„Който лесно вярва, лесно се лъже.“

Въведение. Гравиметрията, като наука за методите за измерване на силата на тежестта, в последните години претърпя качествени изменения.

Преходът на подвижна основа поставя редица сложни задачи: появи се необходимост от стабилизиране на основата с помощта на жироскопни системи, в комплекса апаратури се въвеждат специални изчислителни устройства за автоматична обработка на данните, информиращи за състоянието на чувствителния елемент на прибора и за движението на основата.

Съвременното състояние на гравиметричната изученост на Земята носи доста неравномерен характер. До скоро основните усилия са били насочени към изучаване на полето на ускорение на силата на тежестта на сушата. Гравиметричните наблюдения на море са били започнати много по-късно от сухоземните и забележимо изостават от тях, както по размаха на работа, така и по точността на получаваните резултати.

Усъвършенстването на методите за изследване на гравитационното поле на базата на развитие на многоканалните динамични системи позволява да бъдат поставени нови задачи, имащи голямо приложно значение, такива като измерване на всички съставляващи на градиента на полето на силата на тежестта в геодезична координатна система и определяне на вторите производни на потенциала на силите на тежестта към тази точност, която до неотдавна е била достижима само за подводните лодки.

Заедно с това, в частите и подразделенията на Хидрографска служба на ВМФ е необходимо да се организират изследвания за ГПЗ в океана с щателен отчет за особеностите на самото изучавано поле, а също така с всестранно и строго съблюдаване на изискванията на ръководните документи, регламентиращи методиката за извършване на морска гравиметрична снимка, за обработката на нейните резултати и порядъка за отчетите по нея.

Класификация на морската гравиметрична снимка. Морска гравиметрична снимка (МГС) – това е съвкупност от гравиметрични измервания и определяне на координатите на точките на тези измервания, изпълнявани в океана (морето) с цел изучаване на пространственото разпределение на гравитационното поле на Земята.

Цели на изпълнението на морската гравиметрична снимка (МГС) се явяват:

– уточнение на параметрите на гравитационното поле и фигурата на Земята;

– провеждане на регионални геофизични изследвания;

– осъществяване на геологично гравиметрично разузнаване;

– решаване на различни специални задачи.

Морската гравиметрична снимка се подразделя на надводна, подводна, дънна, от леда и снимка на плитководието.

По своя характер МГС може да бъде площна и профилна. На свой ред площната снимка се подразделя на равномерна и не равномерна. Неравномерността на снимката, обусловена от геологични и други особености на изследваната площ или от целите на изпълняваните работи, не трябва да снижава достоверността на съставяне на картата от изоаномали на ускорението на силата на тежестта.

Профилната снимка се използва за изучаване на дълбочинния строеж на земната кора, за оценка на ефективността на апаратурата и методиката за извършване на гравиметричната снимка, за детайлно изучаване на протяжни геологични обекти, за приложение на интерпретационни профили с повишена детайлност и точност с цел извършване на количествени разчети, при изпълнение на изследването с метода опорен профил, за контрол на по-рано изпълнени площни снимки, а също така на снимки в отдалечени и трудно достъпни райони. Като правило, снимка по протежение на профил се извършва непрекъснато.

Значението на силата на тежестта, измерено с дънни прибори, а също така с махални прибори и гравиметри, установени на надводни кораби, подводни лодки и дълбоководни апарати, за осигуряване на сравнимост на измерванията, те се привеждат (редуцират) към една уровена повърхност (ниво), съвпадаща с повърхността на геоида, а ако това е невъзможно, те се привеждат към нулата на морската навигационна карта на района на снимката.

Резултатите от морските гравиметрични работи се привеждат към единна система, отнесена към Световния гравиметричен пункт в Потсдам, на който абсолютното значение на силата на тежестта с отчет на поправката на Хонкасало е прието да е равна на 981260,033 мГал.

Нормалното значение на силата на тежестта се определя по формулата на Гелмерт 1909 г. без 14 мГал.

Положението на гравиметричните пунктове се определят в плана и по височина, и при окончателната обработка материалите се привеждат към координатна система 1942 г.

В зависимост от целите и методиката на изпълнението морската гравиметрична снимка се подразделя на три вида:

а) обща (генерална) снимка – за решаването на планетарните геодезични задачи (определяне и уточняване на параметрите и планетарните характеристики на гравитационното поле и фигурата на Земята);

б) регионална гравиметрична снимка – за определяне достатъчно подробни характеристики на полето на силата на тежестта на Земята в пределите на големи региони;

в) детайлна гравиметрична снимка на ограничени райони с цел геологическо гравиметрично разузнаване, за решаване на различни научно приложни задачи и създаване на навигационни геофизични полигони.

