Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МВ опр. гравіметричного рейсу

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
28.06.2022
Размер:
463.31 Кб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

ОПРАЦЮВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИКОНАННЯ ГРАВІМЕТРОВОГО РЕЙСУ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт з курсу “Основи гравіметрії” для студентів базового напряму

“Геодезія, картографія та землеустрій”

Затверджено на засіданні кафедри вищої

геодезії та астрономії. Протокол № 1 від 29.08.2013 р.

Львів – 2013

Опрацювання результатів виконання гравіметрового рейсу : метод.

вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Основи гравіметрії” для студентів базового напряму “Геодезія, картографія та землеустрій” / уклад. : П. Д. Двуліт, О. В. Ломпас – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 16 с.

Укладачі

Двуліт П. Д., д-р техн. наук, проф.,

 

Ломпас О. В., канд. техн. наук, асист.

Відповідальний за випуск Заблоцький Ф. Д., д-р техн. наук, проф.

Рецензент

Марченко О. М., д-р фіз.-мат. наук, проф.

2

ВСТУП

Гравіметричне знімання – комплекс робіт, під яким розуміють сукупність гравіметричних спостережень і визначення координат пунктів фізичної поверхні Землі. Його виконують з метою вивчення гравітаційного поля, для розв’язування завдань гравіметричної розвідки, а також для опрацювання результатів геодезичних вимірювань. У результаті виконання гравіметричного знімання отримують гравіметричні карти, які використовують для визначення таких характеристик гравітаційного поля, як аномалії висоти та гравіметричні складові відхилень прямовисних ліній.

Методика спостережень зі статичним гравіметром

Основним видом виконання польових гравіметричних спостережень є гравіметровий рейс. У ньому одним або більшою кількістю гравіметрів виконують послідовні спостереження на опорному (вихідному) і визначальних (рядових) пунктах. З метою контролю за зміщенням нуль-пункту гравіметровий рейс планують так, щоб він починався і закінчувався на опорних пунктах гравіметрової мережі. Величину зміщення нуль-пункту гравіметра визначають з порівняння різних показів гравіметра (у мГалах) на опорних пунктах і величинами g , вибраними з каталогу.

Методика гравіметричних спостережень є такою, щоб за час виконання рейсу зміщення нуль-пункту гравіметра було пропорційним до часу. Тоді ставиться вимога щодо тривалості одного рейсу. Основним типом рейсу вважають одноденний рейс (2–8 год), але в деяких випадках тривалість рейсу можуть збільшити до двох діб, якщо його виконують у особливих умовах (важкодоступні райони) і зміщення нуль-пункту гравіметра має стабільний характер. Для забезпечення стабільності зміщення нуль-пункту гравіметра, стараються спостереження виконувати за однакових зовнішніх умов.

Спостереження в рейсах можна виконувати за різними схемами: прямий хід, прямий і зворотний ходи, прямий хід з розривами, метод вузлових пунктів. Прямий хід (рис. 1) передбачає, коли спостереження починаються і закінчуються на одному і тому ж, або на двох різних опорних пунктах.

3

а

б

 

Рис. 1. Прямий хід

Прямий і зворотний ходи (рис. 2) виконують тоді, коли повторні спостереження на визначальних пунктах (частіше на деяких) використовують для контролю зміщення нуль-пункту гравіметра.

Рис. 2. Прямий і зворотний ходи

Прямий хід з розривами (рис. 3) використовують в тривалих рейсах і важкодоступній місцевості.

Рис. 3. Прямий хід з розривами

Метод вузлових пунктів (рис. 4) використовують лише тоді, коли немає розвинутої опорної гравіметричної мережі. Тоді за вузлові пункти приймають пункти перетину декількох рейсів (точки А і В).

4

Рис. 4. Метод вузлових пунктів

У таких важкодоступних районах спостереження виконують одночасно кількома гравіметрами, що дає можливість вилучати брак у спостереженнях одного з гравіметрів.

Техніка спостережень на пунктах

Для отримання якісних результатів спостережень гравіметрист-оператор повинен чітко виконувати необхідні операції з приладом як перед початком рейсу, так і під час виконання гравіметрових робіт.

