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:     | 1 || 3 |

Теоретические основы и практическая реализация координатного обеспечения спутниковой системы межевания земель (проект москва)

-- [ Страница 2 ] --

Мониторинг локальной сети референцных станций, предназначенной для мониторинга смещений объектов, осуществляется с использованием математического аппарата в виде временных рядов Фурье. В районе расположения объекта мониторинга выбираются не менее трёх опорных (референцных) станций так, чтобы объект находился внутри или на границе фигуры, образованной выбранными станциями. Наличие трех референцных станций необходимо для точного определения координат объекта мониторинга, контроля точности, который заключается в сравнении координат объекта, вычисленных от трёх и более референцных станций, контроля измерительной информации референцных станций, контроля стабильности положения их точек относимости. Интервал измерений, на котором определяется собственное движение референцных станций, равен одному году, что позволяет выявить сезонные изменения координат. Аппроксимация движений референцных станций по каждой из координат осуществляется с помощью рядов Фурье 4-го порядка.

Для перехода от геоцентрической системы координат ITRF2000 к местным плоским системам координат необходимо точно определять параметры перехода. При определении только плановых координат для вычисления параметров перехода неоходимо иметь не менее двух пунктов с известными координатами в обеих системах координат. Оптимальным вариантом является наличие четырёх и более пунктов, равномерно рассредоточенных в зоне, для которой вычисляются параметры перехода, при этом определяемый объект должен находиться внутри геометрической фигуры, образованной этими пунктами. При перемещении объекта из центра фигуры к её границам ошибки пересчёта возрастают в 2 раза, за границами фигуры более, чем в 2 раза.

3. Практическая реализация создания и мониторинга координатной основы Спутниковой системы (проект «Москва»).

В третьей главе приведены данные о практической реализации координатной основы Спутниковой системы и определении собственных движений трех референцных станций. Для этого были проведены три вычислительных кампании: в апреле и октябре 2004г., в марте 2005г. Каждая кампания состояла из 5 определений (с недельным интервалом между определениями), выполненных по суточным файлам измерений. Опорными станциями послужили станции сети IGS, в том числе станция Обнинск (Россия). Результатами вычислений являются координаты референцных станций в системе координат ITRF2000, используемые для вычисления координат объектов в режимах реального времени и постобработки. Сравнение результатов позволило на основе многократных определений оценить точность определения координат точек относимости антенн референцных станций в системе координат ITRF2000, а также их устойчивость во времени.

В таблице 1 приведены расхождения между решениями в апреле и октябре 2004 г. (апрель–октябрь).

Таблица 1.

Расхождения между решениями

Название референцной станции Отклонение координат (мм) (апрель – октябрь)
B LcosB H
Агашкино 7.03 7.13 -3.00
Ершово 3.98 7.08 -10.80
Лесной 9.01 9.41 -12.50
Лыткино 3.82 10.85 -9.20
Москва 8.61 6.84 -6.80
Ногинск 5.52 8.77 -11.60
Среднее 6.33 8.35 -8.98
СКО 6.65 8.48 9.55

Из полученных результатов следует главный вывод: решения, полученные в октябре и апреле 2004 г., близки между собой. Максимальное расхождение - 12.5 мм в высоте станции Лесной, в среднем расхождения составляют менее 1 см, что в соответствии с допусками, приведёнными в главе 2, является допустимым.

На основе координат 6 референцных станций, определенных в системе ITRF2000, осуществлена привязка остальных 16 референцных станций. Проведенные вычисления по привязке 22 референцных станций позволяют сделать следующие выводы:

  1. Средние квадратические ошибки привязки 6 референцных станций к сети IGS в системе ITRF2000 по измерениям одних суток, вычисленные по уклонениям от среднего, составляют по широте 3 мм, долготе 5 мм и высоте 4 мм. Средние квадратические ошибки координат из общего решения составляют по всем координатам 1 мм.
  2. Средние квадратические ошибки определения координат остальных 16 станций относительно 6 центральных станций по измерениям одних суток составляют по любой из координат менее 2 мм, а из общего решения менее 1 мм. Это объясняется высокой точностью их привязки к 6 центральным станциям, удаленным от них на расстояния до 100 км, координаты которых хорошо согласованы между собой. Общее заключение состоит в том, что привязка всех станций к сети IGS в системе ITRF2000 осуществлена со средними квадратическими ошибками координат менее 1 см.

