Відновлення міських полігонометричних мереж сучасними супутниковими технологіямиgy

2015;
: стоp. 59-72
https://doi.org/10.23939/istcgcap2015.02.059
Надіслано: Листопад 23, 2015
1
Національний університет "Львівська політехніка", Чернігівський національний технологічний університет
2
Чернігівський національний технологічний університет
3
Київський національний університет будівництва і архітектури

Мета. Мета цієї роботи полягає у дослідженні можливості відновлення міської полігонометричної мережі через використання високоточних супутникових технологій у режимі кінематики реального часу. Методика. Для досягнення поставленої мети задіяно шість геодезичних бригад, які укомплектовувалися шістьма приймачами різних фірм-виробників. Спостереження проводилися як в “статиці”, так і в RTK-режимі, причому, визначення координат пунктів полігонометричної мережі м. Чернігова у режимі RTK виконувалося від перманентної мережі із застосуванням різних конфігурацій та точок монтування. Опрацювання спостережень проводилися фахівцями Науково-дослідного інституту геодезії і картографії за допомогою програмного забезпечення. Після отримання координат пунктів полігонометричної мережі м.Чернігова у різних системах та відомих пунктів у місцевій системі, було змодельовано 11 пар ліній, аналіз зміни довжин яких проводився для кожної координатної системи. Результати. Результатами цього дослідження є: перераховані у державну референцну систему координат УСК-2000 перетворення координат пунктів мережі із просторових геоцентричних на плоскі прямокутні в проекції Гаусса–Крюгера, у відповідні шестиградусні зони; обчислені значення координат пунктів у СК-42 та СК-63; отримані середні квадратичні похибки координатних визначень при різних RTK конфігураціях; проаналізовані значення координатних відхилень пунктів локальної полігонометричної мережі у різних системах координат; виконаний аналіз результатів досліджень щодо доцільності використання та можливості відновлення міських полігонометричних мереж під час проведення топографо-геодезичних та інвентаризаційно-кадастрових робіт на території населеного пункту з використанням сучасних RTK технологій. Наукова новизна. Аналізуючи результати досліджень, встановлено: високу точність визначення координат під час отримання поправок у конфігурації аutomax та від перманентної станції Чернігів з незначними до 10 км базовими віддалями; середні значення відхилень між координатними значеннями в УСК-2000 та місцевій системі координат СК-63к, а також СК-63 знаходяться в межах від 0,287 до 0,346 м при середніх квадратичних похибках 0,037–0,068 м; максимальні відхилення 0,726 і -0,684 м у різницях довжин ліній УСК-2000 та СК-63, а також між МСК і СК-42к; спотворення довжин ліній досягає, в середньому, 0,30–0,35 м між значеннями, отриманими в координатних системах УСК-2000 та МСК і СК-63; встановлена похибка визначення  координат пунктів полігонометричної мережі м. Чернігова, а саме, 0,025 м; досліджена розбіжність між значеннями координат у місцевій системі та СК-42к, яка, в середньому становить 0,32 м та пояснюються відповідною деформацією мережі в СК-42/СК-63 і не забезпечує необхідної точності визначення параметрів переходу до місцевої системи координат; виконаний аналіз результатів опрацювання координатних визначень у місцевій системі та в СК-63 при середній квадратичній похибці
0,001 м, свідчить про тісний взаємозв’язок та закономірність щодо встановлення місцевих систем координат з метою мінімального спотворення проекції Гаусса–Крюгера і зручності у використанні; запропонована методика високоточних польових супутникових спостережень із застосуванням RTK-технологій. Практична значущість. За результатами виконаних досліджень доведена доцільність використання та можливість відновлення існуючої міської полігонометричної мережі, використовуючи високоточні супутникові технології в режимі кінематики реального часу. Встановлено, що під час проведення топографо-геодезичних та інвентаризаційно-кадастрових робіт на території населеного пункту використання RTK технологій забезпечить надійну точність спостережень. Величини спотворень геодезичної мережі у межах населеного пункту площею до 100 км2 будуть незначними ­ в межах ±0,03 м. Дослідження показали, що використання системи координат СК-42 у поєднанні зі супутниковими технологіями не створюватимуть значного територіального спотворення координатних визначень та не ускладнюватимуть ведення локальних геодезичних робіт. Зазначимо, що пункти міської полігонометрії, отримані у місцевій системі координат та в СК-63, можуть завдати відчутних, до 0,35 м, спотворень геодезичній мережі. Отже, на території Чернігова місцева система координат створює локальну геодезичну мережу та за умови її згущення (відновлення) сучасними RTK-технологіями може використовуватися під час проведення топографо-геодезичних та інвентаризаційно-кадастрових робіт.

