BTNMT
VNCĐC
Bộ tài nguyên và môi trờng
viện nghiên cứu địa chính
Đờng Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật
đề tài hợp tác quốc tế về khoa học công nghệ và môi trờng: Phối hợp nghiên cứu để xây dựng và hoàn thiện hệ thống
trọng lực phục vụ công tác nghiên cứu lãnh thổ và khai
thác tài nguyên, bảo vệ môi trờng ở Việt nam
Chủ nhiệm: TS. Lê Minh 6736
12/2/2008 Hà Nội, ngày tháng năm 2007 Hà Nội, ngày tháng năm 2007
Chủ nhiệm Đề tài Cơ quan chủ trì Đề tài
Q.Viện trởng Viện Nghiên cứu Địa chính TS. Lê Minh TS. Nguyễn Dũng Tiến
Hà Nội, 12-2007 2
danh sách những ngời thực hiện STT Họ và tên Cơ quan
1. TS. Lê Minh Trung tâm Viễn thám
2. KS. Nguyễn Tuấn Anh Trung tâm Viễn thám
3. KS. Điều Văn Vân Viện Nghiên cứu Địa chính
4.
KS. Trần Đình ấu
phải xác địh độ chính xác của giá trị trọng lực tuyệt đối là 0,005 mGal.
Ngoài ra, còn xem xét đến độ chính xác trung bình của dị thờng trọng lực
theo các ô chuẩn 3 x 3 phục vụ xây dựng mô hình Geoid độ chính xác cao
ở Việt Nam. Các yêu cầu về tọa độ và độ cao cần phải xác định cho các mốc
trọng lực cơ sở và trọng lực hạng I đợc nghiên cứu có căn cứ khoa học.
Đối với lới trọng lực cơ sở: M
X,Y
0,5 m, M
h
2,0 cm
Đối với lới trọng lực hạng I: M
X,Y
2,0 m, M
h
5,0 cm
- Trong báo cáo đã đề cập đến việc thu thập và đánh giá tổng quan về hệ
thống trọng lực hiện có ở nớc ta và ở CHDCND Lào. Trên cơ sở các đánh
giá trên đã đa ra các yêu cầu kỹ thuật trong việc xây dựng hệ thống trọng
lực nhà nớc bao gồm:
Yêu cầu kỹ thuật xây dựng lới trọng lực cơ sở;
Yêu cầu kỹ thuật xây dựng lới trọng lực hạng I.
Trong phần này đã xây dựng quy trình đo và xử lý kết quả đo trọng lực (đo
trọng lực tuyệt đối và đo trọng lực tơng đối), đã xây dựng phần mềm tính toán
bình sai trọng lực tuyệt đối và lới trọng lực (chơng trình bình sai lới trọng lực
4
đã đợc áp dụng cho lới trọng lực điểm tựa). Trên cơ sở những nghiên cứu trên
đã đề xuất phơng án xây dựng lới trọng lực nhà nớc ở Việt Nam bao gồm:
Lới trọng lực cơ sở: có 12 điểm
Lới trọng lực hạng I: có 28 điểm
2.7 Lới trọng lực hạng III và trọng lực chi tiết 18
2.8 Các dữ liệu trọng lực biển và trọng lực vũ trụ 19
2.9 Các dữ liệu trọng lực ở Lào 20
3. Xây dựng Lới trọng lực quốc gia 23
3.1 Các yêu cầu và giải pháp kỹ thuật xây dựng lới trọng lực hạng cao 24
3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của lới trọng lực cơ bản quốc gia 24
3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của lới trọng lực hạng I 25
4. Phơng án đo trọng lực độ chính xác cao 27
4.1 Đo trọng lực tuyệt đối 27
4.1.1 Nguyên tắc chung 27
4.1.2 Một số máy trọng lực tuyệt đối 28
4.1.3 Đo trọng lực tuyệt đối bằng máy Lazer GBL (Nga) 30
4.1.4 Trình tự đo trọng lực bằng máy GBL 33
4.2 Đo trọng lực tơng đối 34