Очередное определение координат 22 станций выполнено в марте 2005г. по той же схеме, что и в октябре 2004г. Отклонения координат март 2005г. - октябрь 2004 г. приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Отклонения решений март 2005г. – октябрь 2004г

Референцная станция Отклонение координат (мм) Референцная станция Отклонение координат (мм)
B LcosB H B LcosB H
1 Агашкино 14.50 -7.55 -4.50 12 Клин -2.47 -3.21 -1.70
2 Ершово 11.78 -2.99 -10.00 13 Коломна -3.42 -3.54 -4.40
3 Лесное 17.77 -3.78 -11.20 14 Кривандино 2.75 -1.02 0.60
4 Лыткино 13.51 -4.47 -10.70 15 Лотошино 0.96 -4.20 3.10
5 Москва 17.74 -4.73 -5.40 16 Орево 2.28 2.87 -2.00
6 Ногинск 14.90 -0.97 -8.50 17 Романцево 13.85 -5.75 -8.70
7 Авсюнино 1.23 1.16 2.10 18 Рошаль -1.14 -1.66 -2.20
8 Белоомут 1.02 1.88 -1.30 19 Серпухов 4.01 -1.80 -2.10
9 Бужаниново 0.40 -4.06 -9.40 20 Ступино -1.57 0.28 -0.80
10 Дубна -2.71 -5.48 -6.30 21 Веселево -1.08 0.83 2.40
11 Гора -3.39 -0.73 5.00 22 Зарайск 3.12 -0.26 -2.60
Среднее 4.73 -2.24 -3.57
СКО 8.68 3.47 5.86

Из полученных результатов следует вывод: отклонения координат станций, полученных в апреле 2004 г. и марте 2005 г., от опорных координат (октябрь 2004 г.) составляют менее 2 см, общее же смещение сети станций составляет менее 1 см. Поэтому координаты, полученные в октябре 2004 г., приняты для применения в Спутниковой системе и не подлежат изменению до следующего определения, в зависимости от результатов которого может быть принято решение об их изменении или продлении их срока действия.

Собственные движения станций Лесной, Москва и Лыткино на годовом интервале наблюдений определены относительно станции Обнинск, модель движения которой известна. Собственные движения станций в виде изменения координат (функций ) описываются рядами Фурье 4–го порядка.

Численные значения функций для станций Лесной, Москва, Лыткино в графической форме представлены на рис. 1 – 3.

 Из рис. 1-3 следует, что движение всех станций в плане (по широте и долготе)-15

 Из рис. 1-3 следует, что движение всех станций в плане (по широте и долготе) происходит-16

 Из рис. 1-3 следует, что движение всех станций в плане (по широте и долготе) происходит-17

Из рис. 1-3 следует, что движение всех станций в плане (по широте и долготе) происходит по периодическому закону, без вековых смещений. По высоте станция Лесной также не имеет тренда, в то время как станции Москва и Лыткино изменяют свое положение с отрицательным знаком (оседают) со скоростью 3.5 мм в год. Этот результат согласуется с результатами, полученными ранее по многочисленным геодезическим измерениям.

Средние квадратические ошибки положения любой из трех референцных станций, вычисленные с аппроксимацией текущих координат рядом Фурье 4-го порядка и составляющие по широте 1.1 мм, по долготе 1.1 мм, по высоте 1.0 мм, согласуются со средними квадратическими ошибками, вычисленными по невязкам в треугольнике Лесной–Москва–Лыткино и составляющими 1.5 мм, 1.9 мм, 1.0 мм соответственно по широте, долготе и высоте. Этого и следовало ожидать, поскольку при вычислении средних квадратических ошибок по результатам аппроксимации координат рядами Фурье 4-го порядка и невязкам в треугольнике Лесной–Москва–Лыткино собственные движения станций были исключены.

