Оценка точности наблюдений

Важнейшим элементом обеспечения качества полевых работ является осуществление внутреннего и внешнего контроля с оценкой точности измерений.

Под внутренним контролем понимается проведение проверочных работ по определению достоверности полевых измерений. Проверка проводится самим оператором в процессе работ или при предварительной обработке материалов с определенной периодичностью для всего объема геофизических исследований. Внутренний контроль является первичной, обязательной оценкой достоверности полевых наблюдений.

Он включает:

- ежедневные систематические измерения (до начала и после окончания работ) на контрольных пунктах (например, магниторазведка), на специальных градуировочных и эталонировочных установках (например, эквивалент петли в аппаратуре МПП), на эталонных образцах горных пород с известным содержанием полезных компонентов (ядерно-физические методы);

- проведение повторных измерений с определенной для каждого метода периодичностью (обычно на каждой десятой точке в нормальном поле, каждой пятой – в аномальном) и при всех недостоверных «выскоках», а также многократные измерения на каждой точке при наблюдениях в условиях помех, повторение маршрутов рядовой съемки при аэрогеофизических работах;

- подсчет допустимых невязок для отдельных методов (например, ЕП-способ градиента) при измерениях по замкнутым полигонам;

- периодическую проверку состояния геофизической аппаратуры и соответствия характеристик паспортным данным, размеров применяемых установок, качества изоляции проводов в электроразведочных методах и т.п.

Погрешности рядовых и повторных наблюдений не должны, как правило, превышать средней допустимой погрешности, а на отдельных точках – утроенной погрешности.

Внутренний контроль является средством оперативного контроля, позволяющего оператору и руководству геофизического подразделения предварительно оценить качество работ, незамедлительно реагировать на нарушения в технике измерений и устранять их. Удовлетворительные результаты внутреннего контроля являются необходимым предварительным условием использования полученных материалов для дальнейшей обработки. В противном случае измерения должны браковаться самим оператором и после выяснения причин при значительных объемах брака подвергаться переделке.

Внешний контроль включает специальные контрольные наблюдения, проводимые во время рядовых измерений и после их окончания. Контрольные профили и точки выбираются начальником (техническим руководителем партии, отряда). Объективность оценки качества работ достигается выполнением следующих требований.

1. Измерения при контрольных работах производит начальник (технический руководитель) или назначенный им опытный оператор. Оператору, проводившему рядовые наблюдения, производить контрольные разрешается в исключительных случаях (малоприборные партии, условия большой разобщенности отрядов, аэроработы, применение редкой аппаратуры и т.п.). В последнем случае оператор не должен иметь при себе журналов (диаграмм) с записью рядовых измерений и их графиков.

2. Контрольные наблюдения распределяются равномерно по площади и времени в течение всего полевого периода и проводятся в первую очередь на профилях (точках), которые по тем или иным признакам являются наименее надежными.

3. При возможности контрольные наблюдения проводятся с разрывом во времени и различной аппаратурой.

Контрольные измерения по большинству методов составляют не менее 5% объема рядовых наблюдений. В сложных условиях (помехи, климатические условия и т.д.) объем контрольных измерений может достигать 30%.

Оценка точности наблюдений как официальная характеристика качества работ производится путем вычисления погрешности рядовых и контрольных измерений. В зависимости от применяемого метода за меру погрешности принимаются средние арифметическая, квадратическая и относительная ошибки. Они представляют собой средние значения из суммы соответствующих погрешностей единичных измерений.

Кроме этих погрешностей иногда по разным причинам возникает систематическая погрешность, когда рядовые и контрольные наблюдения отличаются на постоянную величину при повторяемости графиков рядовых и контрольных наблюдений. Следует подчеркнуть, что обязательное построение непосредственно после проведения контрольных наблюдений графиков сходимости рядовых и контрольных наблюдений дает предварительную информацию о качестве работ и точности наблюдений.

Обычно при осуществлении контрольных наблюдений на каждом пункте сравниваются рядовое a_ip и контрольное a_ik наблюдения. В этом случае погрешность или точность измерений оценивается по следующим выражениям [8]:

Средняя арифметическая погрешность (m_a):

, (1)

где a_ip – измеренное значение на пункте во время рядовой съемки; a_ik – контрольное измерение; n – количество проконтролированных точек.

Средняя квадратическая погрешность (m_k):

, (2)

Или . (3)

Средняя относительная погрешность (m_o, %):

. (4)

Формула (4) применяется для большинства методов. Исключение составляет метод ВП, где в соответствии с существующей инструкцией на каждой точке разность делится не на среднее, а на сумму рядового и контрольного наблюдений. Отсюда средняя погрешность будет в 2 раза меньше, чем определяемая по формуле (4).

Рассмотрим методику оценки точности съемок некоторых геофизических методов.