Metodyka wykonywania pomiarów grawimetrycznych jest różna w przypadku pomiarów wykonywanych z użyciem grawimetrów absolutnych i grawimetrów względnych. Wynika to z różnic konstrukcyjnych i sposobu, w jaki wyznacza się wartości pomiaru za pomocą obu typów instrumentów.
W szczegółach różnice w metodyce pomiarowej występują pomiędzy badaniami wykonywanymi w ramach różnych projektów badawczych w zależności od celu badań, zakładanych dokładności oraz algorytmów przetwarzania, archiwizacji danych pomiarowych i wyników. W ogólnym przypadku, niezależnie od typu grawimetru, metodyka pomiarowa polega na:
- kalibracji (grawimetry względne) lub wyznaczenia poprawek komparacyjnych (grawimetry absolutne) metodą porównania wyników uzyskiwanych różnymi instrumentami absolutnymi (przed przystąpieniem do realizacji projektu badawczego);
- wykonania serii odczytów w warunkach kontrolowanych (zgodnie z instrukcją pomiarową producenta i z założeniami metodycznymi ustalonymi dla konkretnego projektu);
- rejestracji odczytów za pomocą wbudowanego lub zewnętrznego rejestratora;
- przetworzenia danych z uwzględnieniem wymaganych poprawek i redukcji;
- przeprowadzenia kontroli jakości danych i wyników (zgodnie z przyjętymi w projekcie technikami i algorytmami oraz założoną dokładnością);
- formatowania i archiwizacji danych oraz wyników na potrzeby projektu i tworzenia baz danych.
Istotną rolę w badaniach ziemskiego pola siły ciężkości odgrywają zastabilizowane stanowiska przeznaczone do absolutnych i względnych pomiarów grawimetrycznych stanowiące podstawowe, referencyjne osnowy grawimetryczne. Narodowe osnowy grawimetryczne, zakładane i utrzymywane przez krajowe służby geodezyjne lub geologiczne, są ze sobą wzajemnie powiązane i tworzą ponadnarodową, globalną sieć grawimetryczną. W 1909 roku Międzynarodowa Asocjacja Geodezyjna przyjęła do stosowania jako referencyjny punkt grawimetryczny znajdujących się w Instytucie Geodezji w Poczdamie. W punkcie tym wartość absolutna przyspieszenia siły ciężkości została wyznaczona przez Kűhnena i Furtwänglera z pomiarów wahadłowych wykonanych w latach 1898-1904. System poczdamski obowiązywał aż do 1971 roku, w którym uchwałą XV Zgromadzenia Generalnego Międzynarodowej Unii Geodezji i Geofizyki w Moskwie wprowadzono nowy, międzynarodowy system grawimetryczny IGSN71 (International Gravity Standardization Net – 1971). Sieć IGSN71 założona w latach 1950–1970 składała się z 1854 punktów grawimetrycznych, w tym około 500 punktów podstawowych. Poziom sieci wyznaczono na podstawie 24 000 pomiarów grawimetrycznych, 10 pomiarów absolutnych oraz 1200 pomiarów wahadłowych, które wykonano w ciągu 20 lat (C. Moreli i in., 1972). System IGSN71 jest obecnie obowiązującym systemem odniesienia pomiarów grawimetrycznych jednak nie spełnia już wymagań dokładnościowych z związku z czym wprowadzany jest nowy system ITGRS (International Terrestrial Gravity Reference System). ITGRS składa się z globalnych stacji absolutnych dostarczających dane grawimetryczne z dokładnością 10-7 m/s2 (źródło: https://ggos.org/item/gravity-reference-frame/).
Ustalone i obowiązujące obecnie w kraju standardy metodyczne dla grawimetrycznych pomiarów na punktach osnów podstawowych zostały ustalone w Rozporządzeniu Ministra Administracji i Cyfryzacji z dnia 6 lipca 2021 w sprawie osnów geodezyjnych, grawimetrycznych i magnetycznych (Dz.U. 2021 poz. 1341). Rozporządzenie ustala obowiązujące, ogólne zasady metodyczne realizacji osnów grawimetrycznych.
- Osnowę grawimetryczną tworzą punkty wyznaczeń absolutnych, dla których wartość przyspieszenia siły ciężkości została określona z błędem średnim nie większym niż:
- 4,0 x 10-8 m/s2 – dla punktów klasy fundamentalnej osnowy grawimetrycznej;
- 1,0 x 10-7 m/s2 – dla punktów klasy bazowej osnowy grawimetrycznej.
- Punkty osnowy grawimetrycznej stabilizuje się trwałym znakiem, którego dolna część znajduje się poniżej strefy przemarzania gruntu.
- Współrzędne poziome punktu osnowy grawimetrycznej wyznacza się z dokładnością zapewniającą średni błąd położenia nieprzekraczający 0,1 m względem osnowy geodezyjnej poziomej.
- Wysokość punktu osnowy grawimetrycznej wyznacza się z dokładnością nie mniejszą niż 0,01 m względem podstawowej osnowy geodezyjnej wysokościowej.
- Pomiary przyspieszenia siły ciężkości redukuje się na poziom znaku pomiarowego z wykorzystaniem rzeczywistego gradientu pionowego, uwzględniając poprawki: pływową litosferyczną, pływową oceaniczną, barometryczną, ze względu na zmiany położenia bieguna ziemskiego oraz poprawki instrumentalne.
- Przy wykonywaniu pomiarów statycznych wzorcowe wartości różnic przyspieszenia siły ciężkości wyznacza się na co najmniej trzech przęsłach grawimetrycznych baz kalibracyjnych: Frombork – Kasprowy Wierch lub Koszalin – Śnieżka.
- Grawimetry absolutne wykorzystywane do pomiaru osnowy grawimetrycznej mają mieć wyznaczone poprawki względem międzynarodowego poziomu odniesienia grawimetrycznego poprzez udział w kampanii porównawczej grawimetrów absolutnych lub na punkcie referencyjnym międzynarodowego układu odniesienia grawimetrycznego.
Stan na 20.02.2024 r.