Постановка задачи

В.П.Дудкин, И.Н.Кошелев

Магнитометрическая съемка археологических объектов выполняется обычно по сети от 1×1 м до 4×4 м в пределах планшетов размером от 50×50 м до 100×100 м. В каждой точке наблюдений измеряется модуль магнитной индукции В геомагнитного поля. Точность отсчитывания применяемых для археологических исследований протонных и квантовых магнитометров не превышает ± 1-2 нТ. Среднеквадратическая погрешность съемки обычно не превосходит величины ε = (2-5) нТ. Минимальную амплитуду уверенно выделяемых локальных магнитных аномалий можно принять на уровне А_min = 3 ε, т.е. 6 – 12 нТ.

Вследствие неполного учета вариаций магнитного поля, вынужденных перерывов в работе по техническим и другим причинам, уровень магнитного поля на границах соседних планшетов может быть различным, что препятствует составлению сводной карты аномального магнитного поля участка съемки. Поэтому на стадии первичной обработки магнитометрических данных необходимо выполнить процедуру уравнивания системы планшетов, т.е. привести магнитное поле участка съемки к единому уровню. Алгоритм этой процедуры подробно рассмотрен в работе [Дудкін, Жарких, Кошелев 1997].

Уравненное таким образом магнитное поле можно представить как сумму трех составляющих :

где A(х) – локальные аномалии, создаваемые археологическими объектами; R(x) – региональное поле, т.е. плавно изменяющаяся составляющая, вызванная влиянием объектов геологической природы; Р(х) – аномалии-помехи, неизбежно присутствующие в результатах наблюдений и связанные с аппаратурной погрешностью магнитометров, недоучетом короткопериодических вариаций магнитного поля и с магнитными неоднородностями как верхнего слоя почвы, так и самих археологических объектов.

Исходное (наблюденное) магнитное поле, в котором проявляются одновременно все типы аномалий, имеет, как правило, сложный характер и мало пригодно для уверенного выделения предполагаемых археологических объектов. В качестве примера рассмотрим карту магнитного поля на участке магнитной съемки памятника трипольской культуры Глыбочок.

На карте изолиний магнитной индукции (рис. 1), представленной в масштабе рисунка журнальной статьи, локальные аномалии, связанные с трипольскими площадками (2 на рис. 1), проявлены слабо и отмечаются практически точечными объектами. Увеличим для наглядности изображение магнитного поля по какому-либо участку карты, например, в рамках планшета 38 (1 на рис. 1). Как видно на рис. 2а, магнитное поле в пределах планшета возрастает с востока на запад (уровень поля условный) и осложнено полосой локальных аномалий, ориентированной по азимуту, примерно, 20°. Представление о сложном характере поля дает пространственная модель (рис. 2б), на которой полоса локальных аномалий отмечается “хребтом”.

Рис. 2а. Магнитное поле экспериментального планшета (38) участка Глыбочок. Карта изолиний магнитного поля	Рис. 2б. Магнитное поле экспериментального планшета (38) участка Глыбочок. Пространственная модель поля

В целом, как видно из рис. 1, 2, некоторые, наиболее крупные локальные аномалии археологической природы в благоприятных, как в данном случае, условиях заметны даже на глаз. Задача состоит в том, чтобы выделить все искомые аномалии (в том числе и мелкие) в чистом виде и представить их в четкой, наглядной форме. Для этого нужно выполнить две процедуры: снятие (исключение) регионального фона и фильтрацию помех.