北科學考察團工作，擔任天文、地形測量，併兼作磁偏角的測量。１０月由綏遠出發到額濟納旗，沿額濟納河（弱水）南下，經肅州（酒泉）入祁連山考察。
１９３０年冬由敦煌西行至南疆，測量塔里木河改道以後的羅布泊的位置。１９３１年夏到１９３２年在柴達木和額濟納河流域及其終點湖泊蘇古諾爾和嘎順諾爾地區進行考察。１９３３年提出考察報告後回物理研究所。
１９３３年夏鐵道部組織綏新公路察勘隊，陳宗器仍被聘，擔任地形和天文測量工作。１０月由綏遠出發西行至南疆，從尉犂乘舟沿塔里木河東下，考察新的塔里木河下游的情況。１９３５年１月經西安回南京，提出考察報告。
１９３５年８月回物理研究所，又到南京紫金山地磁台工作。１９３６年３月至６月，從廣州到上海一帶進行地磁測量。
１９３６年９月赴德國留學，入柏林大學自然科學院專攻地球物理學，並在波茨坦地球物理研究所進行地磁研究工作。１９３９年陳宗器對德國發動世界大戰不滿，毅然離開德國到英國倫敦帝國學院研究部從事物理探礦工作。
１９４０年４月回國，被任命為中央研究院物理研究所副研究員，同年１０月赴已從南京遷往廣西丹州的地磁台工作。
１９４１年春在廣西桂林良豐籌建雁山地磁台，併兼任廣西大學教授。同年８月至１２月率隊到福建崇安，進行日全食觀測。
１９４４年初被任命為中央研究院物理研究所研究員兼地磁台主任。１９４４年夏，日本侵略者繼續南下，已正常工作１年多的雁山地磁台只得放棄。陳宗器負責物理研究所和職工、家屬的搶運和疏散，經貴州到四川重慶北碚。在購地建所後，開展詳細的地磁測量工作。
１９４６年物理研究所又遷往上海，１９４７年物理研究所地磁部分調整到氣象研究所，並遷往南京北極閣。１９４８年因解放戰爭又遷往上海。中華人民共和國建立前夕，中央研究院及上海辦事處負責人均逃離上海，陳宗器被上海各所公推為上海辦事處主任，與各所領導一起抵制上海各所遷往台灣，並組織職工和家屬保衛滬區各研究機構和職工、家屬免受騷擾和破壞；同時還參加上海大學校長聯誼會，迎接解放。
上海解放後，協助軍管會接管有關單位，１９５０年先後被任命華東辦事處秘書處長、中國科學院地球物理研究所副所長、兼南京辦事處主任。１９５１年３月和５月分別辭去南京辦事處和華東辦事處職務，專任地球物理研究所副所長，併兼任南京大學教授。
１９５２年１月兼任中國科學院辦公廳副主任，分管基建、器材、總務等處工作。１９５５年底辦公廳改組，兼任管理局局長，主持科學院的建設和規劃。１９５６年辭去院辦公廳副主任的職務，回所參與所的領導工作和地磁研究室的工作，親自組織籌建北京一批地磁台站，完善上海余山台，初步建成全國地磁台網，並主持籌建電離層觀測站和宇宙線台。使地磁研究室具有包括基本磁場、變化磁場、古地磁、電離層、宇宙線等諸多學科的研究室。
１９４７年中國地球物理學會成立時起，陳宗器一直擔任學會領導（秘書長），並任國際地球物理年中國委員會學術秘書（主席是竺可楨），為地球物理國際合作開創了新的一頁。他為中國地球物理學會主要發起人之一，國際地球物理年（ＩＧＹ，１９５７—１９５８）期間的大規模科學活動，有許多國家參加。他積極參與了中國委員會的組織工作，並任秘書長承擔了繁重的工作。
１９５１年５月陳宗器在南京加入了中國民主同盟。１９５６年８月加入了中國共產黨。
１９５８年１２月患病出院後，未痊癒，就堅持參加緊張的科研工作。直到１９６０年２月病又復發。病危前夕，仍舊向前往探望的同志們指示和安排工作，並詢問院和所的研究情況及中蘇合作問題。
１９６０年３月４日在北京逝世，終年６２歲。
西北荒原科學考察，成就卓越
１９２９年夏至１９３４年夏的５年內，陳宗器在內蒙古、祁連山、柴達木、新疆等沙海連天、荒無人煙、極為艱苦的地區，完成了這一地區舉世矚目的綜合科學考察任務，開闢了我國西北荒原地球科學事業。
