авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |

Разработка проекта построения современной государственной геодезической сети йемена

-- [ Страница 1 ] --

Московский государственный университет

геодезии и картографии (МИИГАиК)

На правах рукописи

Хайдар Абдулракиб Мохамед

РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ПОСТРОЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ ЙЕМЕНА

Специальность 25.00.32 - Геодезия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена на кафедре геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Маркузе Юрий Исидорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Матвеев Станислав Ильич

кандидат технических наук,

доцент Калинова Елена Владимировна

Ведущая организация: МАГП

Защита состоится…………2009 года в ….. часов на заседании

диссертационного совета Д 212.143.03 при Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 105064 Москва, Гороховский пер., д. 4, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии.

Автореферат разослан ……………… 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Климков Ю.М.

3

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В Йемене в настоящее время не существует государственной геодезической сети, которая охватывала бы всю территорию страны. Построенная в предыдущие годы сеть обеспечивает лишь 40%. Картографирование страны выполняется в мелком масштабе. Существующая сеть ни по точности, ни по строгости математической обработки не отвечает требованиям народнохозяйственных и инженерно-технических нужд.

В Йемене, как и во всех странах, по мере развития народного хозяйства возрастают требования к объёмам и качеству топографо-геодезической и картографической продукции. Однако, для многих районов, особенно для побережья, требуются топографические и другие карты средних масштабов от 1:25 000 до 1:10 000 и крупных от 1:5000 до 1:2000. Потребность в картах крупного масштаба с течением времени будет возрастать.

В ближайшей перспективе планируется обновление инфраструктуры дорожных сетей Йемена, развитие гидротехнических сооружений и расширение строительства на всем побережье для развития туризма. Поэтому необходимо создать на всей территории страны современную геодезическую сеть, обеспечивающую решение как научных, так и инженерно-технических задач народнохозяйственного значения, причем не только текущего периода, но и на ближайшие десятилетия. В связи с этим автору диссертации была поставлена важная актуальная задача разработать научно обоснованную схему и программу построения современной геодезической сети на всей территории Йемена.

Целью настоящей работы является изучение и разработка схемы и программы построения современной государственной геодезической сети, используя достижения космической геодезии, а также хорошо зарекомендовавшие себя на практике классические методы высшей геодезии.

Научная новизна работы.

В диссертации получены следующие новые научные результаты:

  • сформулированы и научно обоснованы основные теоретические

4

положения, которым должна удовлетворять современная государственная

геодезическая сеть страны;

  • разработан строгий метод расчёта плотности пунктов проектируемой
    опорной геодезической сети и сети сгущения Йемена;
  • спроектирован по карте (Google Earth) проект построения ГГС на часть территории Йемена (в обжитых и экономически перспективных регионах);
  • применительно к территории Йемена (около 530 тыс.км2) предусмотрено построение на основе спутниковой технологии высокоточной геодезической сети (ВГС) и спутниковой геодезической сети 1 класса (СГС-1);
  • показано по результатам оценки точности, что предлагаемый проект обеспечивает требуемую точность определения взаимного положения смежных пунктов;
  • сделан вывод, что результаты уравнивания сетей ВГС и СГС-1, результаты 3D и 2D уравнивания практически совпадают.

Практическая ценность работы

Результаты выполненного анализа и расчётов могут быть использованы при геодезическом обеспечении построения современной государственной геодезической сети страны. Они могут быть использованы также в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при подготовке инженеров геодезистов.

Публикации и апробация работы

Основные результаты работы обсуждены на 63-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных МИИГАиК (Москва, апрель 2008г.). По теме диссертации опубликованы 2 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК России. Выполненные в диссертации исследования обсуждались на заседании кафедры геодезии Московского Государственного Университета геодезии и картографии и получили одобрение.

5

Объём и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 48 наименований и приложений на 38 стр. Общий объем диссертации 143 стр., включает 17 рисунков и 15 таблиц.

Содержание работы.

Во введении кратко обосновывается актуальность данной работы, сформулированы цели и задачи проекта.

В первой главе выполнено описание физико-географических особенностей Йемена, которые необходимо учитывать при разработке проекта и основных научных положений о построении современной опорной геодезической сети страны. Отмечается, что территория страны сравнительно мала, и что по своему широтному положению территория Йемена относится к субтропическому поясу, а ландшафт включает горный массив, с высотой гор до 3600 м над уровнем моря, и плоские области, включая и обширные пустыни (рис.1.).