  1. Барановський В. Топографо-геодезичне та карто­графічне забезпечення ведення Державного зе­мель­ного кадастру. Системи координат та кар­тографічні проекції / В. Барановський, Ю. Кар­пінський, О. Кучер, А. Ляшенко. – К., 2009. – 95 с.
  2. Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500 (ГКНТА – 2.04 – 02 – 98). – К.,  1998.
  3. О. Кучер, Ю. Стопхай, Р. Висотенко, О. Ренкевич. Впровадження державної геодезичної референц­ної системи координат України – УСК-2000 // Зб. наук. праць “Новітні  досягнення геодезії, геоін­форматики та землевпорядну-вання – Євро­пейський досвід”. – Чернігів : Чернігівські обереги. – 2008. – Вип. 4. – С. 25–30.
  4. С. Савчук, А. Задемленюк, А. Піскоровський. Експе­риментальні дослідження точності визначення координат методом RTK з використанням GPRS Інтернет з’єднання // Зб. наук. пр. “Сучасні до­сягнення  геодезичної науки  та  виробництва”. – Львів : Вид-во Нац. ун-ту “Львівська полі­техніка”, 2009. – Вип. І (17). – С. 58–69.
  5. Савчук С. Г., Керкер В. Б. Методика і попередні ре­зультати експериментальних досліджень ефек­тив­ності використання сигналів GLONASS під час RTK вимірювань // Геодезія, картографія і аеро­фо­тознімання. – Львів : Вид-во Нац. ун-ту “Львівсь­ка політехніка”, 2011. – Вип. 75. – С. 25–30.
  6. С. Савчук, А. Задемленюк,  Р. Вовк Визначення координат пунктів у системі УСК-2000 із GPS – спостережень // Зб. наук. пр. “Сучасні досяг­нення геодезичної науки та виробництва”. – Львів : Вид-во Нац. ун-ту “Львівська полі­техніка”, 2012. – В. ІІ(24). – С. 57–60.
  7. Терещук О., Савчук С. Проект  мережі  активних  перманентних GPS-станцій Північного регіону України // Зб. наук. праць “Новітні  досягнення геодезії, геоін-форматики та землевпо­рядкування – Європейський досвід”. – Чернігів : Чернігівські обереги, 2007. – С. 16–23.
  8. Терещук О. І., Нисторяк І. О. Аналіз GNNS-спо­стережень у Північному регіоні України // Містобудування і територіальне планування. – 2013. – № 48. – С. 443–451.
  9. Тревого І. С., Літинський В. О., Газдаг М. Л. / Точ­ність полігонометрії: згущення мережі в залежності від точності кутових вимірювань // Вісник геодезії та картографії. – 2013. – № 1. – С. 14–15.
  10. Черняга П. Переваги та недоліки різних систем координат та геодезичних проекцій під час ве­дення земельного кадастру / П. Черняга, С. Кубах // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – Львів, 2010. – Вип ІІ (20). – С. 62–66.
  11. Яцків Я. С., Харченко В. П., Шокало В. М., Терещук О. І., Жаліло О. О. та ін. // Інформаційно-вимірювальна GNSS система та мережна VRS тех­нологія забезпечення геодезичних і кадаст­рових зйомок // Зб. наук. праць “Новітні  до­сягнення геодезії, геоінформатики та землевпо­рядкування – Європейський досвід”. – Чернігів : Чернігівські обереги, 2008. – Вип. 4. – С. 5–24.
  12. Шлапак В., Терещук А., Нисторяк И., Жалило А., Же­ланов А., Дицкий И., Бессонов Е. Исследо­вание отечественной технологи обработки и анализа GNSS-наблюдений // Известия высших учебных заведений. Серия Геодезия и аэро­фотосъемка, 2014.
  13. Fritsche M., Rodriguez-Solano C., Steigenberger P., Sosnica K., Wang K., Dietrich R., Hugentobler U., Dach R., Rothacher M. // Impact of GLONASS in a rigorous combination with GPS, International Association of Geodesy, Scientific Assembly 150th Anniversary of the IAG // Book of Abstracts. – September 1–6, 2013. – Potsdam. – Р. 62.
  14. Jaroslav Šimek, Jan Kostelecky. Modern Geodetic network and datum in Europe // FIG Working Week 2000, 21–26 May, Prague, Abstracts.
  15. Ohta Y., Miura S., Hino R., Kobayashi T., Tsushima H. // Real-time crustal deformation monitoring alghorithm based on RT K-GPS: Application to 2011 Tohoku earthquake and its improvement for implementation to actual GPS network, International Association of Geodesy, Scientific Assembly 150th Anniversary of the IAG // Book of Abstracts. – September 1–6, 2013. – Potsdam. – Р.185.
  16. Tatevian S., Kuzin S. On the use of GLONASS for precise positioning and geodynamic studies // Inter­national Association of Geodesy, Scientific As­sembly 150th Anniversary of the IAG // Book of Abst­racts. – September 1–6, 2013. – Potsdam. – Р. 294.
  17. Інтернет ресурс ZAKPOS: http://zakpos.zakgeo. com.ua/.
  18. Інтернет ресурс http://smartnet.leica-geosystems.us/ coverage_ network.cfm
  19. Інтернет ресурс (http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF_ solutions/ 2008/tp_08-05.php