§ 14 Уравновешивание опорных сетей
Когда гравиметрические измерения проводят по замкнутому полигону, то сумма истинных приращений силы тяжести от точки к точке по всему полигону должна равняться нулю. Однако практически все наблюдения содержат какую-ошибку, в результате измеренные значения приращений отличаются от истинных и их сумма не равна нулю, а некоторой величине W, называемой невязкой полигона. Под уравновешиванием опорной сети понимается вычисление наивероятнейших поправок к наблюденным приращениям силы тяжести, после внесения которых сумма исправленных приращений по полигонам будет равна нулю. Практическое значение уравновешивания состоит в том, что в любом пункте опорной сети значение силы тяжести определяется однозначно, независимо от приращений, по которым оно вычислено.
Существуют различные способы уравновешивания опорных сетей. В своём классическом виде они используются в геодезии при уравновешивании триангуляционных и нивелирных ходов. В гравиразведке применяют упрощенные способы уравновешивания, предложенные В. В. Поповым. Наиболее часто используют два способа: способ полигонов, или коррелят, и способ узловых точек.
Уравновешивать опорную сеть способом коррелят удобно только в том случае, когда она состоит из небольшого числа простых полигонов. Если же опорные рейсы образуют сложные пересечения и сеть включает несколько исходных пунктов с твердым значением силы тяжести, которые не подлежат изменению при уравновешивании, то метод полигонов становится весьма громоздким. При этих условиях уравновесить опорную сеть проще и быстрее способом узлов. Использование этого метода предусмотрено на лабораторных занятиях по курсу гравиразведки, поэтому здесь он не рассматривается.
§ 15 Методика составления гравиметрических карт
При геологической интерпретации гравиметрических данных наиболее употребляемой редукцией является редукция Буге. Поэтому у нас в стране принято составление гравиметрических карт именно в этой редукции. В качестве нормальной формулы используется формула Гельмерта 1901 - 1909 гг., приведенная нами выше. На значение аномалий Буте существенное влияние оказывает рельеф местности, для исключения которого необходимо знать абсолютные высоты и плотность пород, слагающих промежуточный слой. Правильный выбор значения плотности промежуточного слоя особенно важен при составлении карт по результатам высокоточных детальных гравиметрических съемок. Как правило, выбирается значение плотности, полученное по гравиметрическим данным (см. выше о «кажущейся плотности»). При этом для разных участков на изучаемой территории могут быть приняты различные значения плотности промежуточного слоя, в зависимости от состава пород, слагающих верхнюю часть разреза.
Сечение изоаномал и масштаб гравиметрической карты определяются густотой съемочной сети и характером аномалий гравитационного поля. Принятые соотношения между сечением изоаномал, точностью определения аномалий, густотой сети точек наблюдений и масштабами отчетных карт приведены в таблице § 10. Погрешность аномалий оценивается величиной средне-квадратической ошибки, вычисляемой по формуле
εа
= ±
,
где εнабл – средняя квадратическая погрешность наблюдённого значения силы тяжести на рядовых пунктах; εоп – средняя квадратическая погрешность определения пунктов опорной сети; εγ – средняя квадратическая погрешность определения нормального поля; εБ – средняя квадратическая погрешность поправки Буге, зависящая от ошибки в определении высот; εр – средняя квадратическая погрешность определения поправки за влияние рельефа местности.
После проведения полевых работ и окончательной обработки полевых материалов составляется отчетная гравиметрическая карта. На разреженную географическую основу наносятся по координатам гравиметрические опорные и рядовые пункты и для каждого из них подписываются значения аномалий силы тяжести. Затем по интерполированным значениям аномалий проводятся изоаномалы. Интерполяция выполняется совершенно формально, а затем допускается сглаживание изоаномал в пределах средней квадратической погрешности определения аномалий.
Для облегчения чтения гравиметрические карты раскрашиваются в зависимости от интенсивности аномалий. Положительные аномалии раскрашиваются в теплые тона – желто –красно - коричневые, отрицательные - в холодные тона – зелено -синие.