Cavers Mailing List     № 6377

о точности топосъемки

Автор: Alexei Shelepin
Дата: 23 Sep 2004

Доброго времени суток!

Имея достаточно большой опыт по проведению и/или обработке пещерной
топосъемки (несколько десятков км), в том числе сложных 3-мерных
систем с многочисленными входами и кольцами (Крестик-Турист, Загеданская им.Алексеева),
позволю себе высказать ряд суждений с немного непривычной для себя точки зрения
не теоретика, а практика.

О точности топосъемки

1. Точность полуинструментальной топосъемки.
Здесь я выскажу полную солидарность с Алексеем Рычаговым (CML#6337) ?
решающим фактором точности полуинструментальной съемки являются не приборы,
а человеческий фактор. Разные люди с одними и теми же приборами в одной и
той же системе при замыкании колец (пикетов на 20) делают разные ошибки.
Характерной для того же Рычагова будет ошибка 1-2% , для другого ? 3-3,5%,
для третьего (это уже достаточно редко) ? 10-11%.
Больших 10-11% ошибок обычно не делают. И эти ошибки возникают не потому,
что их делают плохие люди со злым умыслом или у них совсем нет опыта съемки.
Полуинструментальная съемка потому и ?полу?, что оставляет за человеком много
свободы, которой он и распоряжается, в том числе сообразно своему темпераменту.
В результате, узнав, кто из знакомых мне спелеологов снимал, я узнаю и порядок ошибки.

Попробуем теперь проанализировать цитату из CML#6375:

?Погрешность измерения угла 1-2 градуса, что дает 17-34 см на 10 метровом
отрезке. Погрешность при стыковке двух последовательных отрезков ("Эй, Вась,
где тут был твой пикет?") 10-30 см. Погрешность измерения длины,1 см или 5 см,
роли не играет. Короче, будем оптимистичны - пусть погрешность одного измерения
будет 20 см. Сколько таких измерений было в 1800 метровой пещере? Прикинем,
в среднем, около 30 на 100 метров, т.е. всего 600. Теперь 20 см помножим на
корень из 600, получим 5 метров.
Итак, оптимистичная погрешность получилась 5 метров (реальная цифра, я думаю, не меньше 10-20). ?

А). Расстояние. При аккуратной топосъемке ошибка на стыковке обычно не
превышает 5 см ? пикет делается на точку на стене или угол камня на полу,
и Катя ждет, пока к ней подойдет Петя, чтобы показать ему эту точку.
Измеряются длины обычно с точностью до тех же 5см. Очевидно, что точности
Рычагова при процитированной методике не достигнешь.
Еще есть источник ошибок (всегда в плюс) ? провисание рулетки.

Б). Угол. Ошибка измерения угла в 1-2 градуса чересчур оптимистична, и особенно для Васи.
Редкий съемщик достигает таких высот, при съемке среднего качества часто ошибаются
градуса на 3-5, а это при небольших углах наклона сильно влияет на глубину,
и тем больше, чем длиннее пикет. При ошибке в 3 градуса на 10м пикете
(10 градусов вместо 7) набежит 0.52 метра по высоте (и это на 1,2 метра высоты!).
Отсюда и достаточно часто встречаемая на практике ситуация, когда на вертикалях
топосъемки сходятся, а перепад на длинных меандрах отличается на десятки метров.
При этом, если угол превышает 3-4 градуса, то ошибки чаще идут в плюс,
если меньше ? в минус (угол считают нулевым).
(Позволю себе совет ? никогда не используйте горный компас для измерения углов.)

В) Азимут. В данной ситуации нас как настоящих вертикальщиков не интересует ;)

Получившаяся ошибка ? всего 5 метров! ? весьма неправдоподобна, что интуитивно
чувствует автор цитаты, и не только из-за недооценки ошибки в углах. Умножение
на корень из 600 дает случайную ошибку, если же все отклонения плюсовать
(систематическая ошибка), то вместо корня из 600 надо умножить на 600
и вместо 5м получится 120м.

Перейдем поэтому к анализу систематических ошибок. Их можно разделить на
методические и психологические. Типичная методическая ошибка ? колодец
промеряется до дна, а дальше нитку начинают гнать от уровня груди (так,
например, велась съемка участка основного хода Крестика), 20 колодцев ?
и 20 метров лишней глубины. Но чаще основная ошибка кроется в психологии человека.