Перед початком виконання польових робіт потрібно перевірити і дослідити гравіметр:

1)впевнитись у чіткості зображення відлікового індексу;

2)перевірити стан відлікового пристрою;

3)перевірити прилад на мінімум чутливості до нахилу;

4)визначити час становлення відліку;

5)виконати зміну (налагодження) діапазону вимірювань;

6)визначити ціну поділки відлікового пристрою.

Після виконання цих підготовчих етапів, розпочинають виконувати безпосередні спостереження. Місце для гравіметричних вимірювань вибирають подалі від джерел мікросейсм (дерева, робочі двигуни тощо), захищене від вітру. Намагаються за можливості під час виконання спостережень зберігати сталий температурний режим приладу. Особлива увага приділяється ретельному поводженню з приладом, не допускати різних нахилів, ударів по корпусу і трясіння приладу. Невиконання цих заходів може спричинити різку зміну нуль-пункту гравіметра. Для зменшення тривалості рейсів використовують автомобільний або повітряний транспорт.

5

Послідовність виконання роботи на пункті така:

встановлюють гравіметр на спеціальну підставку або твердий грунт, щоб забезпечити стійкість приладу;

вмикають освітлення окулярної шкали і рівнів;

нівелюють гравіметр за допомогою підіймальних гвинтів поперечного

іпоздовжнього рівнів;

спостерігаючи в окуляр і повертаючи мікрометренний гвинт відлікового пристрою за годинниковою стрілкою (в один бік), суміщають зображення індексу (світлої смуги) з вихідним діленням окулярної шкали;

уважно слідкують за чіткістю зображення індексу. Повторюють суміщення індексу (неодноразово) для підвищення достовірності зняття відліку.

Після встановлення приладу знімають три рази відліки з відлікового пристрою гравіметра через однаковий на всіх пунктах інтервал часу. Відліки знімають з точністю до 0.001 оберту вимірювального гвинта. Розбіжність між відліками не повинна перевищувати величини найменшої поділки шкали (соті частки мілігала). Приклад записування у польовому гравіметричному журналі наведено у табл. 1. У журнал записують такі дані спостережень: номер пункту спостережень, час спостережень з точністю до однієї хвилини, температуру всередині приладу, відліки з гравіметра. Крім того, в польовому журналі спостережень записують стан погоди (ясно чи похмуро, сила вітру) з метою виявлення характеру зміни нуль-пункту гравіметра.

Таблиця 1

Журнал спостережень у гравіметровому рейсі

Рейс №1 Гравіметр ГНУ КВ №582

Ціна поділки відлікового пристрою с = 6,431мГал/оберт

Дата: 16.04.2013

Оператор: Шевченко І.П. Погода: похмуро, вітер 2 м/с

 

Час спостережень t

Температура

Відліки з гравіметра

Sсер

Пункт

Т

S1

S2

S3

 

 

 

 

год.

хв.

° С

 

мГал

 

мГал

ОГП І

8

0

18

5,287

5,286

5,287

5,287

1

8

10

18

5,431

5,433

5,431

5,432

2

8

25

18

5,743

5,744

5,743

5,743

3

8

40

18

5,992

5,990

5,992

5,991

4

8

55

18

6,112

6,111

6,112

6,112

5

9

10

18

6,315

6,316

6,315

6,315

6

9

20

18

6,483

6,483

6,484

6,483

7

9

35

19

6,658

6,657

6,657

6,657

8

10

5

19

7,014

7,012

7,015

7,014

9

10

15

19

7,584

7,583

7,583

7,583

ОГП І

10

30

19

5,342

5,343

5,341

5,342

6

Опрацювання спостережень у пунктах замкнутого гравіметрового рейсу зводиться до обчислення поправок у відліки з гравіметра. Спочатку перетворюють відліки з гравіметра в умовній шкалі до відліків, виражених у мГалах. Для цього використовують формулу зв’язку

S= Sсер × с ,

де Sсер – середній відлік з гравіметра в умовній відліковій шкалі;

с – ціна поділки відлікового пристрою; S– відлік з гравіметра у мГалах.

