1. Основное содержание курса

Гравиметрия- наука об измерении величин, характеризующих гравитационное поле Земли.

Задачей гравиметрии является определение гравитационного поля Земли и других небесных тел как функции местоположения и времени по измерениям силы тяжести и гравитационных градиентов на поверхности тела или вблизи нее.

Содержание курса можно разделить на 3 части.

1)основные понятия теории потенциала, необходимые при использовании гравиметрических данных;

2)методы современных определений ускорения силы тяжести и соответствующей аппаратуры;

3) определение гравитационного поля и фигуры Земли, а также методы использования гравиметрических данных при проведении инженерно-геодезических работ высокой точности.

2.Сила тяжести. Гравитационное поле Земли

СТ — это равнодействующая 2х сил: сил притяжения данной массы, участвующей в суточном вращении Земли всеми массами вселенной. Величина СТ на поверхности З. зависит от фигуры и распределения плотности внутри З.

Чтобы получить полное значение действующей силы, надо взять производную от потенциальной функции по нормали к уровенной поверхности.

G=+-dR/dn, где dn — бесконечномалый отрезок нормали.

Справедливо предположение, что пробное тело имеет значение единицы: dM/dτ=δ, где τ-элементарный объем, dM-элементарная масса, δ-объемная плотность(количество массы, сосредоточенной в элементарном объеме).

Обычно сила тяжести измеряется ускорением (g), сообщаемым свободно падающему

телу. Размерность ускорения: (длина) X (время)-2 . В системе CGS за единицу ускорения принят гал=см-С"2 . Такое название единице ускорения дано в честь итальянского ученого Галилея,впервые измерившего ускорение силы тяжести. Одна тысячная доля гала носит название миллигал (мгал), одна миллионная доля гала — микрогал (мкгал).

1мкГал=10^-9g (одна млд доля силы тяжести).

Гравитационное поле З. — силовое поле, обусловленное притяжением масс З. и центробежной силой, которая возникает вследствие суточного вращения Земли; незначительно зависит также от притяжения Луны и Солнца и других небесных тел и масс земной атмосферы. Гравитационное поле Земли характеризуется силой тяжести, потенциалом силы тяжести и различными его производными. Потенциал имеет размерность м2*с-2, за единицу измерения первых производных потенциала (в т.ч. силы тяжести) в гравиметрии принят миллигал (мГал), равный 10-5 м* с-2.

Модель гравитационного поля принято называть нормальным гравитационным полем. Можно представить нормальное поле как поле идеального физического тела, заменяющего реальную З. И называемого нормальной З.

Геодезистам необходимо знание гравитационного поля по 2м причинам:

1)все результаты геод. Измерений зависят от координат, участвующих в измерении точек и от напряженности гравитационного поля; 2)от геодезистов требуют сведения о работе, которую надо совершить, переходя из 1ой точки пространства в другую.

3.Значение гравиметрической информации для геодезии

В настоящее время для решения многих геодезических задач, помимо геометрических методов измерений, приходится использовать физические методы, среди которых главное место занимает гравиметрический.

Основное содержание гравиметрии в геодезии— теории и методы определения внешнего поля потенциала и силы тяжести Земли (g) по измерениям на земной поверхности и по астрономо-геодезическим данным. Гравиметрия в геодезичеком контексте включает в себя теорию нивелирных высот и обработку астрономо-геодезических сетей. Одно из основных геодезичеких приложений гравиметрии— построение моделей геоида. Точное знание геоида необходимо, в частности, в навигации— для пересчёта геодезических (эллипсоидальных) высот, непосредственно измеряемых GPS-приемниками, в высоты над уровнем моря, а также в физической океанологии— для определения высот морской поверхности.

Для решения задач геодезии выполняют региональные и локальные гравиметрические съемки.Для трансформации и интерпретации данных о гравитационном поле обычно по измеренным величинам силы тяжести находят гравитационные аномалии, на основе которых с помощью интерполяции получают единообразное представление поля. Сами

значения силы тяжести на земной поверхности необходимы для изучения временных

вариаций.

Геодезистам необходимо знание гравитационного поля по 2м причинам:

1)все результаты геод. Измерений зависят от координат, участвующих в измерении точек и от напряженности гравитационного поля; 2)от геодезистов требуют сведения о работе, которую надо совершить, переходя из 1ой точки пространства в другую.