Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/3184
Browse
14 results
Search Results
Item Аналіз сучасних моделей відлікових поверхонь для визначення висот методом GNSS-нівелювання(Видавництво Львівської політехніки, 2022-06-14) Федорчук, А.; Fedorchuk, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ роботі розглянуто різні джерела інформації, що стосуються проблематики визначення висот методом GNSS-нівелювання. Реалізація цього методу потребує наявності висот геоїда або квазігеоїда, які сьогодні можна отримати із відповідних моделей. В останні десятиліття науковці з різних країн світу розробили чимало глобальних, регіональних та локальних моделей геоїда та квазігеоїда. Це сприяло появі великої кількості наукових досліджень, які стосуються тематики GNSS-нівелювання. Мета роботи – виконати аналіз сучасних моделей відлікових поверхонь на основі матеріалів наукових публікацій за критеріями, що істотно впливають на ведення досліджень у галузі визначення висот методом GNSS-нівелювання. Методика. Розглянуто 44 роботи, опубліковані у 2001–2021 рр. Серед досліджень у цьому напрямі можна виділити три види робіт: 1) 13 публікацій щодо методів побудови самих моделей; 2) 12 – щодо перевірки їх точності та 3) 19 робіт щодо “коригування” модельних висот. На першому етапі дослідження аналіз здійснено за критеріями, що характеризують моделювання поверхні геоїда та квазігеоїда, серед яких питання теорії Стокса і Молоденського, математичні способи аналізу й опрацювання даних, систем припливів, ондуляції геоїда нульового порядку та масштабних рівнів моделей. На другому етапі проаналізовано частоту публікувань за роками та встановлено активність подання наявних моделей геоїда та квазігеоїда з вибірки країн, здійсненої на підставі всіх робіт, вибраних у цьому дослідженні. На третьому етапі виконано кількісний аналіз офіційно опублікованих моделей геоїда та квазігеоїда щодо частоти публікувань за досліджуваний період. Встановлено відношення точності висот глобальних моделей геоїда щодо ступеня/порядку їх обчислення. Результати. Автори 58 % проаналізованих публікацій використовують у своїх дослідженнях теорію Стокса, а у 42 % – теорію Молоденського. Серед математичних способів аналізу та опрацювання даних у 27 % робіт застосовано метод середньої квадратичної колокації, по 20 % – метод найменших квадратів, метод “видалення – відновлення” та метод модифікації формули Стокса найменшими квадратами (або KTH-method), метод швидкого перетворення Фур’є – у 13 %. У публікаціях щодо створення глобальних моделей Землі здебільшого в розрахунках використовують параметри припливної системи “tide free” – загалом 40 %. Не менш важливим критерієм (33 % робіт) можна вважати врахування параметра ондуляції геоїда нульового порядку (“zero degree term”). Загалом 41 % досліджень спрямовано на створення та аналіз моделей квазігеоїда саме регіонального масштабу. За досліджуваний проміжок часу найбільше робіт опубліковано у 2012 та у 2018 рр. Передовими країнами щодо розроблення моделей квазігеоїда є Канада, Польща, Швеція та США, а глобальних моделей геоїда – Німеччина, США та Китай. За 2001–2021 рр. офіційно представлено 99 глобальних моделей геоїда різних ступенів/порядків, серед яких для досліджень найчастіше використовують моделі серій GOCO, EIGEN та EGM. Також за цей проміжок часу запропоновано 177 моделей квазігеоїда, найбільше з яких опубліковано у 2019 р. На основі цих даних простежується зв’язок із частотою публікувань у 2008–2021 рр. Для точності глобальних моделей геоїда щодо ступеня/порядку їхнього обчислення характерні систематичні зміни в межах 0,52–1,92 м, 0,38–0,50 м, 0,23–0,38 м та 0,12–0,14 м для моделей 60-220, 220-260, 260-720 та 720-2190 ступеня/порядку відповідно. Наукова новизна. Аналіз сучасних моделей відлікових поверхонь на основі матеріалів наукових публікацій у сфері використання методу GNSS-нівелювання дає можливість встановити переваги та недоліки досліджень у цій галузі. Практична значущість. Дані такого аналізу можна використати для вирішення ключових проблем щодо визначення висот методом GNSS-нівелювання, які потребують додаткових досліджень, здійснивши пошук модернізованих рішень.Item Застосування методики визначення координат за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Савчук, С.; Проданець, І.; Федорчук, А.; Savchuk, S.; Prodanets, I.; Fedorchuk, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Закарпатська регіональна філія ДП “УКРДАГП”; Lviv Polytechnic National University; Transcarpathian regional branch of SE “UKRDAGP”Одне із основних завдань геодезії – визначення координат з високою точністю за допомогою GNSSспостережень. Для виконання таких завдань зазвичай застосовують відносний метод визначення координат