Потім обчислюють поправку S за зміщення нуль-пункту гравіметра

DS = -K × (t - t ) , K = SК - SП ,

i i 0 Dt

де K – швидкість зміни зміщення нуль-пункту за 1 хв часу; t – тривалість рейсу;

SП , SК – відліки з гравіметра (в мГалах) на початку та наприкінці спостереження на опорному (вихідному) пункті;

ti - t0 – проміжок часу від початку рейсу.

Далі знаходять виправлені за зміщення нуль-пункту відліки у пунктах гравіметрового рейсу

Sвип = S+ DS .

Опісля обчислюють приріст прискорення вільного падіння між пунктами спостереження, використовуючи виправлені відліки

Dgі = Sвипі - Sвипвих .

Повні значення прискорення вільного падіння обчислюють за формулою

gі = gвих + Dgі

Приклад опрацювання результатів спостережень у гравіметровому рейсі наведено у табл. 2.

7

Список літератури

1.Двуліт П.Д. Гравіметрія. – Львів. ЛАГТ, 1998. – 196 с.

2.Веселов К.Е. Гравиметрическая сьемка. – М.: Недра, 1986.

3.Обробка гравіметрового рейсу: Інструкція до лабораторної роботи з курсу “Гравіметрія” для студентів ІІІ курсу спеціальності 1302 “Астро-

номогеодезія” і ІV курсу спеціальності 1301 “Прикладна геодезія” / упоряд. П. Д. Двуліт, М. І. Марич. – Львів: ЛПІ, 1989. – 4 с.

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2

 

 

 

 

 

 

Приклад опрацювання гравіметрового рейсу

 

 

 

Рейс №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата: 16.04.2013

 

Гравіметр ГНУ КВ №562

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оператор: Шевченко І.П.

 

Ціна поділки відлікового пристрою с = 6,431 мГал/оберт

 

 

 

 

 

Погода: похмуро, вітер 2 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Інтер-

Покази

Покази

 

 

 

 

 

Приріст

 

 

 

Час

 

 

гравіметра

 

Поправка за

 

Виправле-

 

Сила тяжіння

 

 

 

 

гравіметра

 

 

 

прискорення

 

 

спостере-

 

вал

в діленнях

 

зміщення

 

 

 

 

 

в мГал

 

 

ний відлік

 

вільного

 

 

Пункт

ження

 

часу

відлікової

 

нуль-пункту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

падіння

 

 

 

 

 

 

 

шкали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t

S

S′

 

S

 

Sвип

 

g

g

 

 

год.

 

хв.

 

Хв.

Об.

мГал

 

мГал

 

мГал

 

мГал

мГал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГП І

8

 

0

 

0

5,287

 

34,00

 

 

 

34,00

 

 

981063,80

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

8

 

10

 

10

5,432

 

34,93

-0,02

 

34,91

 

0,91

981064,71

 

 

 

 

 

 

 

2

8

 

25

 

25

5,743

 

36,93

-0,06

 

36,87

 

2,87

981066,67

 

3

8

 

40

 

40

5,991

 

38,53

-0,09

 

38,44

 

4,44

981068,24

 

4

8

 

55

 

55

6,112

 

39,31

-0,13

 

39,18

 

5,18

981068,98

 

5

9

 

10

 

70

6,315

 

40,61

-0,16

 

40,45

 

6,45

981070,25

 

6

9

 

20

 

80

6,483

 

41,69

-0,19

 

41,50

 

7,50

981071,30

 

7

9

 

35

 

95

6,657

 

42,81

-0,22

 

42,59

 

8,59

981072,39

 

8

10

 

5

 

125

7,014

 

45,11

-0,29

 

44,82

 

10,82

981074,62

 

9

10

 

15

 

135

7,583

 

48,77

-0,32

 

48,45

 

14,45

981078,25

 

ОГП І

10

 

30

 

150

5,342

 

34,35

-0,35

 

34,00

 

 

981063,80

 

 

 

 

 

 

 

K =

34.00 34.35

= -0,002333

/ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

мГал хв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вихідні дані:

1

с=

 

5.43 мГал

2

с=

 

5.55 мГал

3

с=

 

5.40 мГал

4

с=

 

5.41 мГал

5

с=

 

5.53 мГал

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

I

 

19

45

 

5.820

I

 

