Методика и техника полевых гравиметрических работ

Гравиметровые измерения обладают следующими особенно­стями:

1) гравиметрами измеряют относительные значения силы тяжести;

2) нуль-пункты гравиметров изменяются с течением вре­мени;

3) гравиметры имеют ограниченный диапазон измерений.

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

Подготовка приборов к работе

Предполевая подготовка: все гравиметры должны пройти эталонирование на специальных полигонах и способом наклонов на плите-экзаменаторе, в результате которых определяется цена деления прибора.

Так же перед началом работы должны быть определены тепловые кривые (зависимость отчета гравиметра от температуры). Температурная зависимость определяется в термокамере, имеющей нагревательное и холодильное устройства. Делают несколько циклов охлаждения и нагрева, по результатам которых строится температурная кривая.

Время становления отсчета, СКП единичного измерения и время, за которое нуль-пункт изменяется в линейном режиме, определяются как до начала, так и во время проведения съемочных работ.

Предмаршрутная подготовка выполняется ежедневно перед выходом в рейс и заключается в проверке механической исправности гравиметра, проверке уровней на минимум чувствительности к наклону (при α = 0 Δg должен иметь экстремум). Перед началом съемочного рейса необходимо проверить диапазон измерений с учетом предполагаемого изменения напряженности в рейсе.

Полевые измерения

Полевые измерения проводятся рейсами. Рейс - совокупность последовательных измерений на опорных и ря­довых пунктах, объединенная непрерывной кривой смещения нуль-пункта. Измерения в рейсе выполняют одним или группой гравиметров. Часть рейса между последовательными наблюдениями в опорных пунктах, в промежутке между которыми смещение нуль-пункта гравиметра принимается линейным, называется звеном рейса. Иногда звено включает наблюдения на трех опорных пунктах, при этом наблюдение на промежуточном опорном пункте используется для контроля за линейностью нуль-пункта. При до­статочной стабильности нуль-пункта может приниматься общий линейный нуль-пункт для всего рейса. В этом случае, а также при учете нелинейного смещения нуль-пункта гравиметров звенья рей­сов не выделяются.

Погрешности измерения могут быть систематическими, полу­систематическими и случайными.

Систематическими называют погрешности, имеющие закономерный характер и являющиеся общими для всей съемки. Например, при проведении съемки одним гравиметром неправиль­ное определение цены деления прибора приведет к систематическому, закономерному отклонению измеренных значений силы тя­жести от истинных. Систематические погрешности не могут быть обнаружены по данным съемки без привлечения дополнительной информации. Возможное влияние систематических погрешностей должно быть изучено заранее и исключено из измерений.

Полусистематическими называют погрешности, являющиеся систематическими для конкретного прибора, рейса, оператора и т. п., но изменяющиеся случайным образом для раз­личных приборов, рейсов, операторов и т. п. Полусистематические погрешности аппаратуры возникают вследствие конструктивных и технологических особенностей различных приборов, погрешно­стей определения их цен деления (линейной и нелинейной состав­ляющих). Полусистематические погрешности рейсов обнаруживают при сопоставлении результатов наблюдений на одних и тех же точ­ках в разных рейсах, они проявляются в различии уровней рейсов, наличии «профильных» аномалий. Влияние полусистема­тических погрешностей ослабляется применением соответствующей методики съемки — проведением независимых измерений, т. е. измерений, выполненных различными гравиметрами, различными операторами, в разное время. Не являются независимыми измере­ния, выполненные:

1) одним оператором с двумя и более гравиметрами;

2) при одном и том же температурном режиме гравиметров;

3) в двух смежных звеньях рейса, имеющих общее наблюдение на смежном опорном пункте;

4) одним и тем же гравиметром;

5) на одном и том же опорном пункте, разделенные небольшим промежутком времени вследствие изменения режима работы при­бора.

Случайными называются погрешности, имеющие слу­чайный характер. Их влияние ослабляют проведением многократ­ных измерений и статистической обработкой результатов наблюде­ний.

Опорная сеть

Опорная сеть предназначена для приведения съемок к единому общегосударственному уровню, учета и контроля смещения нуль-пункта гравиметров в рядовых рейсах. Опорная сеть состоит из государственной гравиметрической сети I, II, III классов, создаваемой специальными организациями, и полевой сети.

Полевую опорную сеть привязывают к государственной грави­метрической сети. Данная опорная сеть представлена в виде двух опорных пунктов, увязанных между собой двумя приборорейсами и увязаны с опорным гравиметрическим пунктом I, II класса. Рядовая съемка будет производиться методикой последовательных единичных измерений по маршруту ОП – контроль – рядовая съемка – контроль. То есть каждый день съемку необходимо начинать с опорного пункта и заканчивать на нем (поправка за сползание нуль-пункта).

Размер участка работ составляет 22 8 км. Находим расстояние между профилями, в соответствии с масштабом, 50 м, между пикетами 25 м.

Погрешность гравиметра CG-5 Autоgrav, которым производится съемка, равна 0.015.

      2.4 Методика топогеодезического обеспечения гравиметрических работ

Топографо-геодезические работы при наземных гравитационных съемках включают в себя:

1) разбивку профилей и пунктов наблюдений с гравиметрами;

2) определение координат и высот пунктов наблюдений;

3) нивелировку поверхности вокруг пункта наблюдений для учета влияния рельефа местности;

4) закрепление пунктов наблюдений на местности;

5) составление геодезической основы для гравиметрической карты;

6) технический контроль и оценку точности гравиметрических работ.

План прохождения всех точек каркасной, заполняющей и рядовой сети представлен на схеме проектных гравиметрических пунктов. Разбивка каркасной сети от исходного пункта будет производиться на машине. Разбивка заполняющей и рядовой сети будет производиться в пешем порядке.

Пункты опорной гравиметрической сети закрепляются в соответствии с требованиями инструкции по геодезическим работам при геофизических съемках. Рядовой пункт закрепляется деревянным колышком или надписью на постоянном предмете местности с сохранением этого обозначения в продолжение всего полевого сезона для возможных контрольных измерений. Для определения координат пунктов наблюдений использовать автоматические топопривязчики.

Текущий контроль осуществляется начальником партии, техническим руководителем или другим уполномоченным лицом по окончании каждого рейса (дня) и состоит в приемке полевого материала. Результаты проверки, текущая приемка полевых материалов записываются в регистрационном журнале. Приемка полевых материалов проводится периодически в процессе полевых работ и по окончании их специальной комиссией, назначенной руководством предприятия. Оценка полевых материалов (раздельно гравиметрических и геодезических) дается по трехбалльной системе.