Применение спутниковой топопривязки

Сопряжение магнитометра с приемником спутниковой системы позиционирования позволяет существенно повысить эффективность и оперативность выполнения магнитных съемок. При этом каждое измерение магнитного поля сопровождается привязкой точки наблюдения к географическим координатам.

Использование спутниковой топопривязки позволяет избежать предварительной разбивки сети наблюдений, а в случае ее наличия - реализовать режим непрерывного сбора данных на съемочном маршруте, не только в пунктах сети, но и между ними. Данные записываются через дискретные промежутки времени непосредственно в движении.

На рис. 2 приведено сопоставление рядового и контрольного измерений в непрерывном режиме на фрагменте профиля общей длиной 15 км. Расхождение связано с несовпадением точек измерения поля при рядовом и контрольном проходе. Требуемая детальность на данном объекте составляла 50 м (измерения на пикетах указаны точками), и из графика видно что, несмотря на погрешности, связанные с определением координат при движении, непрерывный режим позволяет получить дополнительную информацию и точнее выявлять геологические структуры, в частности в верхней части разреза.

Регистрация координат одновременно с измерениями позволяет провести экспресс-картирование интересующего участка, а затем провести детальную съемку аномальных областей, вернувшись по записанным координатам.

Рис.2. Измерение магнитного поля на профиле, а - рядовое измерение, б - контрольное измерение, в - измерение на пикете.

Геодезические приемники GPS, обладающие максимальной точностью позиционирования (до нескольких мм в дифференциальном режиме), менее удобны в транспортировке, достаточно дороги и требуют дополнительной обработки данных, поэтому рассмотрена возможность применения совместно с магнитометром портативных навигационных приемников GPS. Вопросы применимости их в геофизических работах рассмотрены в частности в [7] и [8].

Экспериментально погрешность плановой привязки навигационным приемником GPS изучена во время проведения комплекса геофизических работ на о.Уруп. Координаты более 400 пикетов, расположенных на двух участках 2?2 км были записаны навигатором Garmin III+, сопряженным с магнитометром, а также с помощью геодезических измерений (с применением тахеометра и геодезических приемников GPS Trimble). Измерения координат проводились в разное время в течение 3 месяцев, на каждой точке измерение бралось однократно. Диаграммы, иллюстрирующая разность полученных координат, приведены на рис.3. Нулю соответствует <точное> измерение, полученое топосъемкой, точка изображает отклонение координат, полученных приемником GPS Garmin от <точных>. Число определений координат на участках Купольный (а) и Айнский (б) составило 157 и 260, а среднеквадратичная погрешность 4 м и 2 м соответственно. Условия видимости спутников в районе каждого пикета были различными, кроме того, участок Айнский, в целом отличался большей открытостью горизонта, чем участок Купольный.

Рис. 3. Разность между определениями координат с помощью навигатора Garmin, сопряженного с магнитометром и в результате проведения геодезических работ для двух участках с разной видимостью спутников, а - уч. Купольный, б - уч.Айнский, обозначения осей - метры

Таким образом, сопряжение пешеходных геомагнитометров с навигационным приемником GPS обеспечивает проведение пешеходных магнитных съемок, с точностью топопривязки до нескольких метров, в зависимости от условий видимости спутников.

Дальнейшее улучшение точности топопривязки возможно с применением приемников с большей чувствительностью, выносных антенн, а также математических приемов обработки спутниковых определений координат.

В наибольшем объеме (420 км профилей через 1 км) методика непрерывных измерений была опробована во время проведения магниторазведочных работ на Западно-Байкаловском лицензионном участке (рис. 4, цветная вкладка). Общее время, затраченное на полевые работы, составило 30 рабочих дней, следует также отметить, что магнитометрическая аппаратура POS показала хорошую работу при температуре до -30њ С.

Рис. 4. Карта магнитного поля Западно-Байкаловского участка, полученная магнитометром POS, сопряженным с навигатором Garmin