18

30

 

4.723

I

 

17

03

 

11.067

I

 

19

20

 

13.121

I

 

18

10

 

11.064

1

 

20

12

 

5.653

1

 

18

32

 

4.710

1

 

17

16

 

11.182

1

 

19

25

 

13.058

1

 

18

17

 

11.124

2

 

20

20

 

5.650

2

 

18

35

 

4.677

2

 

17

24

 

11.344

2

 

19

37

 

13.467

2

 

18

22

 

11.264

3

 

20

22

 

5.654

3

 

18

40

 

4.650

3

 

17

38

 

11.782

3

 

19

44

 

13.591

3

 

18

32

 

11.107

4

 

20

33

 

6.294

4

 

18

46

 

4.067

4

 

17

47

 

11.062

4

 

19

50

 

13.078

4

 

18

40

 

11.604

5

 

20

45

 

5.476

5

 

18

56

 

3.767

5

 

17

58

 

11.114

5

 

19

58

 

10.129

5

 

18

45

 

11.544

6

 

20

49

 

5.522

6

 

19

03

 

3.764

6

 

18

10

 

11.328

6

 

20

07

 

10.067

6

 

18

54

 

10.904

7

 

21

00

 

5.532

7

 

19

07

 

3.778

7

 

18

25

 

11.907

7

 

20

14

 

10.692

7

 

18

59

 

9.111

8

 

21

07

 

5.381

8

 

19

11

 

3.793

8

 

18

37

 

11.163

8

 

20

25

 

10.541

8

 

19

10

 

9.112

9

 

21

17

 

4.841

9

 

19

15

 

4.782

9

 

18

42

 

11.548

9

 

20

37

 

10.114

9

 

19

17

 

9.264

I

 

21

17

 

4.841

I

 

20

00

 

4.591

I

 

18

58

 

11.082

I

 

20

45

 

13.140

I

 

19

24

 

11.102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

с=

 

5.12 мГал

7

с=

 

5.44 мГал

8

с=

 

5.25 мГал

9

с=

 

5.20 мГал

10

с=

 

5.45 мГал

 

 

 

 

 

 

 

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

Час, t

 

Відлік, S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

год.

хв.

 

об.

 

I

 

17

30

 

3.648

I

 

17

05

 

10.211

I

 

17

40

 

10.712

I

 

19

05

 

3.777

I

 

18

30

 

5.438

 

1

 

17

37

 

3.424

1

 

17

10

 

10.067

1

 

17

54

 

10.452

1

 

19

14

 

3.068

1

 

18

42

 

5.242

 

2

 

17

42

 

3.067

2

 

17

18

 

10.014

2

 

17

59

 

10.768

2

 

19

21

 

3.115

2

 

18

57

 

5.157

 

3

 

17

49

 

3.158

3

 

17

26

 

10.912

3

 

18

11

 

10.400

3

 

19

35

 

3.642

3

 

19

10

 

5.059

 

4

 

17

54

 

9.987

4

 

17

37

 

3.611

4

 

18

27

 

5.312

4

 

19

46

 

3.508

4

 

19

22

 

5.114

 

5

 

18

10

 

9.097

5

 

17

42

 

3.077

5

 

18

35

 

5.782

5

 

19

57

 

3.412

5

 

19

34

 

8.106

 

6

 

18

25

 

9.179

6

 

17

58

 

3.812

6

 

18

44

 

5.611

6

 

20

09

 

5.607

6

 

19

42

 

8.249

 

7

 

18

37

 

9.648

7

 

18

08

 

5.990

7

 

18

59

 

3.114

7

 

20

19

 

5.528

7

 

19

51

 

8.352

 

8

 

18

45

 

4.345

8

 

18

27

 

5.067

8

 

19

10

 

3.062

8

 

20

27

 

5.342

8

 

19

57

 

9.164

 

9

 

18

48

 

4.066

9

 

18

34

 

5.920

9

 

19

24

 

3.709

9

 

20

39

 

5.178

9

 

20

05

 

7.572

 

I

 

18

59

 

3.641

I

 

18

49

 

10.237

I

 

19

48

 

10.720

I

 

21

00

 

3.800

I

 

20

11

 

5.449