 Карта Йемена 6 Приведено описание существующей геодезической сети и-0

Рис.1. Карта Йемена

6

Приведено описание существующей геодезической сети и целесообразность её использования при проектировании современной государственной геодезической сети страны.

В 1974 г. был заключен контракт между Демократической Республикой Йемен и СССР по созданию топографической карты масштаба 1:100000 на территории южного Йемена.

Для обеспечения планово-высотной основы вновь создаваемой карты была развита геодезическая сеть из 10 полигонометрических, трёх астрономических и 20 пунктов трилатерации с использованием самолетного радиодальномера (РДС). Также создана высотная основа методом геометрического нивелирования III и IV классов.

В топографо-геодезических и картографических работах на этой территории с 1975 г. применяется эллипсоид Красовского и проекция Гаусса-Крюгера.

На северной территории страны в соответствии с договором, заключенным с Великобританией в 1975г., английское управление заморских съемок создало на всю территорию северного Йемена карту масштаба 1:50000. В качестве геодезической основы была построена опорная сеть из 87 пунктов с использованием доплеровского метода определения разностей координат пунктов, и на их основе развита сеть полигонометрии 2-3 классов из 368 пунктов. Взаимное положение смежных пунктов в доплеровской геодезической сети определено со средней квадратической ошибкой 0,5м. Геодезические координаты пунктов вычислены в системе эллипсоида WGS 72.

Таким образом, на территории объединенного в 1990г. государства Йеменской республики, построенные до 1993 года в разных частях страны разными методами опорные геодезические сети по точности и плотности пунктов рассчитаны на геодезическое обеспечение топографических съёмок в масштабах 1:50 000 и 1: 100 000. Координаты

7

пунктов вычислены на разных эллипсоидах, от разного начала; высоты пунктов в этих сетях определены относительно разных уравненных

поверхностей: в одном случае относительно среднего уровня Красного моря, а в другом от среднего уровня Аденского залива.

Прямоугольные плоские координаты геодезических пунктов на севере и юге страны вычислены в разных картографических проекциях: UTM Меркатора и Гаусса-Крюгера соответственно.

В 1993г. на северной территории страны французские специалисты построили опорную геодезическую сеть, состоящую из 7 пунктов каркасной сети (рис.2) и 229 пунктов сети сгущения.

Рис.2 Каркасная геодезическая сеть из 7 пунктов (1993г).

8

В данной главе показано, что построенные в Йемене геодезические сети

в период до 1992г. ни по обслуживаемой ими территории, ни по точности построения, ни по строгости математической обработки не отвечают современным требованиям, предъявляемым к опорным геодезическим сетям. К недостаткам выполненных работ следует отнести отсутствие государственной программы всех геодезических работ, а также их разрозненность в территориальном отношении. Возникла необходимость создания на всей территории Йемена высокоточной опорной геодезической сети с использованием высоко производительной спутниковой системы GPS. Эта проблема имеет важное государственное значение и отражена в перспективных планах работы организации картографии Йемена.

В данной главе приведены также сведения об аэрофотосъемочных и картографических работах. Картографирование территории страны выполнено в масштабах 1:100 000 и 1:50 000.

Во второй главе выполнены следующие исследования:

- сформулированы основные требования к современной государственной геодезической сети.

- выполнен расчет необходимой плотности и точности пунктов опорной геодезической сети для целей картографирования территории Йемена.

При составлении проекта топографической съёмки на заданную территорию должна быть тщательно обоснована норма плотности геодезической сети в зависимости от ближайшей перспективы экономического развития страны.

Норма плотности пунктов геодезических сетей на данной территории должна обеспечить наиболее крупный масштаб топографической съёмки (1:2000).

Требуемая плотность геодезических пунктов при общегосударственном картографировании территории страны зависит от

9

масштаба топографической съёмки площади территории, а также от методов создания геодезического обоснования.

С учетом современных требований к созданию спутниковых геодезических сетей выполнен расчет общего числа геодезических пунктов для территории Йемена (табл.1).

Таблица 1

Класс триангуляции Средняя длина стороны Площадь, обслуживаемая одним пунктом, км2 Число пунктов n Процент %
I 32 1024 528 4 %
II 17 289 1343 9 %
III 10 100 3539 23 %
IV 6 36 9617 64 %

Разработана наиболее целесообразная схема построения современной государственной геодезической сети с использованием GPS-измерений, причем проектирование осуществлялось с учетом тщательного анализа физико-географических условий страны.

