Методика полевых наблюдений с гравиметром

Все гравиметрические съемки обладают следующими особенностями:

1) гравиметрами измеряют относительные значения силы тяжести

2) нуль-пункт гравиметра изменяется с течением времени

3) гравиметры имеют ограниченный диапазон измерений

Вследствие этих особенностей гравиметрическая съемка проводится обычно в два этапа: сначала разбивается опорная сеть, затем на ее основе проводятся рядовые измерения.

Полевая опорная сеть - это сеть гравиметрических пунктов повышенной точности, служащая для учета смещения нуль-пункта в рядовых рейсах и для приведения съемки к единому уровню.

Полевая опорная сеть привязывается к государственной гравиметрической сети I, II и III классов

Все гравиметрические съёмки на территории бывшего СССР привязывают к общегосударственной сети основных гравиметрических пунктов “А” и I класса. Значения силы тяжести на этих пунктах непосредственно привязаны к основным гравиметрическим пунктам: Пулково–Москва–Казань–Полтава, которые, в свою очередь, связаны с международным маятниковым пунктом в Потсдаме (Германия). Сеть основных гравиметрических пунктов сгущают за счёт создания опорных пунктов II класса. Примерная густота опорных пунктов II класса составляет один пункт на 3000 – 10000 км² (расстояние между точками 50 – 100 км).

n, отсчеты

Рис.4 Определение времени становления отсчета

Государственная гравиметрическая сеть III класса разбивается специализи-рованными гравиметрическими подразделениями.

Наблюдения на пунктах опорной сети выполняются по центральной, двухступенчатой, полигональной системам, а также методике узловых пунктов.

Наиболее распространенная и применяемая на практике – это двухступенчатая система, которая состоит из каркасной и заполняющей опорных сетей.

Непосредственно на площади работ гравиметрической партии наблюдения выполняют на опорных каркасных, заполняющих и рядовых пунктах.

Сеть опорных пунктов создают в начале полевых работ. Она предназначена для создания пунктов, на которых с большой точностью определены полные значения силы тяжести. К опорным пунктам в последующем привязывают наблюдения нарядовых пунктах.Полевую опорную сеть III класса привязывают к опорным пунктам I и II класса (находящимся на площади работ или вблизи неё) с известными полными значениями силы тяжести. Точность определения силы тяжести на опорных пунктах должна быть в 1,5 – 2 раза выше точности её определения на рядовых пунктах. Опорные пункты располагают по возможности в условиях наиболее спокойного рельефа, а в качестве средств передвижения используют вертолёт или вездеход. Наблюдения на пунктах опорной каркасной сети проводят так, чтобы каждый рейс начинался и заканчивался в одном и том же опорном пункте, который принимается за центральный.

В заполняющей опорной сети рейсы начинаются и заканчиваются на пунктах каркасной опорной сети.

После создания опорной сети проводят наблюдения на рядовых пунктах. Совокупность наблюдений на нескольких рядовых пунктах составляет рядовойрейс. Наблюдения в рядовом рейсе должны начинаться и оканчиваться на опорных пунктах (одном и том же или разных).

Методика наблюдений в рядовом рейсе может быть однократной или с повторением в прямом и обратном ходе. При однократной методике наблюдения выполняют в каждом рядовом пункте только один раз в прямом рейсе. Прямой рейс должен включать наблюдения не менее чем на двух опорных пунктах (в начале и конце рейса). Такая методика наблюдений позволяет определять поправки за смещение нуль-пункта гравиметра путём сопоставления разности значений силы тяжести между опорными пунктами, измеренных в рейсе, с разностями твёрдых значений силы тяжести между теми же пунктами.

Для оценки качества съемки в процессе полевых наблюдений проводятся независимые контрольные наблюдения: в каждый рейс включается один или несколько контрольных пунктов из предыдущих рейсов или выполняются специальные контрольные рейсы, секущие профили рядовой сети. Количество независимых наблюдений устанавливается техническим проектом (не менее двух на точке) в каждом рейсе. Рейс считается качественным, если разность первого и контрольного измеренных значений от их среднего не превышает утроенную величину ошибки, предусмотренную проектом.

После проведения контрольных измерений на пунктах гравиметрической сети оценивается качество наблюдений, которое определяется среднеквадратической погрешностью единичного наблюдения и оценивается при двух или более наблюдениях по формуле двойных изменений:

,

где: m - среднеквадратическая погрешность;

∆ - отклонение от среднего значения на одном и том же пункте

n - количество контрольных точек.

Методика наблюдений с повторением более громоздкая, менее производительная, и её применяют в основном при высокоточных съёмках.

Современные гравиметры, обладающие высокой точностью, позволяют выполнять гравиметрическую съемку, состоящую из каркасной и рядовой сети.

При выполнении полевых работ необходимо определять географические координаты и превышения относительно уровня моря каждого пункта наблюдений. Это задача топографо-геодезических работ,точность которых согласована с точностью определения аномалий силы тяжести.