5.1 Методика й проектування наземних зйомок

В залежності від системи спостережень зйомки бувають: маршрутні, профільні та площинні. Маршрутні зйомки виконуються по зламаних лініях, що прокладаються по стежках, струмках, водорозділах і таке інше. Профільні зйомки виконуються за системою прямих ліній, що прокладаються на місцевості геодезичними засобами. Відстань між точками спостережень по маршруту або профілю вибирається, як правило, сталою і називається кроком зйомки. Площинною називається зйомка, дані якої дозволяють побудувати карту ізоліній поля. Вона проводиться за системою зближених профілів або маршрутів. Відстань між профілями може перевищувати відстань між точками гравіметричних спостережень не більше ніж у 5 разів (у магніторозвідці – в 10 разів). Профілі (маршрути) прокладаються перпендикулярно до передбаченого простягання пошукових геологічних об’єктів та зв'язаних із ними гравітаційних і магнітних аномалій. Мережа спостережень вибирається такою, щоб мінімальні за розмірами пошукові об’єкти були охоплені не менш ніж 2-3 профілями та 3 точками спостережень по профілю (у магніторозвідці – 3-5).

Масштаб зйомки визначається відстанню між профілями, яка на звітних картах повинна вкладатися в один сантиметр. Масштаб зйомки має відповідати стандартам, що прийняті в геодезії. Наприклад, зйомка, що виконується сіткою 200100м, відповідає масштабу 1:25 000.

За масштабом зйомки поділяються на дрібномасштабні (1:100000 і дрібніше), середньомасштабні (1:25000 – 1:50000) та великомасштабні (1:10000 і більше). Дрібномасштабні призначені для регіональних досліджень. Середньомасштабні та великомасштабні виконуються з метою геологічного картування, пошукових та пошуково-розвідувальних робіт.

Точність зйомок визначається величиною амплітуди мінімальних аномалій, що представляють пошуковий інтерес. Похибка визначення аномальних значень полів не повинна перевищувати 1/3  1/5 мінімальної амплітуди корисних аномалій (у магніторозвідці – 1/5  1/10). Переріз ізоліній звітних карт повинен в 2  3 рази перевищувати похибку зйомки.

Щільність мережі спостережень та точність зйомки визначаються з досвіду робіт у даному районі та за теоретичними розрахунками параметрів аномалій, або за даними спеціально передбачених дослідних робіт. Визначені параметри польових робіт коректуються відповідно до вимог інструкцій з гравірозвідки та магніторозвідки [1, 2], що регламентують основні елементи методики та техніки польових робіт. Згідно з інструкціями масштаб, точність та щільність мереж спостережень пов’язані між собою (таблиці 5.1 і 5.2).

При спостереженнях оптико-механічними магнітометрами методика робіт майже не відрізняється від методики гравіметричних зйомок. Однак є необхідність організації синхронних спостережень добових варіацій на базовому пункті. Топографо-геодезичне забезпечення магнітних зйомок простіше. Визначення висот пунктів спостережень за інструкцією передбачається тільки для прецизійних зйомок. Координатна прив’язка профілів є плановою і проектується для рівнинної місцевості з точністю 0.810^-3 м у масштабі звітної карти, а допустиме відхилення у відстані між точками по профілю при всіх масштабах зйомки складає не більше 0.0110^-3 м у масштабі звітної карти.

Таблиця 5.1 – Співвідношення масштабів, точності та

щільності гравіметричних зйомок

для рівнинної місцевості

Масштаб звітних карт та графіків	Перетин ізоаномал, 10-5 м/с2	Похибка визначення аномалій сили тяжіння	Похибка визначення значень сили тяжіння	Похибка визначення висот, м	Похибка визначення координат, м	Щільність мережі
						Число пунктів на 106 м2	Відстань між пунктами спостережень по профілю, м
1:1000000	5	1.5	0.5	5.0	200	0.040.10	25005000
1:500000 1:200000	2	0.8	0.4	2.5	100	0.100.25	10002000
1:100000	1	0.4	0.3	1.2	80	0.251.00	5001000

Продовження таблиці 5.1

Масштаб звітних карт та графіків	Перетин ізоаномал, 10-5 м/с2	Похибка визначення аномалій сили тяжіння	Похибка визначення значень сили тяжіння	Похибка визначення висот, м	Похибка визначення координат, м	Щільність мережі
						Число пунктів на 106 м2	Відстань між пунктами спостережень по профілю, м
1:50000	0.5 0.25	0.20 0.10	0.15 0.07	0.70 0.35	40	230 450	100500
1:25000	0.25 0.20	0.10 0.08	0.06	0.35 0.25	20	1260 1680	50250
1:10000	0.20 0.10	0.08 0.04	0.06 0.03	0.20 0.10	4	20100 25200	20100
1:5000	0.10 0.05	0.04 0.02	0.03 0.015	0.10 0.05	2	50250 100500	1050

Таблиця 5.2 - Співвідношення масштабів і точності

магнітних зйомок

Категорія зйомки	Масштаб	Середня квадра-тична похибка зйомки, нТл	Відстань між профіля-ми, м	Відстань між точками спостере-жень по профілю, м
Низької точності Середньої точності Високої точності Прецезій-на зйомка	1:1000000 1:500000 1:200000 1:100000 1:50000 1:25000 1:10000 1:10000 1:5000 1:2000 1:1000 і більше	15 і більше 515 до 5 до 1	10000 5000 2000 1000 500 200250 100 100 50 20 10	10002000 5001000 200500 100200 50100 2050 1025 1025 520 510 25

