До питання точності гравіметричного забезпечення астрономо-геометричного нівелювання на геодинамічних і техногенних полігонах

https://doi.org/10.23939/istcgcap2022.95.039
Надіслано: Квітень 03, 2022
1
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Мета цієї роботи – теоретично обгрунтувати вимоги до точності гравіметричного забезпечення астрономічного і астрономо-геометричного нівелювання на геодинамічних і техногенних полігонах, з врахуванням точності сучасного високоточного геометричного нівелювання. Методику досягнення мети забезпечено теоретичними дослідженнями існуючих способів астрономо-геометричного нівелювання, сучасних методів прогнозу неотектонічних процесів, точності ГНСС та геометричного нівелювання. Основні результати – встановлено вимоги до точності гравіметричного забезпечення високоточного астрономо-геометричного нівелювання висотної мережі геодинамічних та техногенних полігонів. Встановлена теоретична можливість  визначення ортометричних і нормально-ортометричних висот практично на 90% території України з точністю порядку навіть 0,2 мм на 1км подвійного ходу. Наукова новизна і практична значущість: доведено, що навіть при максимальних значеннях аномалій гравіметричного поля Землі можна вважати ортометричні і нормальні висоти відрізками нормалі до референц-еліпсоїда, як і геометричні висоти; якщо при астрономічному нівелюванні визначати відхилення виска з точністю  = 0,2"(точність сучасних зеніт- систем навіть 0,08"), то це внесе похибку в визначення різниці  геоїдальних частин геодезичних висот 0,2 мм на 1 км ходу, якщо ж визначати це значення з наявних гравіметричних карт відхилення виска, то ця похибка складе 0,5-1 мм на 1 км ходу, що також відповідає нівелюванню навіть I-го класу; непаралельність еквіпотенціальних поверхонь при обчисленні висот слід враховувати вже тоді, коли різниця сили тяжіння на еквіпотенціальній поверхні початкової точки ходу і в точці перетину цієї поверхні з нормаллю в кінцевій точці ходу перевищує 2 мГал; силу тяжіння на станції нівелювання і на силовій лінії поля в кінці ходу, на висоті, що відповідає висоті відповідної станції нівелювання, треба знати при сумі перевищень в ході до 10 м на 1 км ходу з точністю всього 20 мГал, відповідно, при сумі перевищень 100 м на 1 км – 2 мГал, тому навіть   модель EIGEN-CG03C (точність оцінюються в межах 8 мГал) на більшій частині рівнинної території України може забезпечити гравіметричними даними високоточне нівелювання при проведенні інженерно-геодезичних робіт та робіт на  геодинамічних і техногенних полігонах.imetric data for the creation of state leveling networks and high-precision leveling during engineering and geodetic works and works on geodynamic and man-made landfills.

  1. Бровар В. В., Мазницкий, В. А.,  Шимбирев Б. П. Теория фигуры Земли. М. Геодезиздат, 1961. 256 с.]
  2. Двуліт П. Д., Голубінка Ю. І. Порівняльна характеристика визначення висот квазігеоїда території України з використанням моделей геоїда/квазігеоїда та гравітаційного поля Землі. Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2009. Вип. 72. С. 27-34. https://science.lpnu.ua/istcgcap/all-volumes-and-issues/volume-72-2009/c...
  3. Двуліт П. Д. Фізична геодезія. Київ: ВПЦ ”Експрес” , 2014
  4. Куреньов Ю. П., Малік Т. М. Щодо трактування терміна “нормальна висота”. Вісник геодезії та картографії. 2010. Вип. 6 (69). С. 6-9.
  5. Мигаль М. К. Лекции по теории фигуры Земли, Л.: ФОП УЭМ ЛОЛПИ, 1969. 133 с.
  6. Мориц Г. Современная физическая геодезия, М.: „Недра”,1979. 200 с.
  7. Остроумов В. З. Разработка и исследование новых методов расчета параметров квазигеоида на основе применения глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS для обеспечения мониторинга уровня морей. 2011 http://www.rfbr.ru/rffi/ru/project_search/o_44310
  8. Пеллинен Л. П. Высшая геодезия (Теоретическая геодезия). М., Недра, 1978. 264 с.
  9. Серапинас Б. Б. Геодезические основы карт. Гравитационное поле. Высоты. Лекция 7. 2012. http://www.geogr.msu.ru/cafedra/karta/docs/GOK/gok_lecture_7.pdf
  10. M., Pachuta A. Geodezja fizyczna i grawimetria geodezyjna. Teoria i praktyka., Warszawa, 2007, OWPW.
  11. Cacoń, S., Bosy, J., & Kontny, B. (1999). The GPS levelling network in the conurbation of Wrocław. Artifical Satellites34(3), 163-170. https://scholar.google.com.ua/citations?view_op=view_citation&hl=uk&user=X11Z9rIAAAAJ&cstart=20&pagesize=80&citation_for_view=X11Z9rIAAAAJ:wvYxNZNCP7wC
  12. Czarnecki K. Geodezja wspolczesna. Katowice, Wydawnictwo Gall, 2010. 487 p. https://smp.am.szczecin.pl/dlibra/publication/2376
  13. Erol, Bihter. (2012).Spectral evaluation of Earth geopotential models and an experiment on its regional improvement for geoid modelling. Journal of Earth System Science, 121, 823–835. https://doi.org/10.1007/s12040-012-0190-x
  14. Helmert, F. R. (1884). Die mathematischen und physikalischen Theorieen der höheren Geodäsie. BG Teubner. https://books.google.com.ua/books?hl=uk&lr=&id=YjteAAAAcAAJ&oi=fnd&pg=PR...
  15. Hirt, C., & Burki, B. (2006). Status of Geodetic Astronomy at the Beginning of the 21st Century. http://www.ife.unihannover.de/mitarbeiter/seeber/seeber_65/pdf_65/hirt8.pdf
  16. Hirt, C., Seeber, G., Bürki, B., & Müller, A. (2006). Die digitalen Zenitkamerasysteme TZK2-D und DIADEM zur hochpräzisen Geoidbestimmung. na. https://ddfe.curtin.edu.au/gravitymodels/ERTM2160/pdf/Hirt2005_etal_ober...
  17. Niethammer T. Die genauen Methoden der astronomisch-geographischen Ortsbestimming. Basel 1947, Birkhauser. https://doi.org/10.1007/978-3-0348-6811-2
  18. Niethammer T. Das astronomische Nivellement in Meredian des St. Gotthard. Astronomish-geodatishe Arbeiten in der  Schweiz. Schweiz. Geod. Kommis, 1939, Band 20, Bern, S.48.
  19. Szpunar W. Geodezja wyższa i astronomia geodezyjna. Warszawa. 1962. Panstwowe wydawnictwo naukowe. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1962gwag.book.....S/abstract