 |
|
Методика гравиметрических наблюдений
Поскольку изучаемые эффекты очень малы, то к методике наблюдения предъявляются повышенные требования, аномалии должны быть получены с максимально возможной точностью. На точность определения аномалий влияют так называемые элементарные ошибки:
1) Ошибка определения аномалии на опорном пункте, эту ошибку называют m1;
2) «Чистая» ошибка наблюдения, это именно ошибка наблюдения с гравиметром m2;
3) Ошибка привязки к опорному пункту m3;
4) Ошибка поправки Буге m4;
5) Ошибка поправки за смещение нуль-пункта m5;
6) Ошибка поправки за влияние рельефа m6;
7) Ошибка, обусловленная структурой съемочной сети m7;
8) Ошибка за нормальное поле m8.
Каждая из этих элементарных ошибок вносит свою долю в общую ошибку m – это ошибка определения аномалии Буге. Причем:
Каждая из этих ошибок имеет свой «вес», наибольшую величину имеют веса ошибок m4 и m5, каждая из этих ошибок 0,62m. При проведении гравиметрических наблюдений наибольшее внимание требуется уделять ошибкам m4 и m5.
Поправка Буге
В смещении нуль-пункта можем наблюдать как плавное систематическое изменение, так и обладать флюктуациями, рис 6.2. Предсказать заранее как будет изменяться смещение нуль-пункта невозможно, чаще всего это имеет совершенно хаотический характер, поэтому на практике обычно вводят поправку за смещение нуль пункта, для этого используют повторные наблюдения на точках. Как показала практика, наиболее точный учет смещения осуществляется при съемке по методике измерения отдельных приращений (МИОП), предложенная Маловичко. Дадим развертку по времени рис 6.3. Оператор выходит на профиль, берет отчет на нулевом пикете, идет на следующую точку, берет отсчет там, возвращается на точку 0, опять идем на первую точку и берем отсчет n3. Отсчет n3 для звена 0-1 является N0 для звена 1-2, поэтому на каждом звене мы имеем три измерения приращения, т.е. ΔN.
Наблюденное значение на точке определяется как алгебраическая сумма предыдущих приращений. Эта методика имеет важные достоинства: большая точность по сравнению с другими методиками; не имеет необходимости в опорной сети (опорные пункты здесь могут служить лишь для привязки наблюдений к единому уровню); поправка за смещение нуль-пункта автоматически учтена в формуле и не нужно ее дополнительно учитывать; возможность текущего контроля качества наблюдений (для этого можно подсчитать 
, так называемый разброс приращений) если ε не превышает наперед заданной величины (в зависимости от требований точности), то наблюдения считаются качественными, если ε больше этой величины, то наблюдение в данном звене нужно продолжить; возможность заканчивать рейс на любой точке; гораздо более высокая геологическая и экономическая эффективность. При этой методике можно разрядить сеть профилей. Однако, данная методика имеет существенный недостаток, большая психологическая нагрузка на оператора. Методика имеет ряд модификаций, но наибольшее распространение получил первичный ее вариант.
Методика однократных измерений МОИ. Наблюдения по этой методике начинаются и заканчиваются на опорных пунктах, например от пункта А до пункта С. Для контроля в середине рейса устанавливают промежуточных опорный пункт В. Рейс – это совокупность наблюдений, объединенных одной закономерностью смещения нуль-пункта.
Методика повторных измерений в обратном ходе. Наблюдения начинают с опорного пункта А, а затем проводят на рядовых пунктах, опорном пункте В, повторяют на нем через 5 – 8 мин и выполняют в обратном направлении вплоть до опорного пункта А. Эта методика позволяет более подробно учесть смещение нуль-пункта, чем МОИ, т.к. на каждом пункте получают два отсчета.
Методика повторных измерений в прямом ходе. Позволяет оператору следить за стабильностью работы гравиметра и исключать выскоки отсчетов.
Методика разностного нуль-пункта (МРНП). Наблюдения проводят одновременно двумя гравиметрами. По разностям отсчетов на каждом пункте строят разностный нуль-пункт. В точках излома разностного нуль-пункта выставляют опорные пункты заполняющей сети. Принято считать, что методика позволяет учесть характер смещения нуль-пункта, и в зависимости от характера смещений построить наиболее подходящую систему опорных пунктов.
Методика статистического нуль-пункта. Сначала наблюдения проводят в рядовых рейсах, а затем – по нескольким секущим рейсам в разные дни или с различными гравиметрами в объеме до 30% от числа рядовых точек. Секущий рейс, как правило, направлен вкрест простирания рядовых и пересекает каждый рядовой рейс только один раз.
Метод рандомизации помех или измерений через точку.Наблюдения проводят при крупномасштабных съемках с шагом менее 100 м одновременно по одному и тому же профилю двумя операторами: один выполняет измерения на четных пунктах, другой – на нечетных.
Определение криволинейности регионального фона
Необходимо для исключения эффекта его возможной криволинейности. Рис 6.4. По профилю АВ проведены высокоточные наблюдения, прежде чем обрабатывать необходимо определить фон. Для определения фона используется осреднение аномалий по системе окружностей и экстраполяции осредненных значений в центр окружностей. Допустим необходимо определить значение регионального фона в точке С, для этого возьмем систему из трех окружностей. В центре Δg0, на первой окружности Δg1, на второй Δg2, и на третьей Δg3, где Δg – это средние значения по окружностям. Воспользуемся рядом Тейлора и выразим средние значения на окружностях через значения в центре.
Где q – расстояние от центра.
Используя попрано эти уравнения (т.е. второе уравнение дважды), можно составить две системы и с помощью этого исключить производные.
Решаем систему из первого и второго уравнение, для этого умножим первое уравнение на 4:
Просуммируем:
Сделав тоже самое со вторым и третьим уравнением и просуммировав можем исключить первую производную и получить значение Δg0, т.е. значение в центре этих окружностей, которое имеет смысл регионального фона в точке.
Эту формулу можно получать для значения аналитический функций первого и второго порядка. Также эту формулу можно использовать для того, чтобы узнать квадрат числа. Рис 6.5. Для повышения точности определения фона, подобные формулы можно получить при других различных сочетаниях окружностей. Т.е. вместо эквидистантных окружностей, мы можем взять окружности с разными удалениями рис 6.6. Построим график рис 6.7.
Лекция 7