2. Точность топосъемки при первопрохождении.
Сама съемка, как и весь ход экспедиции, подчиняется основной задаче первопроходца ?
пройти как можно дальше.
При первопрохождении человек обычно подсознательно делает ошибку в плюс,
округляя и добавляя, сам не замечая этого. В результате при пересъемке
вместо 60м получаешь всего 40 (привходовая часть Мар-Хосара, Долгоруковка),
вместо 320м ? 280м (дно п.Каньон, Хипста) и т.д., и т.п. А вообще при углублении
пещеры метров на 15-20 и ее параллельной пересъемке новая глубина, как правило,
получается та же, что и первопроходцев, или даже меньше. Это общее правило, исключения редки.
Лишь один раз в моей практике глубина увеличилась при полной повторной пересъемке
(п. им.Алексинского в 1990г. с 450 до 460м, при этом старая топо была к тому времени
утеряна ? осталась только цифра 450?)
Возможна, впрочем и ситуация небольшого уменьшения истинной глубины при пересъемке,
если такая задача стоит в повестке, но обычно такие пересъемки весьма обстоятельны
и занижение (из-за округлений, интуитивно проводящихся в минус) вряд ли превысит метров 10.
 
Подчеркну, что, как правило, никакой злой воли нет, оно само так получается,
человек ? не машина. Завышение глубины при первопрохождении ? обычная практика,
если не принимать специальных мер.
Другое дело, что при объявлении таких результатов необходимо подчеркивать их
предварительность и дать примерную оценку ошибке, особенно если это мировой рекорд?

3. Баронивелирование.
Метод не столь плох, как кажется. Барометрическая съемка проводилась в 1962г. в
Красной пещере и относительно гидронивелирной дала примерно такие же ошибки,
как и полуиструментальная, не превышающие 10м (лишь в одной точке 20м), см.
В.Н.Дублянский и др., Красная пещера, М, РУДН, 2002, стр.43.
Синхронное баронивелирование лежит в основе определения глубины Снежной
(см. отчет Усикова и Мавлюдова на сайте snowcave.ru). На нескольких км
пещерной реки со слабым уклоном, дающем при этом перепад порядка 700м,
полуинструментальная съемка очевидным образом не очень точна, и она была довольно
сильно скорректирована при баронивелировании в сторону уменьшения глубины.

В активно обсуждаемом сейчас в CML случае дело скорее всего в методике и человеческом
факторе. Например, как уже упоминалось в CML, нельзя игнорировать наличие сифона ?
теоретически это может привести к ошибке в десятки метров. Кроме того, надо смотреть,
что за формулы используют часы, а правильнее снимать график давления, а не
рассчитываемой ими высоты, и считать самим.

Что касается глубины Крубера-Вороньей, то в согласии с изложенным выше
я бы считал ее равной 1824м и не округлял бы ? даже при ошибке в 15-20м цифра
4 вполне информативна, составляя изрядный процент от этой предполагаемой ошибки,
несмотря на то, что согласно CML#6375 ?Это ставит под сомнение справедливость
всех ваших остальных утверждений.? :)

А вообще в светлом будущем было бы интересно провести там гидронивелирование и
синхронное баронивелирование и сравнить результаты всех методов.
А в ближайшем будущем было бы интересно глянуть на топосъемку августовской экспедиции
(или хотя бы на нитку, если публикация топосъемки нарушает соглашение со спонсором)
? интересно, где сосредоточена основная невязка. Возможно, это дало бы возможность
установить ее вероятную причину.

PS. Так как причины перепада давления те же, что и причины возникновения ветра,
предложу вашему вниманию заметку ?Ветер в пещерах? на сайте РГО, заранее извиняясь
за местами не совсем научный стиль (написано давно, а переделывать я не стал):
http://snowcave.ru/mcrgo/biblio/veter.htm
Был и там раздел, посвященный баронивелированию, но он не был дописан.
Хотя здесь теория и достаточно ясная, но точных предсказаний точности ;) не дает
и надо конечно провести серию практических измерений в разных пещерах в разные
времена года. Практика ? основа познания и критерий истины?

Искренне признателен Илье Жаркову (CML#6375) за использованную выше цитату,
давшую пищу для размышлений.

PPS. Согласен с белорусскими спелеологами (CML#6366) и выражаю свое восхищение их
предыдущей деятельностью. Прошу выслать 2 противоударных терридиевых барометра, и потолще.

И вообще надеюсь, что в обозримом будущем за мировой рекорд будут конкурировать
Гагрский и Бзыбский хребты.

С уважением, Алексей Шелепин




CML archive browser created by Pavel Gulchouck