Подробността на генералната и регионална гравиметрична снимка се определя в съответствие с данните, приведени в таблица 1.

Между галсово разстояние Таблица 1

Регионалната геометрична снимка, като правило, трябва да се предшества от детайлна. При необходимост от провеждане на МГС в интересите на гравиметричното разузнаване или за решаване на други специални задачи следва да се ръководим от съответните инструкции.

При извършване на детайлна гравиметрична снимка разстоянието между профилите се избира като се изхожда от целите на снимката и се обосновава в научно – техническия проект с отчет рекогносцировъчните данни, получени при регионални снимки.

МГС от всички видове се препоръчва да се изпълняват в комплекс с извършването на промер, морска магнитна и аеромагнитна снимка, сеизмично сондиране и други видове геофизични изследвания, взаимно допълващи се едни други, позволяващи повишаването на качеството на отделните видове снимки и интерпретациите на техните резултати.

Изискванията към точността на измерванията на параметрите на гравитационното поле на Земята са приведени в таблица 2.

Таблица 2

По точността на изпълнение МГС се делят на пет класа. Изискванията към точността на определяне на аномалиите на силата на тежестта в свободния въздух в зависимост от класа на снимката са приведени в таблица 3.

Класификация на гравиметричната снимка Таблица 3

Приведената случайна част на погрешността не включва величината на погрешност на опорните гравиметрични пунктове. Систематическата част на погрешността се определя на независими контролни пунктове по пътя на сравнение на резултатите от измерванията на дадената експедиция с резултатите измерени при други експедиции.

Акваторията на Световния океан се покрива, като правило, с профилна гравиметрична снимка 4 и 5 клас, изпълнявана с надводни кораби и подводни лодки.

Мащабът на снимката се установява в съответствие с мащаба на отчетните гравиметрични карти, който се определя в съответствие с табл. 4. При избора на един от препоръчаните мащаби следва да се отчитат максималните градиенти, срещащи се или очакваните в пределите на района, предстоящ за снимка.

При извършване на МГС гравиметричните измервания се привързват към морските гравиметрични пунктове. Морски гравиметричен пункт – това е пункт с изгладени значения за силата на тежестта, отнесени към средата на отрязък от галса, преминат от носителя в зададен промеждутък от време с постоянна скорост.

В зависимост от назначението на пунктовете на морската гравиметрична снимка, те се подразделят на опорни, редови и контролни, а в зависимост от използваните прибори те се подразделят на гравиметрови и махални.

Опорните гравиметрични пунктове (ОГП) служат за привеждане на снимката към единно ниво и за отчет на смущенията на нулата на прибора на пункта. ОГП се подразделят на брегови, спомагателни брегови, корабни и морски.

Контролните пунктове се подразделят на независими, повторни и възвратни.

Независимите контролни пунктове се наричат морски пунктове, на които силата на тежестта е определена от друга отечествена или задгранична експедиция.

Повторните контролни пунктове това са морски пунктове, на които силата на тежестта е определена два или повече пъти в хода на работата в дадената експедиция с интервал не по-малък от едно денонощие.

Възвратни контролни пунктове се наричат морски пунктове, на които силата на тежестта се е определяла два пъти на взаимно обратни галси, при което второто определяне се изпълнява веднага след първото.

За морските гравиметрични пунктове, освен значението на силата на тежестта и нейните аномалии, трябва да бъдат определяни:

– координатите на пункта (ширина и дължина);

– височината на установката (дълбочина на потапяне) на чувствителния елемент на гравиметричните прибори относно нивото на морето;

– абсолютната скорост на кораба (или относителната скорост, снос, течения и дрейф);

– пътя на кораба;

– дълбочината на морето;

– дата и време на гравиметричните измервания.

Точните значения на тези параметри са необходими за разчитане на поправките на Етвеш и аномалиите на силата на тежестта в редукция на Буге. Изискванията към точността на определяне на всички параметри, необходими за изчисляване на силата на тежестта и нейните аномалии в редукция на Фая и Буге, отчета на динамичните въздействия, приведени в инструкция ИГ-78.

Таблица 4

Мащаби на морска гравиметрична снимка