Для надежности создания государственной геодезической сети проектирование осуществлялось в два этапа. На первом этапе спроектирована Высокоточная геодезическая сеть ВГС, а на втором - спутниковая геодезическая сеть I -го класса СГС-1.

Моделирование спутниковых геодезических сетей

Для моделирования сети GPS Йемена необходимо дать перечень всех координат точек в геодезической системе B, L и H в соответствии с их именами, начиная от исходного пункта. Эти координаты получены автором из программы “Google Earth” на эллипсоиде WGS-84.

Для перехода от эллипсоидальных координат к прямоугольным д. проф. Маркузе Ю.И. разработана программа, которая позволяет

10

выполнять преобразование геодезических координат B, L в плоские прямоугольные координаты х, у в проекции Гаусса-Крюгера на одном и том же эллипсоиде в одной восьмой зоне.

Для моделирования геодезической сети необходимо ввести связи между пунктами, то есть указать линии, по которым будут выполнены измерения базисных векторов.

Затем по цепочке преобразования xyH BLH XYZ c помощью программы TERSPACE они преобразуются в прямоугольные координаты X, Y, Z так же на эллипсоиде WGS-84.

Кроме этого, вводятся также величины с.к.о, характеризующие точность измерений (приращений координат) по всем трём осям. При моделировании они были приняты одинаковыми для всех линий и равными 0.005 м по осям Х и У и 0.007 м по оси Z, коэффициенты корреляции были приняты равными 0.7.

Поэтому уравнивание выполнялось с корреляционной матрицей

По координатам всех пунктов и указанным связям программа вычисляет истинные значения приращений координат (трёх элементов базисных векторов), и с помощью указанных показателей точности в них вводятся распределённые по нормальному закону истинные ошибки. Для этого корреляционные матрицы необходимо привести к диагональному виду, что выполняется специальной программой.

Уравнения поправок для базисных векторов при уравнивании в пространственной декартовой системе координат составляются также как для нивелирных ходов, но по трём осям:

11

Здесь s и t номера начальной и конечной точки.

Учёт этих уравнений поправок выполняется по рекуррентному алгоритму с учётом их корреляционной матрицы по формулам.

При учёте избыточных измерений, так как матрица коэффициентов нормальных уравнений при параметрическом способе уравнивания

(1)

где матрица составлена для уравнений поправок для i-1 измерений

Vi-1 = Ai-1 xi-1 + Li-1, (2)

справедливая для невырожденных матриц S и T, для матрицы , получим выражение

(3)

где матрицы

, (4)

(5)

Если же эти измерения необходимы, то уравнение поправок будет таким

Vi = A xi + x +Li. (6)

Ясно, что матрица коэффициентов при новых неизвестных i будет квадратной.

А матрица обратных весов


(7)

12

где .

При этом один из пунктов выбирают безошибочным (пункт 1 SANA). В результате уравнивания на ЭВМ по программе GPS-1 вычислены координаты X, Y, Z и их ковариационная матрица К(x, y, z). По программе SPАCETER по цепочке X, Y, Z => B, L, H => x, y, Н вычисляются плановые координаты в проекции Гаусса - Крюгера и их ковариационная матрица К(x, y, H).

Для оценки точности при вычислении на ЭВМ целесообразно применить численный метод дифференцирования. Нами составлена программа для ЭВМ на языке BASIC, приведённая в приложении 1.

Схема проектируемой сети ВГС, расположенная в двух шестиградусных зонах, изображена на рис.3.

Число пунктов в этой сети – 12, и известны геодезические координаты B, L и Н всех пунктов. Расстояния между смежными пунктами 170 – 290 км.

На втором этапе - спутниковая геодезическая сеть I -го класса СГС-1 состоит из 39 пунктов, из них 4 пункта являются пунктами ВГС. Расстояния между смежными пунктами 17 – 50 км (см. рис.4).

13

Рис.3. Высокоточная геодезическая сеть (ВГС)

Рис.4. Спутниковая геодезическая сеть 1ого класса СГС-1

В таблице 2 приведены результаты оценки точности сетей ВГС и СГС-1.

14

Таблица 2

Оцениваемые элементы ВГС СГС-1
1 Число пунктов 12 39
2 Длина сторон км 283----87 70-----19
3 (mS/S)ср 1: 500 000 1: 80 000
4 mA’’ср 0.98 0.96
5 mx ср 0.006 0.009
6 my ср 0.002 0.005
7 mH ср 0.006 0.005


Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.