Тема: Анализ изменений в положении постоянно действующих станций ГНСС

Современный этап развития геодезических работ невозможно представить без использования ГНСС-технологий (англ. GNSS, Global Navigation Satellite System). Внедрение такого рода технологий коренным образом повлияло на методы и подходы в построении государственных геодезических сетей, в строительстве и инженерных изысканиях; кроме того, не остались в стороне и научные исследования от наблюдений за движениями земной коры на региональных и глобальных уровнях (Курошев, 2011).
Геодезические наблюдения с использованием спутниковых измерений имеют несколько отличительных черт по сравнению с классическими методами. Главным и принципиальным отличием является непрерывность измерений. Применение спутниковых наблюдений позволяет в режиме реального времени с различным временным диапазоном получить высокочастотные колебания, тогда как классические методы не позволяют проводить измерения с такой периодичностью, чаще интервалы составляют год, полгода, месяц, что затрудняет выявление сезонных, месячных, суточных периодик или делает это вовсе невозможным. Следующим отличием является уровень автоматизации получения данных, фактор ошибки исполнителя сведён к минимальному значению. Ещё одним из достоинств можно считать снижение зависимости от климатических условий.
Геодезический мониторинг с применением ГНСС-технологий активно развивается во всём мире. Внедрение и совершенствование спутниковых измерений успешно проводится специалистами и учёными из Российской Федерации. Благодаря своим достоинствам, в том числе уровню автоматизации и непрерывности наблюдений, технологии геодезического мониторинга получили широкое применение во многих отраслях науки, промышленности и строительства.
Актуальность работы заключается в том, что изучение движений референцных станций и выявление их причин при организации геодезического мониторинга различных объектов ведёт к повышению точности результатов мониторинга и их достоверности.
Целью работы является выявление и анализ изменений в положении постоянно действующих станций ГНСС.
Для достижения поставленной цели в работе выдвинуто ряд задач, которые необходимо решить:
• изучение существующих методов геодезического мониторинга с использованием
ГНСС-технологий и литературы, посвященной анализу изменений в положении постоянно действующих станций ГНСС;
• изучение существующих методик обработки спутниковых измерений (в частности, относительного метода и метода Precise Point Positioning);
• изучение существующего программного обеспечения и освоение навыков работы с ним;
• изучение методов обработки временных рядов (в частности, метод «Гусеница»-88Л)
• подготовка данных к дальнейшей обработке из архивов сети постоянно действующих станций ГНСС на территорию г. Санкт-Петербург;
• обработка результатов измерений с использованием различного программного обеспечения и методов;
• исследование колебаний в положении станций ГНСС постоянно действующих станций комитета по градостроительству и архитектуре г. Санкт-Петербург (далее КГА СПб);
• анализ изменений положения постоянно действующих станций ГНСС.
Объектом исследования в работе являются постоянно действующие станции ГНСС, а предметом исследования - положение постоянно действующих станций ГНСС.
Научная значимость работы заключается в том, что ГНСС-технологии, широко применяемые в различных областях деятельности человека, помогают выделить изменения в положении природных или антропогенных объектов исследований, обеспечивают проведение их дальнейшего анализа, определения критичных изменений и их причин, и, следовательно, предотвращения аварий различного рода, позволяют прогнозировать динамику изменений и меры по устранению факторов, негативно влияющих на объект. Следовательно, изучение движения постоянно действующих станций ГНСС и выявление причин этих колебаний является важным для повышения надёжности результатов и их достоверности.
Купить

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была изучена теория методов спутникового позиционирования. Особое внимание было уделено абсолютному способу, а именно стратегии точного позиционирования (PPP). Были рассмотрены вопросы, касающиеся существующих методов геодезического мониторинга. Одна из важнейших задач в ходе выполнения работ заключалась в ознакомление с существующей литературой, посвященной спутниковым методам в геодезии. При обработке данных, полученных с сети РС СПб, были освоены основные функции коммерческого геодезического программного обеспечения (Trimble Business Centre, Topcon Magnet Tools) и онлайн-сервиса CRSR-PPP (Министерство природных ресурсов Канады). Особое внимание в работе уделено изучению теории обработки временных рядов и алгоритма «Гусеница»-SSA, в работе проведён эксперимент, посвящённый анализу влияния уровня зашумлённости ряда на результат работы алгоритмы SSA. Полученные временные ряды были обработаны, результаты анализа были подробно описаны.
Именно в детальном анализе суточной динамики заключается новизна данной работы.
Продолжение работы может проводиться в нескольких направлениях. С одной точки зрения, требуется теоретическое описание полученных результатов, то есть выявление причин движений постоянно действующих станций ГНСС, для этого необходимо исследовать метеорологические, геологические и другие особенности местности, на которой расположена сеть. Важно отметить, что анализ требует конкретного поиска и объяснения причин для каждой станции, так как условия могут быть отличны даже на весьма коротких расстояниях. С другой стороны, необходимо практическое продолжение работы, а именно проведение исследований в другие сезоны, по более продолжительному временному ряду, по возможности с другой частотой измерений на базовых станциях.

Купить