4.2.1 Nguyên tắc chung 34
5. Tính toán giá trị trọng lực và đánh giá độ chính xác 37
5.1 Tính toán giá trị trọng lực tuyệt đối 37
5.2 Tính giá trị trọng lực tơng đối 40
5.2.1 Tính giá trị trọng lực từ các kết quả đo bằng máy trọng lực con
lắc tơng đối 40
5.2.2 Đánh giá độ chính xác kết quả đo bằng máy trọng lực con lắc
tơng đối 41
5.2.3 Tính giá trị trọng lực từ kết quả đo bằng các máy trọng lực tĩnh
43
5.2.4 Số hiệu chỉnh các kết quả đo về tâm mốc 47
6
6. Bình sai lới trọng lực 47
6.1 Nguyên tắc chung 47
7. Phơng án xây dựng lới trọng lực quốc gia ở Việt nam 48
Nhờ có các giá trị trọng lực trong thời kỳ những năm 70 và 80 của thế kỷ
trớc chúng ta đã xác định đợc độ chính xác của độ lệch dây dọi 0,5 và dị
thờng độ cao đạt độ chính xác 3,0m đáp ứng đợc việc chỉnh lý hệ thống trắc
địa bằng công nghệ cổ truyền.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học trắc địa trong phạm vi toàn cầu,
nhiều bài toán trắc địa đợc giải quyết với sự tham gia của nhiều nớc đã cho kết
quả có độ chính xác hơn và khả năng ứng dụng cao hơn vào nhiều nhiệm vụ
nghiên cứu khoa học và phát triển kinh tế của mỗi nớc.
Hệ thống các số liệu trọng lực toàn cầu đã đợc thiết lập với độ chính xác
cao bằng nhiều công nghệ và phơng pháp khác nhau.
Trớc hết, công nghệ trọng lực mặt đất ngày nay các thiết bị đo trọng lực
trên đất liền và trên biển đã có những cải tiến đáng kể. Với các thiết bị đo mặt
đất, hệ thống các máy trọng lực tuyệt đối thế hệ mới ra đời có kết hợp công nghệ
điện tử và tin học cho phép xác định độ chính xác giá trị trọng lực tuyệt đối tới
KGal
à
2 đối với máy trọng lực tuyệt đối FG-5 (Mỹ) hoặc KGal
à
5
với các máy
trọng lực tuyệt đối GBL (Nga).
Độ chính xác trên mở ra những ứng dụng hết sức quan trọng của trọng lực
cho nghiên cứu xây dựng mô hình Geoid độ chính xác cao tới 1cm, xác định sự
thay đổi của giá trị trọng lực do sự biến đổi thất thờng của vật chất cũng nh sự
chuyển động của vỏ trái đất là cơ sở để phát hiện động đất. Sự biến đổi của khí
hậu thời tiết, sự chuyển động của vật chất trong lòng đại dơng cũng có thể
thấy đợc qua việc xác định sự biến đổi của trọng lực.
Hệ thống trọng lực tơng đối cũng có những cải tiến và phát triển đáng kể.
Thế hệ máy trọng lực tơng đối Lacoste Rombert (G) (Mỹ) có biên độ đo tới
hình trọng trờng EGM-96. Độ chính xác trọng lực đạt tới 5-10 mgal.
Ngoài ra, ngày nay với việc sử dụng các thiết bị đo trọng lực vũ trụ nh
gradiometer có thể xác định giá trị trọng lực với độ chính xác tới 1 - 2 mGal.
ở
Việt Nam, từ năm 1998 đã tiến hành nghiên cứu sử dụng các dữ liệu trọng
lực đo đợc trên đất liền, trên biển và các dữ liệu từ các mô hình trọng trờng trái
đất phục vụ cho việc xây dựng mô hình Geoid đáp ứng cho nhiệm vụ chỉnh lý hệ
thống lới toạ độ ở Việt Nam.
