Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/3184
Browse
4 results
Search Results
Item Assessment of qualitaty of quasigeoid models in Riga city(Видавництво Львівської політехніки, 2023-06-01) Celms, A.; Trevoho, I.; Kolodiy, P.; Pukite, V.; Virkavs, M.; Lidumnieks, T.; Latvia University of Life Sciences and Technologies; Lviv Polytechnic National University; Lviv National Environmental University; Latvian Geospatial Information AgencyThe study of the shape and size of the globe on a global scale is crucial to understanding the challenges and impacts of climate, the life sciences, hydrology, hydrography and geology on the planet as a whole. The Earth's topography – the surface, the relief topography that characterizes two different types of regions and certain local urban areas - is varied and changes occur periodically. The practical significance is to create a homogeneous geodetic reference system and geodetic frame based on certainty and reliability. A dynamic model of the globe could solve many future problems. Determining the topographic surface of the Earth - the altitude above sea level – using precise levelling methods is laborious task. Today, satellite-based measurement methods - GNSS - are used. GNSS allows to determine ellipsoidal heights using satellite systems and the global ellipsoidal model parameters (X,Y,Z). The geoid – surface of the mean sea level will enable to derive normal height from ellipsoidal heights; Then compared with the normal heights of the geometric levelling method. The need for a geoid or quasigeoid model in the economy is important for construction, navigation, logistics, users and maintainers of geographic information systems. A high-precision geoid or quasigeoid model would make a qualitative contribution to real-time GNSS measurements. The theoretical part of the study gives an overview of the shape and modelling of the globe; technological methods for the development of geoid and quasigeoid models; characteristics of geoid and quasigeoid models. The study includes GNSS measurements on known Class 1 leveling line points - obtaining ellipsoidal height values at 8 selected points in the southern part of Riga city. The obtained measurements were processed and the data were compared with available geoid and quasi-geoid models.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 Побудова геометричної STHA-моделі геоїда на територію Львівської області(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-22) Заблоцький, Ф.; Джуман, Б.; Zablotskyi, F.; Dzhuman, B.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityСьогодні виникла необхідність модернізації висотної системи України, що потребує її інтеграції в Європейську вертикальну референцну систему EVRS. У зв’язку з цим також виникає потреба побудови регіональної моделі геоїда на територію нашої країни, яка б добре узгоджувалася з моделлю Європейського геоїда EGG2015. Щоб отримати оптимальну модель геоїда, необхідно використовувати як гравіметричну, так і геометричну інформацію, в такому випадку модель називають гравіметрично-геометричною. Такий підхід використано під час побудови як моделі європейського геоїда, так і моделей геоїда на територію різних країн Європи. Мета. Мета цієї роботи – побудова регіональної геометричної STHA-моделі геоїда на територію Львівської області та оцінювання її точності. Надалі заплановано побудову гравіметричної STHA-моделі геоїда на цю саму територію та порівняння отриманих результатів. Методика. Для побудови геометричної STHA-моделі геоїда на територію Львівської області використано висоти геометричного геоїда, одержані у результаті GNSS-спостережень на пунктах ДГМ І, ІІ та ІІІ класів. СКП визначення геодезичної висоти, отриманої із GNSS-нівелювання у статичному режимі, не перевищувала 15 мм. Для побудови моделі геоїда використано 205 значень обчислених висот геоїда. Вісім значень не залучали до побудови моделі, оскільки за ними виконували незалежне оцінювання точності. Результати. Отримано регіональну модель геоїда в межах процедури “Вилучення–Відновлення” із введенням параметра регуляризації. СКП отриманої моделі, обчислена на основі даних, використаних для її побудови, становила 12 мм, а на інших даних – 25 мм. Наукова новизна і практична значущість. Уперше здійснено апробацію STHA-функцій для побудови регіональної моделі геоїда. Виконано оцінку точності отриманої моделі на залежних та незалежних даних. СКП одержаної моделі становила близько 2 см, що відповідає точності GNSS-вимірів. Отриману модель можна використовувати як трансформаційне поле на територію Львівської області.Item 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.