4. Исследование возможностей Спутниковой системы по мониторингу смещений грунтов и сооружений.

В четвёртой главе проведено исследование возможностей Спутниковой системы (проект «Москва») по мониторингу смещений грунтов и сооружений.

В качестве объекта мониторинга выбрана референцная станция Ершово, что позволило провести исследование на временном интервале в один год. Другим экспериментом, выполненным на основе производственного материала и подтверждающим эффективность метода мониторинга, разработанного автором, является мониторинг смещений грунтов в пойме Москвы-реки (г. Москва, Борисовские пруды).

Опорными для мониторинга станции Ершово послужили референцные станции Лесной, Москва, Лыткино. Измерительная информация на объекте мониторинга и опорных станциях сформирована суточными файлами на 1, 2, 3, 4 числа каждого месяца, всего обработано таким образом 48 суточных, 12 четырехсуточных и 12 двухсуточных (на 1, 2 числа каждого месяца) файлов в период 01.02.2004 г. – 04.01.2005 г.

С координатами каждой из опорных станций на текущие моменты времени вычислены координаты станции Ершово по четырёхсуточным интервалам наблюдений. Уклонения от среднего координат станции Ершово, вычисленных в совместном решении от станций Лесной, Лыткино, Москва, составляют по абсолютной величине не более 5 мм по широте, 8 мм по долготе и 10 мм по высоте. На рис. 4 показано распределение уклонений по высоте.

Указанные уклонения содержат собственное движение станции Ершово на годичном интервале. Выполнив их аппроксимацию рядами Фурье 4-го порядка, запишем собственное движения станции Ершово в координатной в форме

. На рис.5 показаны функции. После исключения собственного движения станции-18.

На рис.5 показаны функции .

После исключения собственного движения станции остаточные уклонения по абсолютной величине составили не более по широте 1.5 мм, по долготе 1.1 мм, по высоте 0.6 мм. Средние квадратические ошибки каждой из координат станции Ершово, вычисленные по этим уклонениям, составили менее 1 мм.

Для подтверждения эффективности разработанного метода мониторинга смещений грунтов и сооружений использован производственный материал. В 2006 г. по заказу ГУП «Мосводоканал» ИФЗ РАН совместно с Центром спутниковых технологий, по методу, разработанному автором и при его непосредственном участии, выполнен мониторинг смещений грунтов в пойме Москвы-реки в районе Борисовских прудов (г.Москва, Сабурово). Объект мониторинга имеет площадь примерно 900500 м, перепад высот составляет примерно 16 метров. На этой площади на глубину 3.5 м заложены 8 бетонных свай, выступающих над поверхностью земли на 1 м. В их верхней части установлены устройства принудительного центрирования для антенн спутниковых приёмников. Схема взаимного расположения этих 8 точек и использованных для определения их координат референцных станций Спутниковой системы приведена на рис.6. Спутниковые измерения выполнены двухчастотными приёмниками SR530, которые прошли метрологическую поверку на полигоне ВНИИФТРИ, а после окончания работ повторно были поверены на полигоне ЦНИИГАиК в Троице-Сельцах.

Измерения на объектах мониторинга с помощью Спутниковой системы были выполнены 20 сентября и 24 октября 2006 г.

 Требование Заказчика работ состояло в определении координат 8 заложенных-23 Рис.6 Требование Заказчика работ состояло в определении координат 8 заложенных точек, а затем и смещений грунта на этом склоне со средней квадратической ошибкой 5 мм. По измерительной информации, накопленной в течение 12 часов на 8 точках и 6 референцных станциях Спутниковой системы по программе Ski-Pro вычислены

координаты 8 точек на две даты.

Разности координат, полученных 20 сентября и 24 октября, приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Разности координат

N/N точек Разности 20.09 – 24.10
х (мм) y (мм) h (мм)
T1 3 -1 -2
T2 0 -1 2
T3 2 -1 -3
T4 -1 -2 -1
T5 3 -4 5
T6 -1 -3 -2
T7 2 -1 1
T8 2 -2 -3
среднее 1 -2 0


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 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.