9
Hệ thống trọng lực Việt Nam đợc xây dựng từ năm 70 của thế kỷ trớc, có
điểm gốc trọng lực ở Hà Nội đợc đo nối với hệ thống trọng lực quốc tế thông
qua điểm PoCoVo (Nga) với độ chính xác đo tơng đối 0,04 mGal. Hệ thống
trọng lực trên đã đợc truyền tới các điểm trọng lực hạng I, hạng II phủ trùm cả
nớc. Năm 1998, hệ thống trọng lực Việt Nam đã đợc hiện đại hoá, tuy nhiên
độ chính xác cũng không đợc tăng lên. Hiện nay, hệ thống trọng lực cũ đã có
nhiều thay đổi tới 70% số mốc trọng lực hạng I và hạng II đã bị mất ở thực địa.
Các giá trị trọng lực, nhất là về toạ độ và độ cao cha đợc xác định với độ chính
xác cần thiết. Yêu cầu đòi hỏi phải xây dựng hệ thống trọng lực với độ chính xác
cao theo các tiêu chuẩn quốc tế đã đợc đặt ra cho công tác trắc địa ở Việt Nam
để giải quyết các bài toán về xây dựng mô hình Geoid độ chính xác cao cỡ vài
centimeter, thậm chí là 1cm; vấn đề nghiên cứu sự chuyển dịch của vỏ trái đất,
phát hiện sớm các nguyên nhân động đất; vấn đề biến đổi của vật chất, sự chuyển
động của thềm lục địa và biến đổi của môi trờng cũng nh các bài toán về thăm
dò dầu khí, khoáng sản, tài nguyên thiên nhiên đòi hỏi phải xây dựng một hệ
thống trọng lực có độ chính xác tới phần trăm mGal hoặc phần nghìn mGal mới
đáp ứng thoả mãn đợc các nhiệm vụ nghiên cứu lãnh thổ và phát triển kinh tế,
phòng tránh thiên tai trong thời gian hiện nay và các năm tiếp theo.
Hệ thống trọng lực quốc gia ở nớc ta đợc xây dựng và sẽ hoàn thành trong
thời gian 2003- 2007. Trong dự án này chúng tôi sẽ trình bày các chuyên mục
lới đợc xây bằng các mốc bê tông vững chắc, trên mỗi điểm đợc đo trọng
lực tuyệt đối (xác định giá trị g) hoặc giữa các điểm đo trọng lực tơng đối
(xác định
g
).
Lới trọng lực quốc gia đơc phân thành hai cấp:
Lới trọng lực cơ sở, nhiệm vụ cơ bản của lới trọng lực cơ sở để
nghiên cứu sự biến thiên của trọng lc theo thời gian;
Lới trọng lực hạng I để thiết lập hệ thống trọng lực thống nhất độ
chính xác cao phủ chùm trong cả nớc.
Lới trọng lực quốc gia cần đợc xây dựng với độ chính xác cao đảm bảo
cho việc nghiên cứu xác định sự biến thiên của trọng lực theo chu kì hàng
năm với đại lợng thay đổi trung bình khoảng từ 0.01 - 0.03 mgal/y.
Lới trọng lực quốc gia đạt độ chính xác cao để làm cơ sở cho việc thiết lập
mô hình trọng trờng phủ chùm lãnh thổ với độ chính xác 1,0 đến 2,0 mgal
cho các ô chuẩn có kích thớc 3, x 3, (5km x 5km) phục vụ cho việc xây
dựng mô hình Geoid độ chính xác cao và phục vụ nghiên cứu về các khoa
học trái đất ở Việt Nam.
11
1.2 Yêu cầu về độ chính xác của lới trọng lực quốc gia
Xác định sự biến thiên của giá trị trọng lực theo thời gian.
Sự thay đổi của trọng lực trong phạm vi toàn cầu, trong khu vực và trong
từng địa phơng (trong từng nớc) có thể xác định nhờ việc đo lặp trọng lực (đo
tuyệt đối hoặc đo tơng đối) theo từng chu kì thời gian trên các điểm trọng lực
nhà nớc. Kết quả đo lặp trọng lực đợc tiến hành xử lý nh sau:
Bình sai đánh giá độ chính xác của lới trọng lc theo mỗi lần đo lặp;
So sánh kết quả của mỗi lần đo lặp và tiến hành đánh giá thống kê sự
thay đổi của giá trị trọng lực theo thời gian;
Mô hình hoá sự thay đổi tạm thời của trọng lực theo từng chu kỳ thời
sincos( )(
1
2
++
=
) (1.1)
ở đây:
T:2
= (T =chu kì),
: tần số, biên độ A=
)(
22
ba +
và pha
ab/arctan=
đối với sóng
.
