ИСТИНА

Первообладателями прграммы являются авторы программного обеспечения, МГУ имени М.В.Ломоносова в лице ректора академика Садовничего В.А., Кафедра геофизики Геологического факультета МГУ в лице зав.кафедрой Член-корреспондента АН СССР профессора В.В.Федынского, Авторы программы: О. К. ЛИТВИНЕНКО, Ю. Г. РУСЬЯНОВ, М. Д. РУКИН, Б. П. СУРОВЦЕВ. ВЫЧИСЛЕНИЕ АНОМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИИ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ И СОСТАВЛЕНИЕ КАТАЛОГА ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ПУНКТОВ НА ЭВМ В описывается один из блоков математического обеспечения автоматизированной системы обработки наземных гравиметрических съемок — блок «Введение необходимых редукций», включающий решение следующих задач на ЭВМ М-20, БЭСМ-3, БЭСМ-4 [3, 4]: 1) перевычисление географических координат (,) пунктов в прямоугольные координаты (х, у) или прямоугольных координат (х, у) в географические (,); 2) вычисление нормальных значений силы тяжести по трем формулам; 3) вычисление аномальных значений в редукции Фая и Буге; 4) составление каталогов гравиметрических пунктов и печать их на алфавитно-цифровом печатающем устройстве. Алгоритм задачи построен таким образом, чтобы свести к минимуму затраты ручного труда и машинного времени и максимально упростить процесс подготовки исходной информации и работу на ЭВМ [2]. Прямоугольные координаты в системе 1942 года Географические координаты Высота в Балтий¬ской системе, м x, м у, м широта в долгота в граду¬ сах Мин с граду¬ сах мин с 5452 148,8 10293 587,0 49 10 01,0 54 10 10,1 145,10 5498 573,8 10301 424,6 49 35 11,3 54 15 13,2 154,20 5513 859,7 10309 699,2 49 43 35,1 54 21 38,0 130,10 5525 358,9 10322 487,1 49 50 01,0 54 31 57,0 131,20 Перевычисление координат из прямоугольной системы в географическую и наоборот производится методом последовательных приближений. В блоке используется алгоритм перевода координат, разработанный П. П. Медведевым, Б. JI. Каплан, несколько измененный нами применительно к поставленной задаче. Вычисление нормальных значений силы тяжести у0 производится по формулам Гельмерта, Кассиниса или Красовского в зависимости от поставленных целей использования результатов. Вычисление аномальных значений в редукции Фая и Буге производится при постоянной заданной плотности промежуточного слоя, а значения коэффициентов, входящих в формулу, вычис¬ляются с повышенной точностью на ЭВМ. При составлении каталога гравиметрических пунктов предусмотрены формирование и печать на АЦПУ результативных таблиц с заголовками (табл. 1). Исходные данные представляют массив тетрад чисел {х, у, z, gH} или {j,l, z, gH} . При обработке исходные и результативные данные разбиваются на массивы (страницы)1 постоянных размеров, что позволяет организовать постраничную запись инфор¬мации на магнитной ленте (MJI). Страницы, содержащие информа¬цию как об исходных, так и о результативных функциях, имеют вид n {х, у}, n {j, l}, n{gH, z}, n {g, Dgф}, n {DgB (si)}, где n — оглавление страницы, характеризующее количество кодов, записанных в страницу, а х, у, j, l, gn ... — соответственно исходные и результативные функции. На рисунке приводится обобщенная блок-схема решения поста-вленной задачи и дается ее краткое пояснение. Первоначально работает подготовительный блок 1, осуществляющий ввод исходных данных (с перфокарт или с MJI) и предварительный их анализ. Для каждой точки наблюдения, 1 Страницы имеют строго определенную длину п могут быть заполнены как полностью, так и частично Таблица 1 рических пунктов Ускорение силы тяжести в Потсдам-ской системе, мГл Нормальное зна¬чение силы тяжести по формуле Гельмерта, мГл Аномалия Фая, мГл Аномалия Буге (в мГл) при плотности 2,00 г/см“ 2,3 0 г/см3 2,67 г/см* 980 931,150 980 991,855 -15,926 —28,085 —29,909 —32,159 980 950,201 981 029,409 —31,623 -43,842 -46,482 -48,873 980 963,305 981 041,921 —38,466 -49,368 —51,004 -53,021 Рис. 1. Блок схема вычислений аномальных значеницй силы тяжести и составления каталога. характеризующейся тетрадой чисел, определяется по у (или по l) значение долготы осевого меридиана L0. Величина L0 вычисляется по формуле L0 = 6N— 3, где N — номер географической зоны, определяемый для массива {х, y, z, gн} по двум старшим цифрам ординаты; для массива {j, l, z, gH} номер зоны опреде¬ляется как N = [l/6] +1, где [l/6] — целая часть дроби. В результате анализа исходного массива (общее число точек М) органи¬зуется совокупность точек, принадлежащих одной шестиградусной зоне; количество их обозначим R. На печать выдается количество и массив тетрад точек, расположенных за пределами выделен¬ной зоны. В блоке 2 по заданным значениям {х, y} определяется приведенная широта точек, а затем вычисляется приращение приведенной широты. Формула вычисления приращения получена обращением известного ряда [1] для вычисления длины дуги меридиана. Если исходные данные {, }, то массив {х, у) определяют аналогично при других коэффициентах обращенного ряда. В блоке 3 анализируется система признаков, которая управляет работой программы, определяет вид результативной функции и вид ее выдачи (печать на узкую бумажную ленту, выдача на перфокартах, на АЦПУ). Выбирая различные сочетания си¬стемы признаков, можно по желанию исследователя использовать программу для решения тех или иных перечисленных выше конкретных задач. При отсутствии признаков программа настраивается на составление каталога гравиметрических пунктов. В этом случае по вычисленным географическим координатам определяются нормальные значения силы тяжести. Нормальные значения служат исходной информацией для вычисления ано¬мальных значений в редукции Фая. По аномальным значениям в редукции Фая, используя данные о плотностях, вычисляют аномальные значения в редукции Буге. Результаты формируются в страницы заданных размеров и записываются на МБ. Записан¬ные на МБ страницы являются исходной информацией для соста¬вления каталога гравиметрических пунктов. В блоке 4 в оператив¬ную память вводится постоянный шаблон (заголовок), в который подформировываются переменные параметры (значение а и номер формулы для вычисления нормальных значений силы тяжести). С МБ считывается исходная информация, определяются число полных таблиц (по 20 строк) и число строк в последней таблице. Считанные с МБ числа исходного массива преобразуются в символы АЦПУ для построчного формирования листа каталога и печати его на АЦПУ. После выполнения условия: все листы и экземпляры каталога отпечатаны — происходит останов. Настоящая программа несколько лет эксплуатировалась в ряде производственных организаций. По одному из участков съемки по 2757 пунктам было проведено сопоставление результатов ручной и машинной обработки для выяснения точности ручной обра¬ботки. Выявление при этом расхождения между результатами ручной и машинной обработки приведены в табл. 2 (таблица составлена Б. П. Суровцевым), где D — интервал отклонения, б — относительная погрешность для данного интервала. Таблица 2 Интервал отклонений D Вычисление нормального поля Вычисление аномальных значений число точек d, % число точек d, % 0-0,01 382 13,9 419 15,1 0,01-0,02 123 4,5 179 6,5 0,02-0,03 8 0,3 49 1,8  0,03 — — 67 2,4 Ошибка определения аномалий силы тяжести sан = ±Ös2н, + s2х,у +s2z +s2g0 +s2Б =± 0,09, = ± V0,072 + 0,032 + 0,042 + 0,012 + 0,012 = ±0,09, Где sн — ошибка в наблюденных значениях силы тяжести; sх,у — ошибка в полевых наблюдениях координат ( + 50 м); sг — ошибка в полевых наблюдениях высот (±0,20 м); sу0 — ошибка вычисления по таблицам нормальных значений силы тяжести; стб — ошибка вычисления коэффициентов поправки Буге по формуле AgH = II (0,3086 - 0,0419апр). В результате проведенного анализа были выявлены следующие закономерности: 1) при ручной обработке наблюдается большое количество (78%) ошибок (±0,01—0,04 мГл), лежащих в пределах точности определения аномалий Ag (±0,09 мГл); эти ошибки связаны со случайными ошибками вычислений, с приближенностью вычисле¬ний по таблицам с неточностью в задании коэффициентов; 2) при ручной обработке обнаруживается 2,4% грубых ошибок, равных и превышающих по величине ошибку ±0,09; на практике эти ошибки исключаются при построении карты аномалий силы тяжести. Суммарная относительная погрешность при вычислении нор-мального поля при изменении А в пределах от нуля до 0,03 для 513 точек составляет 18,7%, при вычислении аномальных значе¬ний для 647 точек — 23,4%. При использовании программы в автоматизированной системе с выдачей на АЦПУ каталога пунктов время счета для массива размером п — 510 пунктам составляет 8 мин. Список литературы 1. Красовский Ф. Н. Избранные сочинения. М., Геодезиздат, 1953. 2. Литвиненко О. К., Корнейчук А. А., Мели¬хов В. Р. Методика использования ЭЦВМ для решения задач гравиметри¬ческой разведки. Ч. I. ОНТИ ВИЭМС, вып. 21, № 5, 1965. 3. Литвиненко О. К., Рукин М. Д., Русьянов Ю. Г. Автоматизированная система обработки и интерпретации гравиметрических измерений. — В кн.: V научная отчетная конференция геолог, ф-та МГУ (тезисы докладов). Изд. Моск. гос. ун-та, 1970. 4. Литвиненко О. К., Рукин М. Д., Русьянов Ю. Г. Уравнивание гравиметрических сетей, вычисление аномальных значении силы тяжести и построение каталога гравиметрических пунктов с помощью ЭЦВМ. У научная отчетная конференция геолог, ф-та МГУ (тезисы докладов). Изд. Моск. гос. ун-та, 1970.