Развитие государственной гравиметрической сети России
И. А. Ощепков, Е. П. Разинькова, В. С. Башкатов, О. А. Забузова, И. А. Сухарев-Крылов, А. К. Ефименко, Е. А. Чистякова
ППК «Роскадастр», г. Москва, Россия
Государственная гравиметрическая сеть России представляет собой совокупность закреплённых на местности гравиметрических пунктов, на которых выполняются абсолютные и/или относительные измерения ускорения силы тяжести, определяются высоты и координаты в государственных геодезических системах ускорения силы тяжести (гравиметрической системе), высот и координат соответственно.
В докладе обсуждаются вопросы определения и установления государственной гравиметрической системы нового поколения, а также необходимые для этого изменения в структуре и инфраструктуре государственной гравиметрической сети.
Одним из ключевых элементов такой инфраструктуры являются гравиметрические пункты непрерывного мониторинга, на которых реальное значение ускорения силы тяжести известно в любой момент времени с высокой точностью и есть возможность проводить сравнения абсолютных гравиметров. В структуре государственной гравиметрической сети такие пункты занимают верхний уровень иерархии и называются исходными (главными). Один из таких пунктов создаётся в настоящее время в городе Москве на базе гравиметрической лаборатории ППК «Роскадастр».
Регулярное проведение упомянутых выше сравнений абсолютных гравиметров, международных и национальных, также является важнейшей составляющей инфраструктуры гравиметрической системы, поскольку обеспечивает прослеживаемость результатов измерений к СИ или, при недоступности по какой-либо причине этого варианта, групповому эталону. Тем самым и задаётся гравиметрическая система отсчёта.
Дальнейшее распространение гравиметрической системы выполняется через абсолютные измерения ускорения силы тяжести на пунктах фундаментальной гравиметрической сети. При этом выбор места для создания фундаментального пункта должен определяться основной научной задачей, решаемой сетью этого класса: изучение вариаций гравитационного поля Земли во времени. Гравиметрические пункты должны совмещаться со средствами непрерывных определений координат (ГНСС и др.) и других геодезических и геофизических параметров.
В состав работ на фундаментальном пункте входит: определение координат и высот пункта и его пунктов-спутников; абсолютные измерения и определение вертикального градиента ускорения силы тяжести на пункте; относительные измерения ускорения силы тяжести между пунктом и его пунктами-спутниками. Разработанная методика выполнения измерений позволяет практически на всех фундаментальных пунктах, независимо от условий наблюдений, получить значение ускорения силы тяжести с суммарной стандартной неопределённостью не превышающей 8 мкГал на любой эффективной высоте, а на пунктах-спутниках — не превышающей 10 мкГал на высоте марки. Последнее, помимо прочего, достигается тщательным и трудоёмким эталонированием статических гравиметров на специально созданном для этих целей гравиметрическом базисе (полигоне).
С увеличением количества пунктов, на которых выполнен указанный выше комплекс измерений, и ростом числа аппаратуры, применяемой для измерений, появляется необходимость в автоматизации большинства операций, выполняемых при реализации государственной гравиметрической системы, начиная от ведения электронных журналов проведения поверок и исследований аппаратуры и заканчивая предоставлением результатов измерений заинтересованным пользователям. Все эти модули являются частью создаваемого центра данных гравиметрической сети Российской Федерации.