Công thức (1.1) chỉ đúng khi số lợng các trị quan sát ít. Trờng hợp các số liệu
quan trắc với số lợng lớn trên nhiều điểm và thời gian quan sát kéo dài trong
nhiều chu kì, sử dụng công thức tính hàm hiệp phơng sai giữa các sai số biến
đổi của
g
ở đây
k
n : số điểm quan sát.
Trên cơ sở các công thức (1.1) và (1.2) chúng ta tính đơc sự biến thiên của
trọng lực theo thời gian.
Sự thay đổi của giá trị trọng lực g theo thời điểm quan trắc lần 1 và lần 2 có
thể biểu diễn bằng công thức sau:
12
)
)(
()(
1212
12
h
w
h
w
h
w
ggg
=
==
hgg
g
12
(1.5)
Theo K.F Zhang và W.E Featherstone sau khi thay biểu thức (1.5) vào
(1.4) ta có biểu thức:
W
Rh
h
R
g
gg
22
12
=+ (1.6)
ở đây:
R
trọng lực
tuyệt đối
mGal
Độ
chính
xác Mg
(mGal)
Thời
gian
đo
Khoảng
thời
gian
Độ
cao
(m)
Vg (mGal)
1
Láng (Hà Nội)
Láng (Hà Nội)
659,1490
659,1084
0,0200
0,0034
1989
2005
16
8,972
8,972
lên 15m)
Căn cứ vào kết quả trên cho thấy sự biến thiên trọng lực hàng năm ở nớc ta
(Hà Nội, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh) khoảng từ 0,0002 mGal - 0,0002 mGal.
Nếu tính cả sai số gốc 0,02 mGal thì sự biến đổi của giá trị trọng lực tuyệt đối ở
nớc ta cũng không vợt quá đối với 3 khu vực ở trên là 0,003 mGal/năm.
13
Nh vậy, để xác định đợc sự biến thiên hàng năm của trọng lực, cần đo
trọng lực tuyệt đối với độ chính xác 0,002 mGal. Tuy nhiên, do giá trị trọng lực
thay đổi rất ít nên có thể sau 8 năm - 10 năm đo lặp trọng lực tuyệt đối với độ
chính xác 0,005 mGal.
Yêu cầu độ chính xác trọng lực cho việc xây dựng mô hình Geoid độ chính
xác cao
Nh đã biết, để xác định độ cao Geoid cần phải có các giá trị của dị thờng
trọng lực trong phạm vi toàn cầu hoặc trong một khu vực có bán kinh r đủ rộng
(tính theo tích phân Stoks). Theo W.E Featherstone và I.G Oliver ta có công thức
tính gần đúng (với
o
o
1<
) ta có: )
2
sin(2
o
g
N
r
=
**014.0
(1.8)
Trên cơ sở công thức (1.8) nếu
mGal
g
1
=
thì cm
N
3
=
, do đó nếu độ chính
xác của dị thờng trọng lực đạt 2 mGal cho các ô chuẩn 5km x 5km thì độ cao
Geoid có thể xác dịnh với độ chính xác 6 cm, trong trờng hợp độ chính xác đạt
1mGal độ chính xác độ cao Geoid đạt 3 cm.
Trong trờng hợp xem xét mô hình trọng lực toàn cầu đợc xây dựng trên cơ
sở các số hạng bậc n của hàm điều hoà cầu thì phơng sai mô hình Geoid bậc n
theo Wolfgang Torge có thể viết dới dạng công thức sau:
)(
)1(
)(
2
22
2
2
g
trọng lực (xác định dị thờng khoảng không tự do và dị thờng Bouger).