у статичному режимі. Статичний режим спостережень здебільшого використовують для побудови геодезичних мереж, оскільки він найточніший. Методика відносного методу основана на визначенні координат невідомого пункту щодо відомого. Координати базового пункту повинні бути відомі, найчастіше точно задані на підставі державних геодезичних мереж. У цьому дослідженні базовими пунктами прийнято активні референцні станції, координати яких задано із тижневого комбінованого розв’язку GNSS-мережі. Мета роботи – дослідити точність застосування методики визначення координат за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій. Методика. У роботі використано дані GNSS-спостережень, виконаних на пунктах тріангуляції Державної геодезичної мережі, та дані референцних станцій. На їхній основі створено умовні GNSS-мережі, які складаються із трьох референцних станцій та одного пункту тріангуляції. Процес опрацювання даних у програмному пакеті передбачав, що контрольним пунктом слугували найближчі референцні станції, уточнені координати яких фіксували як контрольні та задані в системі ETRF2000. Отримані набори координат однойменних пунктів та станцій були трансформовані в систему УСК2000. Точність визначених у такий спосіб координат проаналізовано на основі різниць координат та їх стандартних відхилень. Різниці для референцних станцій визначали відносно уточнених тижневих координат, а для пунктів тріангуляції щодо середнього значення. Результати. Отримані різниці на пунктах державної мережі містяться у межах 1–2 см, набуваючи як додатних, так і від’ємних значень. Виняток – лише п’ята сесія спостережень, де різниці становлять 2–4 см із додатним знаком. На референцній станції KOVL різниці координат змінюються від –1,2 см до +1,8 см, а на станції MEL2 від 0 см до 5,4 см. Зміни координат на пунктах тріангуляції оцінено стандартним відхиленням на рівні 2,1 см, 1,1 см та 1,9 см для XYZ, відповідно. Точність усіх інших координат референцних станцій становить 0,3–1,6 см, із середнім коливанням від –2,7 см до +1 см. Наукова новизна та практична значущість. У роботі показано методику визначення координат у системі УСК2000 за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій. Запропонована методика дає змогу використовувати супутникові методи для визначення координат у державній системі УСК2000 із забезпеченням точності на рівні 1–2 см, а також істотно спростити і пришвидшити процес польових робітItem Аналіз похибок еліпсоїдних висот на основі результатів GNSS-нівелювання(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-16) Федорчук, А.; Fedorchuk, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДослідження впливу похибок на результати вимірювань завжди є актуальним завданням. Аналіз таких величин дає можливість оцінити характер зміни та величину впливу похибок для подальшого врахування або компенсування, або зведення до мінімуму. В цій роботі розглянуто похибки визначення еліпсоїдних висот із GNSSспостережень. У визначенні еліпсоїдної висоти цим методом можна досягти точності 1–2 см у статичному режимі (Static) та 2–4 см у режимі реального часу (RTK). Отже, точність вибраного режиму спостережень вказуватиме на початкові межі впливу похибок еліпсоїдних висот, а чинники, що виникають безпосередньо під час спостережень та під час опрацювання даних, визначатимуть, в яких межах змінюватимуться ці похибки щодо початкових меж. Мета цієї роботи полягає у проведенні аналізу похибок еліпсоїдних висот на основі результатів GNSSнівелювання, отриманих у режимах статики та RTK. Методика. Для дослідження використано дані GNSSнівелювання на 17 пунктах (стінні та ґрунтові репери) ходів нівелювання І–ІІ класів, які розташовані в радіусі 15 км від перманентної станції SULP Національного університету “Львівська політехніка”. Спостереження виконано в режимі статики (4-годинні) та RTK (8–10 вимірювань). Пункти поділено на три категорії (5–6 пунктів): 1) статика на стінних реперах; 2) режим реального часу на стінних реперах; 3) статичний режим на ґрунтових реперах. Комбінуванням режимів спостережень та заданих категорій утворено чотири GNSS-мережі, що містять 11, 11, 12 та 17 пунктів. Результати. Для кожної категорії визначено у процентах, у яких межах змінюються похибки еліпсоїдних висот у статичному режимі спостережень та режимі реального часу, із застосуванням методу GNSS-нівелювання. На основі отриманої інформації встановлено, що для першого випадку похибки еліпсоїдних висот у середньому змінюються у межах ±43 %, для другого – ±36 %, а для третього – ±14 %. Аналіз статистичних характеристик для кожної категорії свідчить про те, що стандартне відхилення даних статичного режиму становить 2 % та 19 %, а режиму RTK – 12 % відповідно. Наукова новизна та