１９２９年物理研究所派陳宗器參加中國西北科學考察團，擔任天文、地形測量工作，併兼管磁偏角的測量工作。從綏遠出發經百靈廟西行至額濟納旗，沿額濟納河（弱水）南下，經肅州（酒泉）進入祁連山考察。１９３０年冬，由敦煌西行出玉門關至南疆測量塔里木河改道以後的羅布泊的位置。１９３１年夏，去柴達木盆地考察。該年冬返回肅州（酒泉）。１９３２年在額濟納河流域及其終點湖泊蘇古諾爾（索果湖）和嘎順諾爾（嘎順湖）一帶進行考察，１９３３年５月回物理研究所。
不久，鐵道部組織綏新公路察勘隊，瑞典人斯文赫定擔任團長，陳宗器仍被聘。１９３３年１０月從綏遠出發，經百靈廟，額濟納旗、哈密、吐魯番等地入南疆考察；由尉犁乘獨木舟沿塔里木河東下，考察新的塔里木河下游的情況。１９３５年返回物理研究所。
這５年的西北荒原的科學考察，真可謂歷盡千辛萬苦，正如他撰寫的《羅布淖爾與羅布荒原》的專著中寫道：“羅布荒原除兩極之外，可稱世界最荒涼之區域”，“余等在此中旅行４個月（不足二天），並未見一人”，關於乾旱無水的情景，曾記述：“自三德廟以西１０００余里，儘是戈壁，水草極少，有時行２００里尚不見水草，即可帶之水也只能供吃喝，禁止洗滌，牲口有時乾渴三四日，駱駝尚可，馬便耐不住，渴死了”。
他擔任天文測量工作，常要夜晚露天工作，晚上要在星光下度過，夜間天氣嚴寒，有時嚴冬接連露宿數日，甚至有時因所帶糧食用完，挨餓幾天。
著名瑞典探險家斯文赫定對陳宗器的高度評價說：“我從來沒有要求他這樣做。讓任何人在最熱的２個月裡（４１℃）牛虻和蚊蟲密集的地方工作，冒著日曬病的危險，那真是太殘酷了”。即使在這樣艱苦的環境下，一有空餘時間他仍抓緊時間讀書學習。
在５年的艱苦條件下完成的科學考察工作主要成就表現在：陳宗器對額濟納河流域，祁連山、柴達木及南疆部分地區，進行了地形測量，並首次精確地測量了羅布泊的位置與形狀，數十年後中國科學院遙感研究所出版的“空間遙感圖象的分析套用”一書，其中用“陸地衛星—１”的照片分析羅布泊第Ｖ階段湖岸所包圍的羅布泊的形狀與大小，就與陳宗器當時的測繪完全一致。首次對塔里木河、孔雀河、孔達利亞河的流量進行了測量。在數年考察中，還拍攝了大量的極有價值的照片。陳宗器是當時唯一的３次進入樓蘭地區的我國自然科學家。
由於他在西北科學考察方面的卓越成就，獲瑞典國王特頒北極星勳章。
我國地磁事業的開創者
１９３５年陳宗器回物理研究所後，在１９３６年３月至６月參加了東南沿海的地磁測量，共測量廣州、汕頭、廈門、福州、溫州、寧波、普陀、吳淞等１４個點。
１９３６年陳宗器赴德國留學，入柏林大學自然科學院專攻“地球物理學”，並在波茨坦（Ｐｏｔｓｄａｍ）地球物理研究所著名的地磁學家巴特爾士（Ｂａｒｔｅｌｓ）指導下進行地磁研究工作。１９３９年陳宗器對德國發動世界大戰不滿，毅然離德赴英國倫敦帝國學院研究部從事物理探礦研究工作。
１９４０年回國，被任命為物理研究所副研究員，１９４１年主持籌建廣西桂林雁山地磁台，並率隊赴福建崇安觀測１９４１年９月２１日日全食，研究其對地磁場的影響，共得到８６張磁照圖。雁山地磁台正式觀測記錄１年後，由於日本入侵廣西，被迫遷往重慶北碚。１９４４年陳宗器被任命為研究員兼地磁台主任，負責在北碚選擇所址、購地、建房，使物理研究所能開展正常研究工作。１９４６年又對北碚地區進行了詳細的地磁測量。
中華人民共和國建立前夕，陳宗器組織和領導了建立永久性和臨時性地磁台共５個，進行了地磁測量１４個省市與地區，共有１２０個測點。
中華人民共和國建立後，陳宗器除被任命為華東辦事處秘書處長外，還任中國科學院地球物理研究所副所長、南京辦事處主任，還積極配合上海市軍管會接管有關單位，１９５０年１２月兼任上海市軍管會徐家匯及余山天文台氣象台管理委員會主任委員。從此帝國主義經管的機構歸人民所有，並決定由紫金山天文台和地球物理研究所共同管理，他被任命為中國科學院天地上海聯合工作委員會主任。