Độ chính xác của tọa độ:
Độ chính xác tọa độ của điểm trọng lực tuyệt đối cần đợc xác định là:
14
Theo (1.3) ta có:
2sin
.19
0
m
m =
Trong đó: : vĩ độ điểm tính;
0
: dị thờng bình thờng (mS
-2
)
Để cho giá trị
0
m không ảnh hởng đến độ chính xác của giá trị trọng lực g
ta cho:
g
mm
10
1
0
= 0,3 m
H
Đối với điểm trọng lực tuyệt đối ta cho:
m
g
0,005 mGal thì m
H
0,02 m
Đối với điểm trọng lực hạng I:
m
g
0,02 mGal thì m
H
0,05 m
Trờng hợp số cải chính địa hình (số cải chính Bouger) ta có công thức:
m
g
= 0,005 mGal 0,2 m
H
Với điểm trọng lực tuyệt đối:
m
g
0,005 mGal thì m
H
Ghi chú
1. Điểm trọng lực tuyệt đối
(Lới trọng lực cơ sở)
2. Lới trọng lực hạng I
0.005
0.02
0.5
2.0
0.2
0.5
đo thuỷ chuẩn
hạng I
đo thuỷ chuẩn
hạng II
Xung quanh các điểm trọng lực cơ sở và các điểm trọng lực hạng I cần thiết
phải xây dựng hệ thống các điểm trọng lực vệ tinh, tạo thành lới trọng lực độ
chính xác cao ở các khu vực đó. Các điểm trọng lực vệ tinh phục vụ cho các mục
đích sau:
Thiết lập một hệ thống các lới trọng lực khu vực xung quanh các điểm
trọng lực cơ sở hoặc trọng lực hang I để nghiên cứu sự biến thiên của trọng
trờng ở khu vực đó;
Các điểm trọng lực vệ tinh dùng làm điểm khống chế cho phát triển các lới
trọng lực hạng thấp;
Điểm gốc trọng lực đợc xây dựng ở Láng - Hà Nội trong năm 1973. Đây là
một toà nhà 1 tầng, nền nhà nơi đặt mốc điểm gốc trọng lực đợc đổ lớp cát dày
1,5m để tránh rung động.
Trong nhà điểm gốc trọng lực gồm có:
Mốc trọng lực gốc;
Phòng kiểm nghiệm máy;
Phòng xử lý số liệu.
* Mốc trọng lực gốc:
Mốc trọng lực gốc đợc xây dựng có kích thớc 100cm x 200cm x 270 cm.
Mốc đợc xây tách rời nền nhà để tránh rung động.
* Phòng kiểm nghiệm máy:
Phòng kiểm nghiệm máy đợc bố trí gần kề phòng đặt mốc trọng lực gốc.
Phòng có diện tích khoảng 30m
2
, có nhiều bệ chứa máy xây bằng bê tông liền với
nền nhà dọc theo tờng, mỗi bệ máy có kích thớc 1,0m x 0,5m x 1,0m. Trong
phòng có nhiều ổ cắm điện (220V). Phòng dùng để kiểm nghiệm các máy trọng
lực xác định hệ số tỷ lệ và hiệu ứng nhiệt ở các nhiệt độ từ 15
o
C - 35
o
C. Điểm
gốc trọng lực đợc đo nối với điểm Liodovo ở Moskva (Nga) bằng hệ thống máy
con lắc tơng đối OVM (1975) và bằng hệ thống máy con lắc tơng đối AGAT
(1988) của Liên Xô cũ nay là Liên bang Nga, độ chính xác của điểm gốc Mg =
0,04mGal. Hiện nay, các điểm gốc trọng lực còn tốt, chỉ có hệ thống điện bị
hỏng nhiều.
2.3 Đờng đáy trọng lực
Để xác định hệ số tỷ lệ của máy trọng lực bằng phơng pháp ngoài trời đã
xây dựng 2 đờng đáy:
Các điểm trọng lực cơ sở đợc đo bằng hệ thống máy con lắc tơng đối (4
máy) loại AGAT (Nga).