практична значущість. Характер зміни меж похибок визначення еліпсоїдних висот дає уявлення про те, якої точності слід очікувати, виконуючи GNSS нівелювання залежно від режиму спостережень. Такі дані відіграють важливу роль у вирішенні науково-прикладних завдань методом GNSS-нівелювання, таких як побудова нових нівелірних мереж або моніторинг пунктів висот вже наявних мереж.Item Іноваційні цифрові технології в геодезії і геоінформатиці на першому online INTERGEO 2020(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-16) Горб, А.; Тревого, І.; Gorb, A.; Trevoho, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; CHC Navigation; Lviv Polytechnic National UniversityПроаналізовано основні новинки виставки INTERGEO 2020 в Берліні в галузі геодезичного приладобудування, наведено характеристики нових систем та фахові коментарі.Item Застосування процедури симуляції даних для задач GNSS-томографії тропосфери(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-16) Савчук, С.; Хоптар, А.; Savchuk, S.; Khoptar, A.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВміст та розподіл водяної пари в атмосфері Землі пов’язані з різними погодними умовами і кліматичними процесами, а тому мають важливе значення для розуміння багатьох метеорологічних явищ. На сучасному етапі розвитку та становлення Глобальних навігаційних супутникових систем (англ. Global Navigation Satellite Systems, GNSS) розподіл вмісту водяної пари можна встановити за допомогою даних спостережень методом GNSSтомографії, що, своєю чергою, дає можливість вивчати зміни вертикального профілю вмісту водяної пари в тропосфері Землі. У GNSS-томографії тропосфери точну інформацію про розподіл водяної пари отримують за допомогою інтегральних вимірювань, таких як визначення вмісту водяної пари у похиленому напрямку (англ. Slant Water Vapor, SWV). Суть задачі GNSS-томографії тропосфери – розв’язання системи рівнянь, кількість яких обмежується кількістю супутників, що беруть участь у спостереженнях. Функціональний зв’язок між спостереженнями та невідомими, тобто шляхи проходження GNSS-сигналів через тропосферу, повинен бути достатньо відомий. Проте сьогодні така інформація відсутня, що призводить до основної проблеми методу GNSS-томографії тропосфери – подолання дефіциту рангу під час інверсії вихідного рівняння. Цюпроблему можна вирішити, збільшивши кількість супутникових сигналів у широкому діапазоні положень. Метою цієї роботи є максимізація використання GNSS-сигналів під час моделювання томографічного розв’язку на основі симуляції даних. Методика. На підставі розробленої нами методики опрацювання даних мульти-GNSS спостережень PPP-методом запропоновано алгоритм процедури симуляції додаткових супутників під час томографічного моделювання з метою подолання проблем дефіциту рангу. Результати. Наведено результати застосування процедури симуляції даних для вертикального профілю вмісту водяної пари в тропосфері Землі на основі результатів опрацювання даних мультиGNSS спостережень на станції GANP (Попрад, Словаччина) у період з 31.05.2019 р. до 1.06.2019 р. Наукова новизна та практична значущість. Вперше запропоновано алгоритм процедури симуляції додаткових супутників з метою подолання проблем дефіциту рангу під час томографічного моделювання.Item Аналіз компонентів існуючих мобільних систем для вибору оптимального внутрішнього обладнання проектованої сучасної системи(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-22) Горб, А.; Тревого, І.; Gorb, A.; Trevogo, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; CHC Navigation; Lviv Polytechnic National UniversityПроаналізовано мобільні системи, пропоновані на ринку, та їх компоненти, на основі яких сучасні розробники обладнання цього класу вибирають внутрішнє обладнання для проєктування нової системи. Роз'яснено основні теоретичні засади структури сучасної системи. Мета роботи - проаналізувати технології виконання мобільного лазерного сканування та геодезичних вимірювань загалом для виявлення процесів у технології приладобудування, які можна покращити, та запропонувати конкретний спосіб поліпшення з безпосередньою участю у розробленні.Item Geodetic base preparation for state border demarcation(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ratkevičs, A.; Celms, A.; Kukule, I.In any organizing activities for the national boundaries the established works includes as the first – the political agreement processes, which is known as the “delimitation”, and as second subsequent – state border real technical eviction in the current land area, which is called as the «demarcation» and be understand that a crossdiscipline such as Geodesy there are always play an important role. If in the first delimitation phase of measurement