25. Требования к проектированию гравиметрической съемки. Топографо - геодезическое обеспечение гравиметрической съемки.

Все выше перечисленные гравиметрические съемки выполняют на основании технического проекта. В проекте формулируется задача съемки, в зависимости от которой, а также от ожидаемого гравитационного эффекта и геологического строения района работ должны быть определены и обоснованы:

1. вид и точность съемки;

2. рациональная густота сети пунктов наблюдений (расстояние между пунктами и профилями), количество и расположение опорных пунктов;

3. точность определения силы тяжести и вторых производных потенциала силы тяжести, а также координат и высот гравиметрических пунктов;

4. сечение изоаномал и масштаб отчетной карты;

5. способы обработки и интерпретации.

В проекте излагается методика наблюдений на опорных рядовых пунктах при работе гравиметрами; обосновывается система наблюдений при работе с вариометрами и градиентометрами; предусматривается возможное сгущение сети пунктов наблюдений на участках, требующих детализации; оценивается необходимость введения поправки за рельеф и выбирается радиус области учета влияния рельефа; указываются перекрытия с соседними съемками; определяются процент независимых контрольных наблюдений и процент дополнительных пунктов наблюдений для определения погрешностей интерполяции карты; объемы и сроки выполнения работ; определяются методика, точность и сроки выполнения геодезических работ.

Проектная точность съемки (среднеквадратическая погрешность определения аномалий силы тяжести) выбирается в зависимости от интенсивности предполагаемых или исследуемых аномалий, а также условий работ и заданного масштаба съемки.

При площадной съемке среднеквадратическая погрешность определения аномалий силы тяжести должна составлять 0.4 интервала сечения изоаномал отчетной карты, в горных районах — 0.5 интервала сечения изоаномал.

Среднеквадратическая погрешность определения аномалий силы тяжести или ее производных не должна превышать при поисковой съемке 1/5, а при региональной — 1/3 минимальной величины локальных аномалий гравитационного поля, создаваемых искомыми объектами.

Профили наблюдений при площадной съемке, как правило, должны быть прямолинейными, ориентироваться вкрест простирания изучаемых объектов и связываться между собой не менее чем двумя-тремя профилями. При наличии на исследуемой площади профилей других геофизических методов и бурения гравиметрические профили должны быть совмещены с ними.

Густота сети пунктов наблюдений зависит от задач съемки, размеров и интенсивности ожидаемых аномалий и выбранного сечения изоаномал отчетной карты. Аномалия силы тяжести считается достоверной, если она выделена не менее чем на трех пунктах различных рейсов и имеет амплитуду, не меньшую сечения изоаномал карты.

При детальной съемке расстояние между профилями и пунктами наблюдений должно обеспечивать интерполяцию не более одной изолинии. На участках выявленных аномалий рекомендуется сгущение съемки.

Масштаб отчетной карты устанавливается в соответствии с таблицей 5.2 для равнинных районов и таблицей 5.3 для горных районов.

Таблица 5.2

Технические характеристики съемки в соответствии с масштабами карт(для равнинных районов)

Масш-таб карт	Сечение изоано-мал, мГал	определения аномалий силы тяжести в редукции Буге, мГал	наблюденных значений силы тяжести, мГал	Полная погрешность интерполяции, мГал	СКР определения высот, ,м	СКП определения плановых координат , м	Густота сети
							Число пунктов на 1 км2	Расстояния между пунктами при наблюдениях по профилям, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1:1000000 1:500 000	5	1.5	0.5	2.0	5.0	200	0.04-0.10	2500-5000
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1:200 000	2	0.8	0.4	1.0	2.5	100	0.10-0.25	1000-2000
1:10000	1	0.4	0.3	0.5	1.2	80	0.25-1.00	500-1000
1:50 000	0.50	0.20	0.15	0.35	0.70	40	2—30	100—500
	0.50	0.10	0.07	0.20	0.35		4—50
1:25 000	0.25	0.10	0.06	0.20	0.35	20	12—60	50—250
	0.20	0.08	0.06	0.15	0.25		16—80
1:10 000	0.20	0.08	0.06	0.15	0.20	4	20—100	20—100
	0.10	0.04	0.03	0.07	0.10		25—200
1:5 000	0.10	0.04	0.030	0.07	0.10	2	50—250	10—50
	0.05	0.02	0.015	0.03	0.05		100—500

