Опорная сеть

Чтобы обеспечить определение абсолютных значений силы тяжести во всех пунктах гравиметрических наблюдений и привести их к единому общегосударственному уровню, на всей территории России и стран бывшего СССР создана сеть высокоточных государственных опорных пунктов I класса с расстоянием между ними 200 – 500 км. (Аэрогравиметрическая экспедиция АН РФ). Средняя квадратическая погрешность приращения силы тяжести между двумя пунктами I класса составляет 0,1 – 0,15 мГл. За исходный пункт этой сети принят пункт «Москва ГАИШ», связанный с пунктом абсолютных определений силы тяжести в Потсдаме.

Между пунктами I класса специализированными организациями создается сеть опорных пунктов II класса с расстоянием между ними 100 – 300 км и погрешностью связи с пунктами I класса не более 0,2 мГл. Опорная сеть I и II классов является основой для дальнейшего сгущения опорной сети при различных гравиметрических съемках.

Полевую опорную сеть привязывают к государственной гравиметрической сети. Проведение съемки в условном уровне разрешено инструкцией только для отдельных профилей длиной менее 20 км, а также площадных съемок масштабов 1:25 000 и крупнее на площадях менее 70 км² без перспектив их наращивания.

Точность определения силы тяжести на опорных пунктах должна быть в 1,5 – 2 раза выше, чем на рядовых пунктах. Повышение точности наблюдений достигается применением более точных гравиметров, многократными измерениями группой гравиметров, сокращением длительности звеньев за счет транспортировки гравиметров на автотранспорте или на вертолете.

Основной методикой наблюдений в рейсе является методика однократных наблюдений по схеме 1 – 2 – 3 - ….- n - … - 3 – 2 – 1. Число пунктов, включаемых в рейс или звено определяется допустимой продолжительностью рейса, которая должна обеспечить линейное смещение нуля с требуемой точностью. Каждый опорный пункт наблюдается не менее, чем в двух независимых рейсах и должен иметь не менее трех приборо-связей с исходным опорным пунктом. Инструкцией в качестве основной рекомендуется методика измерений по центральной системе, при которой каждый опорный пункт имеет связь с пунктом, принятым за центральный в звене (рейсе). Каждое звено при этом начинается и заканчивается на одном и том же центральном пункте (рис. 2.20). За центральный пункт принимают обычно государственный опорный пункт I или II классов. Если этот пункт расположен далеко от площади работ, от него выставляют центральный пункт опорной сети III класса, располагая его на площади работ.

Приращения силы тяжести между опорными и центральным пунктом определяют при равноточных измерениях как средние арифметические из наблюденных приращений, при неравноточных измерениях усреднение выполняют с учетом весов измерений.

При невозможности измерений на всех точках опорной сети по центральной системе (например, в горно-таежной местности) создается двухступенчатая система опорных пунктов, включающая каркасные опорные пункты и пункты заполняющей опорной сети (рис. 2.21). Каркасные пункты создают по центральной системе, а заполняющие опорные пункты создают от пунктов каркасной сети. Каждый рейс при создании заполняющей опорной сети должен начинаться и заканчиваться на каркасном пункте, причем не обязательно на одном и том же.

В том случае, если невозможно создать опорную сеть по центральной ли двухступенчатой системам, применяют полигональную систему измерений (рис. 2.22). Это система, при которой опорная сеть образуется из совокупности полигонов со сторонами, каждая из которых определена в независимых рейсах по схеме 1 – 2 – 1, при этом предпочтительны полигоны с наименьшим числом сторон. Применение этой схемы предполагает последующее уравнивание полигонов.

Число наблюдений на пунктах опорной сети зависит от точности аппаратуры (средней квадратической погрешности единичного наблюдения) и проектной точности определения значений поля на пунктах опорной сети. На каждом опорном пункте должно быть выполнено не менее 3 независимых наблюдений.

После измерений на опорной сети проводится оценка точности создания опорной сети. Погрешность единичного наблюдения на одноступенчатой опорной сети

Рис. 2.20. Варианты создания опорной сети по центральной системе: А – с прямой независимой связью, В – с прямой зависимой связью.

Рис.2.21. Схема создания двухступенчатой опорной сети

Рис. 2.22. Полигональная система создания опорной сети.

рассчитывается по формуле:

, (2.56)

где δ_i – разности между средними и i –тыми значениями на всех опорных точках, N – число наблюдений на всех опорных точках, n – число опорных точек.

Погрешность создания опорной сети определяется по формуле:

, (2.57)

где N_ср – среднее количество наблюдений на точках опорной сети, т.е N/n.

При двухступенчатой системе погрешность оценивается следующим образом:

, (2.58)

где n_к и n_з - число соответственно каркасных и заполняющих опорных точек, ε_к и ε_з – погрешности создания каркасной и заполняющей опорной сети, рассчитанные по формуле (2.56).

Густота опорной сети определяется исходя из требования, чтобы в рядовом рейсе оператор успевал провести измерения на профиле (начиная их и заканчивая на опорном пункте) в течение времени линейного смещения нуля гравиметра.

При полигональной системе наблюдений на опорных пунктах оценка качества полигонов проводится по их невязкам. Допустимая невязка в полигоне определяется по формуле

Wg = 2 , (2.59)