Побудова геометричної STHA-моделі геоїда на територію Львівської області

Abstract

Сьогодні 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.

Nowadays there is a need to modernize the high system of Ukraine, which requires its integration in the European Vertical Reference System EVRS. In this regard there is also a need to build a regional model of the geoid on the territory of our country, which would be well consistent with the model of the European geoid EGG2015. To obtain the optimal model, it is necessary to use both gravimetric and geometric data. In this case, the model is called gravimetric-geometric. This approach is used both when building a model of the European geoid and when building geoid models on the territory of different European countries. Aim. The purpose of this work is to build a regional geometric STHA-model of the geoid on the Lviv region area and assess its accuracy. In the future it is planned to build a gravimetric STHA-model of the geoid in the same area and compare the results. Methods. To build a geometric STHA-model of the geoid on the Lviv region area, the heights of the geometric geoid, obtained from GNSS-observations at the points of SGN of I, II and III classes, were used. RMS error of determination of geodetic heights , obtained from GNSS leveling in static mode, did not exceed 15 mm. 205 values of the calculated heights of the geoid were used to build the geoid model. 8 values were not involved in the construction of the model, because they were used for an independent assessment of model accuracy. Results. The regional model of geoid within the “Remove–Compute–Restore” procedure with introduction of regularization parameter is obteined. RMS error of the obtained model, calculated on the basis of the data used in its construction, is 12 mm, and on other independent data is 25 mm. Scientific novelty and practical significance. For the first time STHA-functions were tested to build a regional geoid model. The geometric model of the geoid on the Lviv region are is calculated and the accuracy of the obtained model is estimated on the basis of dependent and independent data. The RMS error of the obtained model was about 2 cm, which corresponds to the accuracy of GNSS-measurements. The obtained model can be used as a transformation field on the Lviv region area.