§ 16 Проектирование гравиметрической съемки

Цикл гравиразведочных работ можно разделить на пять этапов: проектирование, организация полевых работ, полевые работы, ликвидация полевых работ, камеральные работы.

На этапе проектирования анализируется материал по геологической и геофизической изученности района работ, физико-географические условия работ и т. д. На основании геологического задания и анализа перечисленных материалов составляется технический проект, являющийся основным документом, определяющим работу гравиметрической партии или отряда. В проекте обосновывается выбор аппаратуры, схема наблюдений, точность и густота сети наблюдений, масштаб отчётной карты, точность и методы определения координат. В проекте также определяется методика камеральной обработки и геологической интерпретации материалов. Проект содержит сведения об объемах работ, о сроках проведения работ, о необходимом количестве работников и транспортных средствах. На основании проекта составляется финансовая смета.

Рассмотрим на конкретном примере, каким образом определяется на основании геологического задания проектная точность измерений и те элементы методики гравиметрических и топогеодезических работ, от которых зависит достижение требуемой точности.

Пусть характер геологического задания таков, что требуется уверенно выявлять относительные изменения силы тяжести величиной 0,3 мгл. Для того, чтобы на гравиметрической карте эти особенности были проявлены, необходимо, чтобы они фиксировались двумя-тремя изоаномалами, следовательно, сечение изоаномал отчётной гравиметрической карты должно быть взято равным 0.1 мгл. Но изоаномалы можно проводить через 0,10 мгл в том случае, если средняя квадратическая ошибка определения аномальных значений силы тяжести составит ± 0,04 мгл, т. е. в 2,5 раза меньше.

Обратимся к формуле оценки средней квадратической ошибки аномальных значений силы тяжести, приведенной в предыдущем параграфе

ε_а = ± ,

Положим левую часть этой формулы равной 0,04 мгл т. е. ε_а = 0,04 мгл. Необходимо так подобрать значения ошибок, стоящих под знаком радикала, чтобы это равенство выполнялось. Выберем сначала значение ε_набл (рядовая сеть).

Оно должно быть не менее, чем в полтора раза меньше ε_а, т. е. ε_набл должно быть примерно равным ± 0,03 мгл. Далее определим ε_оп, которая должна быть в два-три раза меньше, чем ε_набл, т. е. ε_оп возьмем равной ± 0,01 мгл. Величина ε_γ обычно невелика и при детальных съемках не превышает ±0,01 мгл (положение точек на местности определяется с погрешностью ±10 м. Величина ε_Б зависит от ошибки определения высоты. Если высота определяется с погрешностью ±5 см, чего нетрудно достигнуть, то ε_Б будет иметь значение ±0,01 мгл. На долю ε_р остается величина ±0,02 мгл. При более или менее спокойном рельефе и наличии топокарт крупного масштаба определение поправки за рельеф местности с такой точностью вполне осуществимо. Итак имеем

0.04 = ± .

Для того, чтобы получить такую довольно высокую точность наблюдений на рядовой и опорной сети желательно применять гравиметры высокого класса, которые обеспечивают точность единичного измерения, ±0,03 мгл при продолжительности рейса около 4-х часов. Таким образом определяется тип аппаратуры и продолжительность рейсов при рядовых наблюдениях. Определим расстояние между опорными пунктами. Допустим, что рядовые точки располагаются через 100 м и допустим кроме того, что за 4 часа можно выполнить 30 наблюдений. Значит за это время будет пройдено расстояние 100 м х 30 = 3000 м. Это и будет средним расстоянием между опорными пунктами. По нашим расчётам значения силы тяжести на опорной сети должны быть определены с точностью ±0.01 мгл. Этого можно добиться, если сократить продолжительность рейса до 0,5 часа, т. е. в 8 раз. Будем иметь

0.03/ = 0.03/2.8 = ±0.01 мгал.

Но для того, чтобы расстояние в 3 км преодолевать за 0,5 часа, необходимо использовать, если позволяет местность, автотранспорт или вертолёт. Такого же результата можно достигнуть, применяя два гравиметра и сократив продолжительность рейса до одного часа. В этом случае будем иметь = ±0.01 мгал.

За один час расстояние в 3 км можно преодолеть и пешком.

Как видим из приведенного примера в соответствии с геологическим заданием определяется техника и методика гравиметрических и топогеодезических работ.