Độ chính xác của điểm trọng lực cơ sở đạt: 0,02mGal. Các điểm trọng lực
gốc Hà Nội, điểm cơ sở Thành phố Hồ Chí Minh đợc đo nối với điểm gốc trọng
lực Liodovo của Liên Xô cũ với độ chính xác
mGalm
g
03,0
. Nh vậy, độ chính
xác của giá trị trọng lực tuyệt đối của điểm gốc Trọng lực ở nớc ta đạt Mg =
0.04 mgal. Hệ thống trọng lực của Việt Nam trong hệ IGSN-71
Các mốc trọng lực cơ bản đợc xác định độ cao với độ chính xác của thuỷ
chuẩn hạng I với độ chính xác 2 cm,toạ độ với độ chính xác 100m.
Hiện nay, các điểm trọng lực cơ sở ở Đà Nẵng và Nha Trang đã bị mất.
2.5 Lới trọng lực hạng I
Trong thời gian từ 1973 - 1977 đã xây dựng lới trọng lực hạng I phân bổ
đều trong cả nớc gồm có 25 điểm, các điểm trọng lực ở trên đất liền và trên các
đảo. Khoảng cách giữa các điểm 150 - 300 km (xem Phụ lục 4).
18
Đo lới trọng lực hạng I bằng 10 máy trọng lực tuyệt đối GAG-2, phơng
tiện đo dùng máy bay IL14, DC8. Các điểm trọng lực đều đợc chôn mốc bê
tông cốt sắt có kích thớc: 100cm x 150cm x 50cm. Độ chính xác đo trọng lực
hạng I:
mGalM
g
04,0
Trong khoảng thời gian từ 1976 đến 1980 đã tiến hành xây dựng lới trọng
lực hạng III. ở nớc ta, đã có tổng số hơn 500 điểm trọng lực hạng III đợc đo.
Lới trọng lực hạng III đợc xây dựng dựa trên lới trọng lực hạng II. Khoảng
cách trung bình giữa hai điểm từ 15 - 25km, độ chính xác của trọng lực hạng III
đạt 0,1 mGal. Đến nay nhiều mốc trọng lực hạng III đã mất ở thực địa. Tuy
vậy, giá trị trọng lực vẫn còn có ý nghĩa sử dụng cho các mục đích phát triển các
lới trọng lực chi tiết phục vụ thăm dò khoáng sản và phục vụ mục đích trắc địa.
Hệ thống các điểm trọng lực chi tiết đợc đo dọc các tuyến thuỷ chuẩn hạng
I và hạng II để phục vụ cho việc tính chuyển về hệ độ cao chuẩn. Tổng cộng có
19
khoảng hơn 7000 điểm trọng lực chi tiết do Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nớc
trớc đây và Viện Nghiên cứu Địa Chính thực hiện.
Ngoài các dữ liệu trọng lực trên hiện còn có các dữ liệu trọng lực do Tổng
cục Địa chất trớc đây nay là Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam thực hiện. Với
mục đích thăm dò, tìm kiếm khoáng sản, Cục Địa chất Việt Nam đã tiến hành đo
trọng lực chi tiết ở toàn bộ lãnh thổ phần đất liền nớc ta với mật độ vùng đồng
bằng từ 1-2 km/điểm, vùng trung du từ 3-4 km/điểm, vùng núi 7-8 km/điểm, tuy
vậy những khu vực núi cao, giáp biên giới Lào và Trung Quốc mật độ chỉ từ 10-
15km/điểm. Đặc biệt, ở một vài khu vực phục vụ cho mục đích thăm dò chi tiết
mật độ điểm trọng lực rất dày đã đạt tới 200- 400 m/điểm nh ở Tây Nguyên và
miền Trung Việt Nam. Tổng cộng có khoảng gần 32.000 điểm trọng lực đã đợc
thu thập và đánh giá độ chính xác. Các điểm trọng lực chi tiết đợc đo với độ
chính xác khoảng 0,6 mGal. Tuy nhiên, dị thờng trọng lực Bouger hoặc dị
thờng Fai có độ chính xác khoảng từ 1 - 2 mGal (do sai số xác định toạ độ và độ
cao các điểm trọng lực chi tiết).
