2.3. 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.