Геодезичний моніторинг техногенно-навантажених територій

Abstract

Comprehensive research of satellite technologies and geometrical leveling application is carried out for the geodetic monitoring of technologically impacted territories. Probability of implementation and accuracy of position computation with the use of GPS under the conditions of limited horizon visibility is investigated. Functional relations are got for determination of observation station usefulness for coordinates computation with the required accuracy depending on the physical ceiling of the sky by obstacles, duration of satellite visibility and time slice of observations. The accuracy of vertical motions determination with highly precise geometrical leveling is calculated by separate leveling line based on fixed points, with the use of modern methods and means of measurings. The model of earth crust spatial displacements prognostication has been improved. On the basis of indecipherable set theory, the method of settlement area sagging risk estimation is suggested depending on geological-engineering conditions.Выполнены комплексные исследования применения спутниковых технологий и геометрического нивелирования для геодезического мониторинга техногенно- нагруженных территорий. Исследовано вероятность выполнения и точность определения местоположения с использованием GPS в условиях ограниченной видимости горизонта путем обработки около 3000 сессий наблюдений. Получены функциональные зависимости для определения пригодности пункта наблюдения к определению координат с необходимой точностью в зависимости от физического закрытия небосклона препятствиями, длительности видимости спутников и интервала времени наблюдений. Предложен коэффициент для оценки значения открытости горизонта с учетом веса пребывания спутников в конкретном секторе небосклона. Рассчитана точность определения высокоточным геометрическим нивелированием вертикальных движений отдельными нивелирными ходами, которые опираются на твердые пункты, с использованием современных методов и средств измерений в зависимости от класса и методики нивелирования, длины ходов, скоростей вертикальных движений и частоты наблюдений. Представлены рекомендации относительно выбора оптимальной длительности циклов наблюдений геометрического нивелирования, для минимизации влияния на точность результатов. Рассмотрены аспекты использования метода приведения результатов геодезических наблюдений к одной эпохе на основании данных измерений, и на основании построенных аналитических моделей. Усовершенствована модель прогнозирования пространственных смещений земной поверхности на основании данных геодезических наблюдений, что повышает точность аппроксимации и прогноза пространственных смещений в 1,5-2 раза. На основании математического моделирования в условиях неопределенности предложена методика оценивания опасности оседаний территории в зависимости от инженерно-геологических условий, проверенная на реальных данных наблюдений.Виконано комплексні дослідження застосування супутникових технологій і геометричного нівелювання для геодезичного моніторингу техногенно-навантажених територій. Досліджено ймовірність виконання та точність визначення місцеположення з використанням GPS в умовах обмеженої видимості горизонту. Одержано функціональні залежності для визначення придатності пункту спостереження до визначення координат із необхідною точністю залежно від фізичного закриття небосхилу перешкодами, тривалості видимості супутників та інтервалу часу спостережень. Розраховано точність визначення високоточним геометричним нівелюванням вертикальних рухів окремими нівелірними ходами, що опираються на тверді пункти, з використанням сучасних методів і засобів вимірювань. Удосконалено модель прогнозування просторових зміщень земної поверхні. На основі теорії нечітких множин запропоновано методику оцінювання небезпеки осідань території залежно від інженерно-геологічних умов.