Trên cơ sở số liệu trọng lực trên đã xây dựng đợc mô hình GRID trọng lực
với các ô có kích thớc 3 x 3 (5km x 5km) có độ chính xác:
mGalM
g
Lới trọng lực hạng III
Đo trọng lực chi tiết trên các mốc thuỷ chuẩn hạng II và hạng III.
Hệ thống trọng lực ở Lào do Liên Xô trớc đây giúp đỡ.
* Điểm gốc trọng lực
Điểm gốc trọng lực ở Lào đợc xây dựng ở thủ đô Viêng Chăn. Điểm gốc
đợc đo nối với điểm gốc trọng lực ở Liodovo của Nga bằng 4 máy trọng lực
tơng đối con lắc AGAT. Độ chính xác đo trọng lực đạt
mGalM
g
05.0= . Hệ
thống trọng lực của Lào trong hệ IGSN-71.
* Lới trọng lực hạng II
Gồm có 16 điểm đợc phân bố ở các sân bay thuộc Thành phố, Thị xã của
Lào. Đo trọng lực hạng II bằng các máy: máy con lắc AGAT, máy trọng lực
tơng đối: GAG-2, GNU-K2, GAK-PT đo theo chơng trình A-B-A hoặc A-B-B-
A (đo máy AGAT).
Độ chính xác của lới trọng lực hạng II:
mGalM
g
15,010,0
=
, độ chính
xác này tơng đơng với độ chính xác trọng lực hạng III của Việt Nam.
* Lới trọng lực hạng III (điểm trọng lực cơ sở)
Tổng cộng có 11 điểm. Đo trọng lực hạng III cũng sử dụng các máy trọng
lực tơng đối nh đo trọng lực hạng II. Độ chính xác của lới trọng lực hạng III
đạt Mg = 0.30 mgal
/điểm, thậm chí 60- 80 km
2
/điểm. ở trên biển mật độ rất không
đồng đều, các điểm trọng lực hầu hết đợc đo tâp trung theo tuyến vì vậy có
nhiều khu vực bỏ trống cha có giá trị đo trọng lực chi tiết;
Độ chính xác của dị thờng trọng lực cha cao, độ chính xác dị thờng
trọng lực đạt
mGalmGal 0,20,1 trên đất liền và
mGal65
ở trên biển. Độ
chính xác nội suy cho đất liền đạt trung bình
mGal5,3
và ở trên biển đạt
khoảng
mGal106 . Độ chính xác giá trị trọng lực tuyệt đối đạt
mGalm
g
05,0= (Tính cả sai số điểm gốc Moskva);
Các dữ liệu trọng lực ở Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào có rất ít, chỉ có
khoảng gần 4000 điểm trọng lực đo dọc theo các đờng thuỷ chuẩn hạng II
và hạng III ở Lào, còn ở Campuchia cha có giá trị trọng lực đo trực tiếp
nào. Độ chính xác của các giá trị dị thờng trọng lực ở Lào không cao. Các
điểm trọng lực chi tiết có độ chính xác của dị thờng trong lực
mGal0,1
tơng đơng với độ chính xác trọng lực ở Việt Nam.
Kết luận
Với các dữ liệu trọng lực trên có thể sử dụng làm cơ sở để tính chuyển hệ độ
tuyệt đối g ở trên không chỉ cho phép xác định sự biến thiên của giá trị
trọng lực, xây dựng trờng trọng lực thống nhât độ chính xác cao trong
cả nớc mà còn cho phép xác định đợc cả sự chuyển động đứng của vỏ
trái đất và phục vụ các nghiên cứu về cấu trúc kiến tạo vật chất của vỏ
trái đất về thăm dò khoáng sản và các ứng dụng trong nghiên cứu về các
hiện tợng tai biến thiên tai nh động đất và núi lửa.
Lới trọng lực hạng I: Gồm các điểm trọng lực đợc xây dựng và phân
bố đều trong cả nớc với mật độ từ 10.000 - 12.000km
2
/điểm. Độ chính
xác đạt Mg = 0.02 mgal. Lới trọng lực hạng I phục vụ cho thiết lập hệ
thống trọng lực thống nhất độ chính xác cao trong cả nớc và là cơ sở để
phát triển các lới trọng lực hạng thấp.