accuracy requirements for geodetic data not so important, then in the next demarcation stage the geodetic accuracy of the data already play an important role. This primarily related to the fact that the general politicolegal status in border demarcation phase becomes also as a real physical and technical objects. As in each technical construction or structure it also generates a serious attention to mathematical precision criteria directly in the field of geodesy. Similarly as in the designing and constructions for any engineering object or in forming land properties. In turn, increase the accuracy of the criteria in the field of geodesy, it is always associated with a theoretical and practical position of the geodetic base and its quality. Quality criteria of geodetic base are always linked with the future activities with geodetic data and services provided for the use of project. They are usually set or needs can be satisfied with the already available the base of the structure and the parameters or it is necessary to improve or build from scratch. Engaging in the border demarcation process, the question of the geodetic base is always topical and it is not always a simple solution. The article examines the in Latvian Republic practices gained experience and knowledge on the geodetic substrate preparation, analyzing the current process of demarcation of the Latvia-Russia border cases and previously realized border demarcation works on the other Latvian national borders (Latvia – Estonia, Latvia – Lithuania and Latvia – Belarus). The end result corroboration of the assumption that in all cases the geodetic base of creation is excludable and indispensable measure, which of course can be realized in various technical, technological or conceptual model versions. Also the latest GNSS technology options do not exclude the need for the establishment of such a substrate. Розглянуто досвід практичного використання геодезичної основи для демаркації державного кордону Латвії з сусідніми країнами. Рассмотрен опыт практического использования геодезической основы для демаркации государственной границы Латвии с соседними странами.Item Research of national geodetic network using GNSS methods(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Celms, A.; Rusiņš, J.; Reķe, I.З розширенням технологічних можливостей для геодезичних вимірювань зростає вплив глобальної навігаційної супутникової системи. Використовуючи ГНСС, виконують вимірювання у горизонтальній і вертикальній площинах – координат і висот точок. Метою дослідження є визначення точності виміряних точок з використанням GNSS статичним методом в чотиригодинній сесії. С расширением технологических возможностей для геодезических измерений возрастает влияние глобальной навигационной спутниковой системы. Используя ГНСС, выполняют измерения в горизонтальной и вертикальной плоскостях – координат и высот точек. Целью исследования является определение точности измеренных точек с использованием GNSS статическим методом в четырёхчасовой сессии. Increasing the technologic possibilities for the geodetic measurements a greater impact occupies a Global Satellite Navigation System. Using GNSS there are performed measurements both horizontal and vertical plane – coordinates and point heights. The objective of research is to determine the accuracy of measured points using GNSS static method in 4 hours session.Item До проблем GNSS знімання у великих містах(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Пересадько, В.; Прядка, К.Розглянуто проблему здійснення знімання з використанням супутникових технологій у містах та можливості уникнення цієї проблеми із застосуванням сучасних високоточних ГІС-приладів. Проаналізовано тестовий проект зі знімання підземних приміщень. Рассмотрена проблема ведения съемки с использованием спутниковых технологий в городах и возможности избежать этой проблемы путем использования современных высокоточных ГИС-устройств. Проанализирован тестовый проект по съемке подземных помещений. Consider the problem conducting a survey using satellite technology in the cities, and the ability to bypass this problem by using modern high-precision GIS devices, analyzed the test project for taking underground space surveying.Item Аналіз сучасних геодезичних та геотехнічних методів моніторингу за деформаціями інженерних споруд(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Смолій, К.Проаналізовано сучасні публікації, зосереджені на вирішенні питань дослідження деформацій інженерних споруд. Проанализировано современные публикации, сосредоточенные на решении вопросов исследования деформаций инженерных сооружений. Analysis of current publications focus on the study of engineering.