他除擔任中國科學院院裡繁重的工作外，還擔任著地球物理研究所副所長兼地磁研究室的主任工作。由於解放前從事地磁研究工作的人員極少，只有幾位老先生，陳宗器就調來了一些學物理和學測量的畢業生來充實地磁研究室，讓他們一面學習，一面工作，還派人員出國進修。
原來只有一個上海余山地磁台，遠不能滿足地磁研究工作的需要，他親自組織籌建北京（白家疃）、廣州、蘭州、拉薩、武漢等地磁台。他為了國民經濟和國防建設的急需，親自組織有關人員編制中國地磁圖（１９５０．０）和組織人員配合軍委測繪局在國內開展野外地磁測量。為了進行相關科學的研究，陳宗器主持籌建余山和廊坊兩個電離層觀測站，並接收原屬原子能研究所的宇宙線觀測項目，在北京白家疃建立宇宙線觀測站。這樣使得地磁研究室成為包括基本磁場、變化磁場、古地磁、電離層、宇宙線等諸多學科，並成立一批有骨幹研究力量的研究室。
１９４７年中國地球物理學會成立，陳宗器一直擔任學會領導（秘書長）。１９５６年率中國代表團赴莫斯科參加國際地球物理年東歐籌備委員會，之後又去西班牙巴塞隆納參加國際地球物理年籌備會議。出國期間，他廣泛接觸同行學者和參觀了有關的學術機構，結交了許多朋友，吸收了他們的好經驗。回國後，陳宗器擔任國際地球物理年中國委員會的學術秘書，花了不少精力主持這項工作。後因國際地球物理年特別委員會製造“兩個中國”的陰謀，因而於１９５７年６月我國嚴正申明退出此組織，但仍按原制定的計畫進行多學科的觀測與研究。
為科學事業公而忘私
１９４４年夏，日寇把魔爪伸向廣西，物理研究所被迫經貴州遷往四川。陳宗器負責該研究所職工、家屬、儀器設備。圖書等搶運和疏散。沿黔桂路經貴陽再到重慶。職工及家屬幾經換車到達貴陽，但運輸儀器設備及圖書的火車被扔在金城江（今河池），雖經多方設法借到數輛汽車，火速搶運，終因搶運不及，被迫把部分儀器設備及圖書炸毀，大部分物資幾經周折終於到達四川重慶。
上海解放前夕，由於中央研究院及上海辦事處的領導人逃往台灣，陳宗器被各研究所公推為上海辦事處主任。他不顧一切困難挺身而出，聯絡中央研究院滬、寧各所抵制國民黨脅迫遷往台灣的企圖。當時任浙江大學校長的竺可楨為躲避國民黨要他去台灣，而從杭州來到上海，陳宗器安排竺可楨在岳陽路中央研究院躲藏。在此期間，成立應變會，陳宗器奔波於長寧路和岳陽路（中央研究院在滬的兩個主要地點）負責並組織職工和家屬日夜巡邏；解放前幾天，還安排職工、家屬躲進較堅固的大樓內，以防止流彈傷害。同時還積極參加上海各大學聯誼會，共同商討如何迎接解放。
中國科學院剛籌建時，陳宗器於１９５２年１月兼任辦公廳副主任，主管基建、器材、總務等處工作。１９５５年底辦公廳改組，兼任管理局局長。他工作非常繁忙，由於勞累，１９５３年初左眼視網膜脫落，在病中仍不忘院裡的工作，眼病未能治癒，就又投入到工作中去。
１９５６年，陳宗器辭去中國科學院辦公廳副主任的職務，回地球物理研究所參與所的領導工作和地磁研究室的工作。積極為全國地磁台網的建設及地磁工作人員的培養和為組織國際地球物理年活動等忘我的工作。
１９５８年，陳宗器終因積勞成疾病倒了，在協和醫院為他切除了胃癌，只休息了半年又投入了緊張的工作。１９５９年，他癌症復發，在病榻上仍不忘所里的工作，幾次商及賈普曼（Ｃｈａｐｍａｎ）和巴特爾士（Ｂａｒｔｅｌｓ）合著的《地磁學》一書翻譯的進展。病中除了自己仍堅持閱讀有關地球物理學的最新文獻外，還認真審改學生的論文報告。
陳宗器的一生是勤勤懇懇地為科學事業獻身的一生，不論在西北科學考察，還是在其他的科研工作中，不為名利，兢兢業業地、出色地完成各項科研任務，為我國的地球物理事業，特別是我國的地磁事業的開創和發展做出了卓越的貢獻。
參考書目
陳宗器著:中國境內地磁觀測之總檢討,《學術彙刊》，第1卷，第2期，1944。
A.Zmuda,World Magnetic Survey 1957～1969, IAGABulletin, No.28,1971.