Спостереження полів складається з двох етапів: заповнення опорної мережі й спостережень у точках рядової мережі. Створення опорної мережі, до якої прив`язуються рядові рейси (рейс починається та закінчується спостереженнями на опорних точках), зумовлено необхідністю врахування зміщення «нуль-пункту» оптико-механічних приборів та виключення накопичення систематичних похибок при обробці даних спостережень прирощень сили тяжіння або складових магнітного поля по рядовій мережі. Для забезпечення мінімального впливу зміщення «нуль-пункту» на сумарну точність спостережень поля по площі (профілю) відстань між опорними точками має бути невеликою ( 12-і години спостережень по рядових точках рейсу між сусідніми опорними точками); а точність спостережень при заповненні опорної мережі має бути підвищеною у 2-3 рази в порівнянні з точністю заповнення рядової мережі. Спостереження на опорній мережі, як правило, багатократні і виконуються декількома гравіметрами одночасно. За такою методикою спостережень точність зйомки підвищується у декілька разів.

Кратність спостережень (кількість незалежних спостережень на опорній мережі, а в разі необхідності і на рядовій) розраховується за формулою:

, (5.1)

де середньоквадратична похибка одиничного виміру гравіметром або магнітометром,

точність спостережень, що запроектована.

Для визначення абсолютних значень спостереженого поля опорна мережа прив`язується до державної опорної мережі, як правило, другого класу.

З метою оцінки якості рядової зйомки виконуються спеціальні контрольні виміри в обсязі 5 – 10% від загальної кількості точок спостережень, але не менше 50 точок. Контрольні виміри розподіляються рівномірно по площі спостережень та проводяться незалежними рейсами: іншим прибором, іншим оператором або в інший день. Рейс або його ланка (ділянка рейсу по профілю між сусідніми опорними пунктами) вважається якісною, якщо різниця між першими та контрольними вимірами не перевищує потрійну величину похибки, що передбачена у проекті. Якщо на трьох і більше пунктах рейсу отримано недопустиме розходження основних та контрольних вимірів, рейс (або ланка) бракується.

Точність рядової зйомки оцінюється за формулою:

, (5.2)

де різниця спостережених значень поля, що отримані під час основного та контрольного вимірів;

кількість контрольних точок.

Якщо на деяких контрольних точках здійснено більше двох вимірів, то похибка рядової зйомки розраховується за формулою:

, (5.3)

де відхилення спостереженого значення поля від середнього у рядовій точці,

кількість вимірів,

кількість контрольних точок.

Загальна точність зйомки оцінюється за формулою:

, (5.4)

де точність спостережень на рядовій мережі;

точність опорної мережі;

похибка визначення нормального значення поля, яка залежить від точності визначення координат точок спостережень;

похибка визначення поправки Буге (точність висот та густини проміжного шару – у гравірозвідці);

точність спостережень добових варіацій на базовому пункті (у магніторозвідці);

похибка визначення поправки за рельєф.

Середньоквадратична похибка опорної мережі визначається за результатами її зрівноваження, рядової мережі – за результатами контрольних вимірів.

Точність визначення нормальних значень поля розраховують за формулою:

, (5.5)

де нормальний горизонтальний градієнт поля;

похибка визначення координат пунктів спостережень.

Нормальний горизонтальний градієнт поля визначається за таблицями нормальних значень поля, але для середніх широт уздовж меридіана може бути прийнятим ~ 0.810^-8 (м/с²)/м (у гравірозвідці) і 510^-3 нТл/м (у магніторозвідці);

Похибка визначення поправок Буге розраховується за формулою:

, (5.6)

де – середньозважена густина проміжного шару;

похибка визначення висот пунктів спостережень.

Загальноприйняте значення середньозваженої густини проміжного шару для осадового комплексу 2.310³ кг/м³, для магматичного комплексу – 2.6710³ кг/м³.

Похибки планової та висотної прив’язки (і) визначають за результатами контрольних геодезичних вимірів.

В магніторозвідці поправку типу Буге слід уводити тільки при високоточних спостереженнях.

Під час виконання магнітних зйомок середньої та високої точності для врахування добових варіацій магнітного поля організується магнітоваріаційна служба (МВС) на базовому пункті (БП). Місце для встановлення МВС вибирається у спокійному магнітному полі на відстані від можливих джерел магнітних завад. Як правило МВС обладнується біля партії (відстань до ділянки робіт <30000 м) або на ділянці робіт. Рахується, що у середніх широтах хід варіацій однаковий (1 нТл) на площах 5000050000 м. Реєстрація варіацій виконується з інтервалом в 60 сек.

Формула (5.4) використовується як на етапі обробки польових спостережень, так і на етапі проектування робіт.

Питання для самоперевірки

1) Правила визначення мережі спостережень та точності зйомки.

2) Мета створення опорної мережі й основні її параметри.

3) Кратність спостережень.

4) Мета й обсяги контрольних вимірів.

5) Точність рядової зйомки.

6) Загальна точність зйомки.

Література

1.Инструкция по гравиметрической разведке. М.: Недра, 1975. – 88с.

2.Инструкция по магниторазведке. Л.: Недра, 1981. – 264с.

3. Кошелев И.Н. Гравитационная и магнитная разведка. Практикум. К.: Вища шк., 1984. – 240с.