Таблица 5.3

Технические характеристики съемки в соответствии с масштабами карт

(для горных районов)

Масш-таб карт	Сечение изоано-мал, мГал	СКР определения аномалий силы тяжести в редукции Буге, мГал	СКП наблюденных значений силы тяжести, мГал	Полная погрешность интерполяции, мГал	СКР определения высот, ,м	СКП определения плановых координат , м	Густота сети
							Число пунктов на 1 км2	Расстояния между пунктами при наблюдениях по профилям, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1:1000000 1:500 000	5	2.0	0.5	3.0	—	—	0.04-0.10	2500-5000
1:200 000	2	1.0	0.40	1.50	3.00	100	0.10-0.25	1000-2000
1:10000	1	0.5	0.25	0.70	1.80	100	0.25-1.00	500-1000
1:50 000	1	0.5	0.25	0.70	1.60	50	1.0—10.0	100—500
	0.50	0.25	0.12	0.35	0.90		2—30
1:25 000	0.50	0.25	0.12	0.35	0.90	25	4—50	50—250
	0.25	0.12	0.06	0.20	0.45		12—60
1:10 000	0.20	0.10	0.06	0.15	0.25	5	20—100	20—100
1:5 000	0.10	0.05	0.03	0.07	0.12	2	50—250	10—50

Методика и техника полевых измерений определяются типом применяемой аппаратуры, требованиями к точности измерений, физико-географическими условиями участка работ и другими условиями. Она излагается в Инструкции.

Топографо - геодезическое обеспечение гравиметрической съемки.

Пространственные координаты гравиметрических пунктов нужны для вычисления аномалий силы тяжести, составления каталога пунктов и нанесения пунктов на карты. Установим требования к точности определения координат пунктов.

Для вычисления аномалий силы тяжести нужно найти нормальное значение ускорения силы тяжести и вычислить поправку (редукцию) в измеренное значение ускорения силы тяжести . Аномалию Буге вычисляют по формуле (с учетом поправки за рельеф)

+ (5.9)

Найдем погрешность аномалии, вызванную погрешностями координат. Дифференцируя (5.9) по и с учетом зависимости от широты (см. раздел 2.2.2) и переходя к погрешностям, получим

(5.10)

Далее перейдем от к и принимая для широт от 34^о до 54^о

=0.81 мГал/км=0.0008мГал/м, а значение коэффициента

(0.3086-2 ) при плотности =2.5 г/см³ принимая равным 0.2 мГал/м, получим

(5.11)

В (5.11) и выражены в метрах. Так как коэффициент при мал, требования к точности определения плановых координат для вычисления аномалий силы тяжести невысоки: при допустимой погрешности аномалий в 0.01 мГал допустимая погрешность (считаем, что ) составит 12.5 м. Поэтому при определении погрешностей плановых координат нужно исходить из масштаба отчетной карты. Если графическая точность нанесения пункта на карту равна 0.2 -0.4мм, то для масштаба

1: 10000 погрешность плановых координат должна быть не ниже 40 см.

Точность определения высот гравиметрических пунктов из формулы (5.11) является следующей: при в 0.01 мГал высоты следует определять с точностью 5 см. Точность привязки гравиметрических пунктов определена Инструкцией [] и приведена в таблицах 5.2 и 5.3 предыдущего раздела. Метод определения координат гравиметрических пунктов зависит от требуемой точности их определения. Плановые координаты при составлении гравиметрических карт мелких масштабов достаточно снять с топографических карт более крупных масштабов. При съемках масштабов 1:50000 и крупнее для определения плановых координат прокладывают теодолитные хода или строят засечки. Как следует из указанных таблиц, точность определения высот достаточно высока. При детальных съемках они уже определяются из геометрического нивелирования.

Топографо-геодезическое обеспечение должно быть осуществлено раньше гравиметрической съемки.