Geodezja i geodynamika

Osnowa grawimetryczna systemu PIG-62

Prace nad zakładaniem pierwszej osnowy grawimetrycznej w Polsce rozpoczęto w 1955 r. staraniem Państwowego Instytutu Geologicznego (PIG) oraz Instytutu Geodezji i Kartografii (IGiK). Osnowa I klasy, założona przez PIG w latach 1955-1957, składała się z 18 punktów. Punkty te zlokalizowano na lotniskach aby umożliwić wykorzystanie transportu lotniczego (czas wykonania względnych pomiarów grawimetrycznych odgrywa istotna rolę ze względu na wpływ nieliniowości dryftu grawimetru na pomierzone różnice przyspieszenia siły ciężkości).

Pomiary różnic przyspieszenia siły ciężkości wykonano grawimetrem Askania Gs-11 z błędem σΔg = ±0.11 mGal (1.1 μm·s-2). Grawimetr ten był kalibrowany na zaprojektowanej w IGiK podstawowej sieci punktów wahadłowych.

Pozycje punktów osnowy określono z map topograficznych w skali 1:50 000 w odniesionym do elipsoidy Bessela systemie „Borowa Góra”, z błędem σX = σY = ±50 m, zaś ich wysokości wyznaczono poprzez dowiązanie niwelacyjne do osnowy wysokościowej z błędem σH = ±2 cm. Obserwacje wyrównano w PIG w 1959 r. według metody spostrzeżeń pośrednich w systemie poczdamskim, przyjmując jako odniesienie punkt międzynarodowej sieci grawimetrycznej Warszawa Okęcie przy al. Żwirki i Wigury. Punkt ten po założeniu w 1958 r. i opracowaniu międzynarodowej sieci grawimetrycznej krajów bloku wschodniego: Warszawa-Poczdam-Praga został przyjęty przez krajową służbę geodezyjną za punkt fundamentalny w Polsce, realizujący poziom grawimetryczny systemu poczdamskiego dla osnowy grawimetrycznej kraju. Błędy przyspieszenia siły ciężkości σg po wyrównaniu zawierają się w przedziale ±0.039÷0.070 mGal.

Osnowa grawimetryczna II klasy, założona w latach 1957–1962 przez zespoły PIG, Państwowego Przedsiębiorstwa Poszukiwań Geofizycznych (PPPG) i IGiK, składała się z 144 niestabilizowanych punktów odległych wzajemnie o 50÷60 km.

Pomiary różnic przyspieszenia siły ciężkości wykonano, kalibrowanymi na punktach osnowy I klasy, grawimetrami Askania Gs-11 z błędem σΔg = ±0.04 mGal, korzystając z transportu samochodowego. Pozycje punktów osnowy określono z map topograficznych w skali 1:50 000 w systemie „Borowa Góra” z błędem σX = σY = ±50 m, zaś ich wysokości wyznaczono poprzez dowiązanie niwelacyjne do osnowy wysokościowej z błędem σH = ±2 cm.

Obserwacje wyrównano w IGiK w 1962 r., w systemie poczdamskim, w dwóch wersjach. W pierwszej wersji wyrównania wartości przyspieszenia siły ciężkości na punktach osnowy I klasy przyjęto jako stałe, w drugiej zaś przyspieszenia siły ciężkości na wszystkich punktach osnowy I i II klasy poddano wyrównaniu, przyjmując jako odniesienie punkt międzynarodowej sieci grawimetrycznej Warszawa Okęcie.

W ten sposób przeniesiono jednostkę międzynarodowej sieci grawimetrycznej „1958” na bazę grawimetryczną i krajową osnowę grawimetryczną. Błędy przyspieszenia siły ciężkości σg po wyrównaniu z pierwszej i drugiej wersji opracowania zawierają się odpowiednio w przedziałach ±0.015÷0.143 mGal i ±0.016÷0.062 mGal. Wyniki drugiej wersji wyrównania przyjęto w PIG jako system grawimetryczny dla Polski – system PIG-62 – i umieszczono w katalogu obejmującym 162 stacje. Uzyskane dokładności punktów sieci były wystarczające do prac grawimetrycznych prowadzonych do celów geologiczno-poszukiwawczych.

Dla pomiarów grawimetrycznych zdjęć półszczegółowych wykonywanych w celach geologiczno-poszukiwawczych założono osnowę grawimetryczną III klasy, dowiązaną do punktów osnowy grawimetrycznej I i II klasy. Pomiary grawimetryczne wykonano grawimetrami Askania Gs-11, Sharpe, Scintrex, Sodin i Worden z błędami σΔg w przedziale ±0.01÷0.03 mGal. Pozycje punktów grawimetrycznych określono z map topograficznych w skali 1:50 000 w systemie „Borowa Góra” z błędem σX = σY = ±50 m, zaś ich wysokości (wysokość n.p.m., a dokładniej wysokość normalną w systemie Kronstadt 60) wyznaczono poprzez dowiązanie niwelacyjne do osnowy wysokościowej z błędem σH = ±4 cm. Obserwacje grawimetryczne wyrównano w systemie PIG-62. Błędy przyspieszenia siły ciężkości σg po wyrównaniu szacowane są na ±0.06 mGal.