Xây dựng thống nhất trờng trọng lực trong phạm vi nớc ta và khu vực sẽ
phục vụ cho các bài toán phục vụ quân sự nh dẫn đờng cho tên lửa, cho
các đạn pháo tầm xa, cho các nghiên cứu về công nghệ vũ trụ ở nớc ta.
Để phục vụ cho việc xây dựng mô hình Geoid độ chính xác cao cỡ 3 - 5 cm,
thậm chí đạt độ chính xác 1cm cần phải xác định độ chính xác của dị thờng
trọng lực trong các ô chuẩn 3 x 3 (5km x 5km) hoặc 2 x 2 (3km x 3km)
có độ chính xác 1 - 2 mGal. Nh vậy, cần phải tăng mật độ các điểm trọng
lực chi tiết trung bình từ 2 - 3km
2
/điểm, đối với khu vực vùng núi mật độ
phải bảo đảm 20 - 25 km
2
/điểm và tăng độ chính xác của đo trọng lực chi
tiết cả về xác định giá trị trọng lực đến độ chính xác xác định tọa độ, độ cao
các điểm trọng lực chi tiết.
23
Các điểm trọng lực hạng I đợc phân bố đều trong cả nớc với mật độ 10.000 -
12.000 km
2
/điểm. Điểm trọng lực đợc đặt ở những vị trí thuận tiện cho đo trọng
lực bằng ô tô hoặc máy bay, thờng là gần đờng ô tô hoặc gần bãi đỗ trực thăng.
Lới trọng lực hạng I đợc tính toán bình sai chung với lới trọng lực cơ sở và
đợc gắn với hệ thống lới toạ độ cơ sở quốc gia.
24
3.1 Các yêu cầu và giải pháp kỹ thuật xây dựng lới trọng lực hạng cao
3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của lới trọng lực cơ bản quốc gia
Để đảm bảo các điều kiện cho việc đo trọng lực đạt độ chính xác cao nhất và
bảo vệ lâu dài các mốc trọng lực cơ bản. Tất cả các mốc trọng lực cơ bản
đều đợc đặt ở trong phòng có diện tích tối thiểu 10m
2
, có nền nhà ổn định,
bền vững, ít bị chấn động, có điện (công suất không nhỏ hơn 2KBT), có
nớc và tiện lợi vận chuyển, nhiệt độ trong phòng từ +10
o
- +30
o
. Nên đặt
các mốc trọng lực tuyệt đối ở các trạm quan trắc thiên văn, ở các phòng thí
nghiệm địa động học hoặc đặt ở vị trí gần chúng. Đo trọng lực trên các điểm
trọng lực cơ sở sử dụng các thiết bị, công nghệ hoàn thiện nhất.
Vị trí các điểm trọng lực cơ sở tốt nhất đợc chọn trùng với các điểm toạ độ
cơ sở Nhà nớc, trong trờng hợp hai điểm cách xa nhau hơn 10km cần phải
đo nối truyền giá trị trọng lực sang điểm toạ độ cơ sở bằng các máy trọng
lực tơng đối loại Lacoste Rombert hoặc GNUKV với độ chính xác
KmGal
Xung quanh mỗi điểm trọng lực cơ sở có ít nhất 4 điểm trọng lực vệ tinh
phân bố đều với khoảng cách từ điểm trọng lực vệ tinh đến điểm trọng lực
cơ sở không quá 80km. Các điểm trọng lực vệ tinh dùng để phát hiện khả
năng biến đổi cục bộ của trọng lực trong khu vực. Nếu điểm trọng lực tuyệt
đối nằm trong vùng động đất hoặc ở nơi không ổn định của trờng trọng lực
thì số điểm trọng lực vệ tinh có thể lên tới 20 điểm đợc phân bố trong bán
kính tới 150km quanh điểm trọng lực cơ sở. Các điểm trọng lực vệ tinh đợc
chôn mốc nh mốc trọng lực hạng I.
Mỗi điểm trọng lực cơ sở đợc nối với ít nhất 4 điểm trọng lực hạng I đợc
phân bố đều theo các hớng Bắc, Nam, Đông, Tây.