Аналіз вертикальних рухів перманентної ГНСС-станції POLV на основі супутникових даних та нівелювання

https://doi.org/10.23939/istcgcap2023.97.046
Надіслано: Грудень 01, 2022
1
Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
2
Полтавська гравіметрична обсерваторія Інституту геофізики НАН України імені С. І. Суботіна
3
Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Метою роботи є аналіз результатів дослідження динаміки вертикальних рухів перманентної станції системи позиціонування ГНСС «Полтава» (ідентифікатор POLV). Методика. На території Полтавської гравіметричної обсерваторії розбитий геодинамічний полігон. Він включає репери з відомими показниками стійкості, які закладені на різній глибині. На репері А1, який відзначається високою стійкістю впродовж 30 років спостережень, встановлено точний нівелір Н‒05. ГНСС-станція, вертикальні рухи якої досліджувалися, розташована на спеціально збудованому постаменті на внутрішній капітальній стіні лабораторного корпусу Полтавської гравіметричної обсерваторії Інституту геофізики імені С. І. Субботіна НАН України. Динаміку руху базової станції спостерігали по маркам, закладених на краях західної та східної сторін лабораторного корпусу. Для оцінки й порівняння отриманих результатів виконана обробка супутникових даних методом апроксимації поліноміального згладжування третього ступеню. За результатами періодичного геометричного нівелювання встановлено, що за період 2004-2019 роки повільні вертикальні рухи марок становили 1,03‒1,11 мм з середньорічною швидкістю підняття 0,065-0,07 мм/рік. Сезонні вертикальні рухи пер0манентної ГНСС‒станції POLV – в межах 2 мм/рік, причому в першому півріччі спостерігається підняття пункту, а в другому – його опускання. Виділені складові, що можуть впливати на вертикальні рухи ГНСС-станції, яка встановлена на інженерну споруду. Порівняння результатів наземними і супутниковими спостереженнями здійснено за періоди 2004-2005 рр. і 2018-2019 рр. На основі виконаних спостережень та моделювання складова вертикальних коливань приймальної антени отримана у період 2004-2005 рр. і наземними, і супутниковими методами не перевищувала 2 мм; у період 2018-2019 рр. аналіз супутникових даних показав збільшення коливань до 7 мм, це можна пояснити високим розкидом супутникових вимірювань. Наукова новизна та практична значущість полягають у виявленій стабільності амплітуди вертикальних рухів ГНСС-станції «Полтава» (ідентифікатор POLV), що підтверджено наземним методом геометричного нівелювання і аналізом часових рядів супутникових спостережень. Виконані дослідження підтверджують вплив різних чинників на стійкість приймальних антен.

  1. ГНСС група ГАО НАН України. https://gnss.mao.kiev.ua/?q=node/1
  2. Жалило А. А., Дохов А. И., Катюшина Е. В., Васильева Е. М., Яковченко А. И., Лукьянова О. А. Разработка высокоточной системы определения траекторий космических аппаратов и других высокодинамичных объектов. Прикладная радиоэлектроника. 2017. Т. 16, №3-4. C. 112-116. https://nure.ua/wp-content/uploads/2018/Scientific_editions/are_3_2.pdf
  3. Ломпас O. В., Яхторович Р. І., Савчин Ігор. Дослідження добового руху ГНСС-станції BRGN. Геодинаміка. 2016. № 1 (20), 21-31. https://doi.org/10.23939/jgd2016.01.021
  4. Нестеренко С. В. Забезпечення стійкості встановлення ГНСС-станцій. Містобудування та територіальне планування. 2021. № 78. С. 379–392. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2021.78.379-392
  5. Павлик В., Кутний A., Бабич T. Результати дослідження вертикальних та горизонтальних гідротермічних рухів земної поверхні добового періоду на полігоні у Полтаві. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. 2013. Вип. 2. С. 80-84. https://vlp.com.ua/taxonomy/term/3278
  6. Павлик В. Г., Кутний А. М., Нестеренко С. В. Визначення локальних вертикальних рухів перманентної GPS – станції у Полтаві. XIII Міжнародна науково-практична конференція «Академічна й університетська наука: результати та перспективи», НУПП, Полтава,10-11.12.2020. С. 141-145. http://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/9080
  7. Савчук С. Г., Заблоцький Ф. Д., Янків-Вітковська Л. М., Джуман Б. Б. Про кореляцію між значеннями параметра іоносфери VTEC на GNSS‒станціях України. Український журнал дистанційного зондування Землі. 2019. Вип. 20, 13-17. https://www.ujrs.org.ua/ujrs/article/view/143
  8. Третяк Корнилій, Смірнова О. М., Бределєва Т.М. Дослідження періодичних змін висотного положення супутникових перманентних станцій світу. Геодинаміка, 2012. Vol. 1(12), 11-29. https://doi.org/10.23939/jgd2012.01.011
  9. Янків-Вітковська Л. М. Дослідження динаміки змін координат GPS‒станцій для прогнозування їх точності. Геодезія, картографія і аерофотознімання. 2011. Вип. 74, 77-82. https://science.lpnu.ua/istcgcap/all-volumes-and-issues/volume-74-2011/s...
  10. EUREF Permanent GNSS Network. http://www.epncb.oma.be
  11. EUREF Permanent GNSS Network. Position Time Series. URL: http://www.epncb.oma.be/_productsservices/timeseries/index.php?station=POLV00UKR
  12. Dong, D., Fang, P., Bock, Y., Cheng, M. K., Miyazaki, S. Anatomy of apparent seasonal variations from GPS-derived site position time series. Journal Geophysical Research. 2002. Vol. 107(B4). https://doi.org/10.1029/2001JB000573.
  13. Gulal E., Erdogan H., Tiryakioglu I. Research on the stability analysis of GNSS reference stations network by time series analysis. Digital Signal Processing. 2013. Vol. 23, Is. 6, 1945-1957. https://doi.org/10.1016/j.dsp.2013.06.014.
  14. Isawi S., Schuh H., Mannel B., Sakic P. Stability analysis of the Iraqi GNSS stations. Journal of Applied Geodesy. 2022. Vol. 16, no. 3, 299-312. https://doi.org/10.1515/jag-2022-0001.
  15. Lyon, T. J., Filmer, M. S., Feathersstone, W. E. On the use of repeat leveling for the determination of vertical land motion: artifacts, aliasing and extrapolation errors. Journal Geophysical Research. 2018. Vol. 123, 7021–7036. https://doi.org/10.1029/2018JB015705.