Мониторинг стабильности пунктов линейного базиса Астрономической Обсерватории им. В.П.Энгельгардта по данным спутниковых измерений

В данной работе нами была выполнена восьмая эпоха наблюдений пунктов линейного базиса на территории Казанской Астрономической Обсерватории им. В.П. Энгельгардта. Так же было выполнено сравнение всех ГНСС измерений за все восемь эпох, для получения оценки смещения пунктов.
Помимо спутниковых наблюдений нашей бригадой, в количестве трёх человек: Богданов Роман, Сабиров Айрат, Шайхутдинов Эмиль, были выполнены дальномерные измерения электронным тахеометром, роботизированным электронным тахеометром и измерения по определению превышений между пунктами электронным нивелиром.
ГНСС измерения не всегда эффективны, так как многое зависит от качества приёма радиосигнала. На приём сигнала влияют многие факторы, например, такие, как расположения спутников и препятствий вокруг точки наблюдения. Для определения потерь спутникового сигнала, нами были выполнены измерения электронным тахеометром Trimble M3 и были получены схемы препятствий для каждого пункта линейного базиса. По схемам можно заметить, что наибольший процент перекрытия сигнала принадлежит пунктам Rp5, Rp6, Rp7 и процент перекрытий составил 40%, 44%, 44% соответственно. Такой большой процент перекрытия в какой-то степени смог повлиять на качество измерений.
Спутниковые измерения были выполнены семью приёмниками: Trimble- R5, Trimble-R7, Trimble-R8 (3 приёмника) и Trimble-R9s, на семи пунктах линейного базиса. Наблюдения проводились в течение четырех часов. Данные с этих приёмников были обработаны в ПО Trimble Business Center. Данная процедура заключалось в обработке базовых линий, фиксации пункта Rp7, как опорной точки, и в уравнивании замкнутой сети. Фиксация производилась, начиная с 19 мая 2011 года, координаты и высоту седьмого пункта брали из первой эпохи наблюдений, которая выполнялась 7 апреля 2011 года.
Далее было проведено сравнение результатов: горизонтальных
проложений, координат и наклонных высот за все восемь эпох наблюдений.
Наблюдения пунктов эталонного линейного базиса производилась каждый год за исключением 2014 и 2016 года.
Изменение расстояний между 1 и 8 эпохой является не очень большим по сравнению с другими эпохами и не превышает более 5 мм, за исключением изменения между Rp1-Rp2, которое уменьшилось на 12 мм. Разница между 7 и 8 эпохой имеет не большие изменения друг от друга, не превышает 5 мм, кроме изменения расстояния между Rp4-Rp5, которое составляет 6 мм. Сильнее всего выпадают измерения 2 и 4 эпохи. Неточность можно связать с разными видами ошибок. Например, разные методы обработки эпох, погодные условия во время ГНСС измерений. По данным спутниковых измерений можно заметить, что пункт Rp1 Rp2, Rp3, Rp4, Rp5 сместились в сторону Rp6.
Сравнивая расстояние между пунктами за восемь эпох измерений по данным спутниковых измерений и электронного тахеометра можно заметить подлинность изменения расстояний. Между пунктами Rp1-Rp2 смещение составило 12 мм по данным ГНСС наблюдений и 15,3 мм из измерений с тахеометра, расстояние Rp3-Rp4 изменилось на 3 мм и 3,2 мм по результатам измерения тахеометром, расстояние Rp6-Rp1 сместилось на 5 мм и на 17,3 мм по результатам измерения тахеометром. Однако, если смотреть на расстояния между другими пунктами, можно заметить, что изменения по данным ГНСС измерений на много больше чем смещения по результатам измерений электронным тахеометром.
Изменение расстояний между пунктами линейного базиса является не определяющим моментом для оценки стабильности пунктов. Необходимо провести сравнение изменений координат каждого пункта. Так мы получим направление смещения данных пунктов за восемь эпох наблюдений.
По координате Y были получены следующие результаты. Со временем изменение пунктов Rp1, Rp5, Rp6 возрастает и составляет -9 мм, -3 мм, -5 мм соответственно. Смещение пунктов происходит в западном направление, а вот пункты Rp2, Rp3, Rp4 со второй эпохи измерений смещаются в восточном направлении. Относительно седьмой эпохи измерений смещение пунктов Rp1,
Rp2, Rp3, Rp4, Rp5, Rp6 являются небольшими и составили: 0 мм, 1 мм, 2 мм, 0 мм, 0 мм, 3 мм.
По координате X отклонения не вошли в пределы ошибок измерений. Изменения пунктов Rp1, Rp2, Rp3, Rp4, Rp5, Rp6 составило: -23мм, -9мм, -7мм, -10мм, -15мм, -17мм. Смещение пунктов линейного базиса устремлено к югу, к Rp6, так как общее расстояние между Rp1 и Rp6 сократилось на 5 мм. Так же можно сказать, что основное смещение произошло между первой и второй эпохой наблюдения. Относительно седьмой эпохи наблюдений изменения координаты X пунктов Rp1, Rp2, Rp3, Rp4, Rp5, Rp6 составило: -4 мм, -4 мм, -4 мм, -6 мм, -3 мм, -7мм.
Касательно высоты можно сказать следующее, что изменения высот пунктов линейного базиса разнятся каждую эпоху ГНСС наблюдений. Ошибки по высоте могут быть вызваны: неправильным определением высоты антенны приёмника на пункте, методом обработки ГНСС измерений. Изменение высоты относительно первой эпохи к восьмой на пунктах Rp1, Rp2, Rp3, Rp4, Rp5, Rp6 составило: 5 мм, 7 мм, -4 мм, 5 мм, 10 мм и 18 мм. Если сравнивать с седьмой эпохой наблюдений изменение высоты не является большим, за исключением первых двух пунктов, там разница составила по 12 мм на каждом из пунктов.
В заключении можно сделать вывод о том, что нынешняя эпоха измерений дала результат, который сильно отличается от первоначальных измерений пунктов линейного базиса, но при это отклонения с другими эпохами дает вполне хороший результат. При это необходимо учитывать, что каждая эпоха измерений проводилось в разное время года, при разных внешних условиях, которые могли повлиять на качество измерений. При проведении восьмой эпохи, ошибка измерений на пунктах Rp5, Rp6, Rp7 могла возникнуть из-за большого количества помех, в виде деревьев.


Купить