» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Ноябрь, 2017 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №8 2017
Автор: Чан Тхань Шон, Аспирант
Рубрика: Науки о земле
Название статьи: Особенности определения нормальных высот пунктов по данным спутниковых измерений
УДК 528.375
ОСОБЕННОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ВЫСОТ ПУНКТОВ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Чан Тхань Шон
аспирант
Санкт-петербургский
горный университет
Аннотация. Рассматривается вопрос перехода
от геодезических высот Н к нормальным высотам Нγ,
который при спутниковых измерениях наиболее актуален на сегодняшний день. Показан пример реализации методики
определения нормальных высот пунктов по данным спутниковых измерений во
Вьетнаме.
Ключевые слова: ГНСС –
нивелирования, нормальная высота, геодезическая высота.
Как известно, по
результатам обработки ГНСС (глобальная спутниковая навигационная система)
измерений получают значения координат геодезических пунктов в геоцентрической
системе координат. Высоты, определяемые по данным ГНСС измерений, являются
геодезическими, тогда как для получения нормальных высот следует выполнить
дополнительные вычисления, основанные на данных геометрического нивелирования.
Обе разновидности высот, и геодезические, и нормальные необходимы при решении
различных научных и практических задач.
Производство
геометрического нивелирования более трудоемкое относительно определения высот с
использованием ГНСС. В то же время определение ортометрических высот по
геодезическим высотам, которые могут быть получены по данным спутниковых
измерений, является одной из наиболее актуальных задач на сегодняшний день.
Данный метод называется ГНСС-нивелированием.
Для
осуществления этого метода необходима модель высот геоида:
Связь между
высотами выражается формулой:
или 
(1)
где:
– аномалии высот (значение
разности высот между поверхностью эллипсоида и квазигеоида)
Н – геодезическая высота
– нормальная
высота
Рис. 1 Определение
нормальных высот по спутниковым наблюдениям
Для вычисления нормальных высот по геодезическим высотам
нужны гравиметрические определения, карты или модели аномалий высот.
Аномалии высот изменяются с увеличением расстояний между пунктами. Неучет этих изменений ведет к погрешностям в передаче
нормальных высот (особенно высокогорный рельеф).
В
настоящие время применяют несколько подходов к решению задачи спутникового
нивелирования [1]: Способ Гаусса. На некотором участке имеется n опорных пунктов с известными нормальными высотами Hγ и
геодезическими высотами HGPS.
Вычисляется нормальная высота определяемого пункта по формуле среднего
весового: 
. Способ формирования
поверхности аномалий высот с использованием интерполяционных формул: линейная функция, полиномиальная функция 2 порядка, сплайн — функция. В публикации
дан анализ способов построения поверхностей
аномалий высот; при этом рассматривались разные интерполяционные функции, соответствующие
по точности требованиям нивелировок IV класса
[5]. Способы, основанные на образовании разностей высот двух пунктов A и B. Способы, основанные на применении гравитационных
моделей Земли (EGM).
Решение задачи также возможно путем построения локальной математической
модели квазигеоида. Такая модель лучше учитывает распределение аномалий высот ζ, но только в пределах заданного
района.
Можно видеть, что каждый подход
имеет разные сильные и слабые стороны и применение к каждому конкретному
случаю.
Во Вьетнаме для большинства крупных зон наиболее распространенным методом
является использование данных GPS-нивелирования и глобальной модели геоида
(EGM96, EGM2008). В 2009 г. Институтом Кадастрового Исследования Вьетнама
была построена модель квазигеоида с использованием
модели EGM2008 в Южном
центральном регионе, наземных гравиметрических данных и спутниковых альтиметрических измерений. Точность определения высоты
геоида этой модели составила около 0,2 м (достижения точности IV класса, хотя с высокогорном рельефе) [2-4]. Одноко, необходимо исследование методика глобальной геоидной модели для территория Вьетнама основана на данных
GPS – нивелирования. Задача построения более точной модели квазигеоида
для последующей замены геометрического нивелирования спутниковым нивелированием
на территории Вьетнама в настоящее время является актуальной.
Описанных подход предлагается реализовать для района дельта
Красной реки. При этом будет применяться способ формирования поверхности
аномалий высот с использованием интерполяционных формул.
Список литературы:
1.
Серапинас Б Б. Геодезические основы карт. Учебное пособие
(Лекции по курсу). Электронный ресурс / Б Б. Серапинас. URL: http://www.geogr.msu.ru/cafedra/karta/materials/2_course/, 2014. – 115
с.
2.
Nguyen Duy Do. Nghien
cuu chinh xac hoa di
thuong do cao EGM 2008 dua tren so lieu thuy chuan - GPS tren pham vi cuc
bo o Viet Nam. Luan an tien si ki
thuat 2012.
3.
Ngo Xuan The,
Do Nhu Tung. Phuong phap chuyen do cao GPS ve do cao
thi cong co ke den do lech day doi / Ngo Xuan The, Do Nhu
Tung. // Tap chi khoa hoc
cong nghe xay dung. – 2001.
–Tom 3. – C. 50-54.
4.
Pham Hoang Lan.
Tien toi thiet lap mot do cao quoc gia co nhieu
diem goc va
thong nhat cho lanh tho va
lanh hai nuoc ta / Pham Hoang Lan. // Tap chi Dia chinh. – 2008. –№ (3) - 6.
– C. 2-7.
5.
Guo Jin-yon, Chang Xiao-tao, Yue Qiang.
Study on curved surface fitting model, using GPS and leveling in local area /
Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2005, Mar. Vol. 15, Special 1, pp. 140-144
Комментарии:
