1. Wstęp teoretyczny
Geoida Ziemia jako planeta ma kształt zwany geoidą. Ponieważ powierzchnia geoidy nie ma jednolitego dla oceanów i lądów równania analitycznego, zastąpiono ją sferoidą obrotową, która jest podstawą odniesienia wszelkich pomiarów grawimetrycznych. Wzory analityczne pozwalają na określenie dla każdego punktu pow. Sferoidy wartości przyśpieszenia siły ciężkości działającej prostopadle do tej powierzchni - jest to przyśpieszenie normalne γ
γγ(sin2 sin2 2
Siła ciężkości Jest to siła wypadkowa siły grawitacji i siły odśrodkowej ziemi. Pojęcie siły ciężkości rozszerza się również na jej natężenie, czyli jest to wartość siły ciężkości działającej na punkt o masie jednostkowej umieszczonej w jej polu.
Jednostką natężenia siły ciężkości jest Gal, 1Gal= 10-2N/kg
Poprawka wolno powietrzna (FAY'A) wyraża ona wpływ wysokości h stanowiska pomiarowego na wynik pomiaru g
Poprawka na warstwę pośrednią jest to poprawka, która usuwa wpływ przyciągania mas skalnych znajdujących się pomiędzy poziomem morza a poziomem punktu pomiarowego
Anomalia grawimetryczna: jest to różnica między pomierzoną wartością siły ciężkości przeliczoną (zredukowaną) z poziomu pomiarowego na poziom odniesienia a wartością normalną siły ciężkości na tym poziomie odniesienia.
Anomalie Bouguera - jest to różnica w danym punkcie , między wartością siły ciężkości, sprawdzoną za pomocą redukcji Bouguera do punktu na poziomie odniesienia, a wartością siły ciężkości w tym punkcie.
Dane przyjęte w projekcie
ϕ - szerokość geograficzna,
δgt - poprawka topograficzna siły ciężkości,
ρśr - średnia gęstość,
h - głębokość,
gzm - wartość zmierzona przyśpieszenia ziemskiego
Obliczenia
Przeliczanie wartości ϕ na stopnie:
Określenie wartości sinusów potrzebnych do dalszych obliczeń
|
sin |
sin2 |
sin2 2 |
46,60217 |
0,726600653 |
0,52794851 |
0,99687552 |
46,59867 |
0,726558682 |
0,52788752 |
0,99688915 |
46,58617 |
0,726408761 |
0,52766969 |
0,99693755 |
46,59167 |
0,72647473 |
0,52776553 |
0,99691630 |
46,58817 |
0,726432751 |
0,52770454 |
0,99692983 |
46,58467 |
0,726390769 |
0,52764355 |
0,99694334 |
46,58117 |
0,726348784 |
0,52758256 |
0,99695681 |
Wyznaczenie wartości normalnej siły ciężkości z pomocą wzoru Helmerta i GRS 80 dla poszczególnych punktów pomiarowych
Wzór Helmerta:
Wzór GRS 80
Helmert |
Nr.punktu |
Wzr.GRS-80 |
980760,86012474 |
0 1 2 3 4 5 6 |
980764,94417628 |
980760,54376056 |
|
980764,62780336 |
980759,41387256 |
|
980763,49788383 |
980759,91102634 |
|
980763,99505154 |
980759,59465630 |
|
980763,67867265 |
980759,27828433 |
|
980763,36229180 |
980758,96191042 |
|
980763,04590896 |
Wyznaczenie poprawki Faye'a i poprawki na warstwę pośrednią
Aby wyznaczyć poprawkę Faye'a stosujemy wzór
Aby wyznaczyć tę poprawkę stosujemy wzór
H [m] |
|
|
|
53,16 |
16,4052 |
2,67 |
-5,9429 |
69,16 |
21,3428 |
|
-7,7316 |
111,28 |
34,3410 |
|
-12,4403 |
92,3 |
28,4838 |
|
-10,3185 |
96,46 |
29,7676 |
|
-10,7835 |
108,92 |
33,6127 |
|
-12,1765 |
109,81 |
33,8874 |
|
-12,2760 |
Wyznaczenie wartości siły ciężkości zredukowanej do poziomu odniesienia przy zastosowaniu redukcji Bauguera oraz wyznaczenie anomali siły ciężkości dla wzorów Helmerta i GRS 80
Wartość siły ciężkości wyznaczamy ze wzoru
Anomalie siły ciężkości wyznaczamy ze wzoru
Dla Wzór Helmerta:
Dla Wzór GRS 80
Nr.pkt |
|
|
|
0 |
288,81808915 |
292,90214070 |
981053,7623 |
1 |
310,37337568 |
314,45741848 |
981075,0012 |
2 |
304,96281025 |
309,04682153 |
981068,4607 |
3 |
287,72024379 |
291,80426900 |
981051,7153 |
4 |
321,67534021 |
325,75935656 |
981085,3540 |
5 |
357,52393754 |
361,60794500 |
981120,8862 |
6 |
324,44547869 |
328,52947723 |
981087,4914 |