Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - Генике А.А.
ISBN 5-86066-063-4
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с координатными определениями пунктов, жестко связанных с земной поверхностью, спутниковые методы находят широкое применение при определении местоположений различньгх движущихся объектов (плавсредства, летательные аппараты и наземный транспорт). Применительно к рассматриваемым нами вопросам спутниковые технологии широко используются в настоящее время в морской геодезии, а также при выполнении топографических съемок местности с применением летательных аппаратов.
Ниже в обзорном изложении освещены основные характерные особенности спутниковых координатных определений, которые находят свое применение при решении различных геодезических задач. Кроме того, в подразделе 8.6 рассмотрены отдельные аспекты навигационного применения описываемых спутниковых систем при их использовании как в глобальных масштабах, так и на отдельных небольших территориях с размещением шушиковых приемников на различных движущихся объектах. 276
8.1. Решение геодинамических задач
Одна из характерных особенностей современного этапа развития геодезии состоит в том, что достигнутый на основе использования спутниковых методов высокий уровень точности координатных определений в сочетании с оперативностью получения конечных результатов позволил изучать более детально многие динамические процессы, происходящие в земной коре. При этом открылась возможность исследовать смещения интересующих нас пунктов в пределах всего земного шара, что позволило осуществить переход от «статической» геодезии к «динамической». Эта задача стала одной из основных для созданной в 90-х годах Международной службы GPS для геодинамики (IGS).
Как уже отмечалось ранее, эта служба стала ответственной за организацию непрерьїьтгьгх спутниковых наблюдений на пунктах, входящих в глобальную опорную геодезическую сеть. Такой мониторинг позволяет отслеживать смещения рассматриваемых пунктов на сантиметровом (и даже на миллиметровом) уровне точности и составлять постоянно обновляемые карты движения как материков, таки отдельных островных образований, находящихся в открытом океане. В качестве примера на рис.8.1 приведена карта, на которой в векторной форме показаны смешения пунктов глобальной сети за 5 лет (с 1993 по 1998 г.) поданным, полученным с помощью GPS в Потсдамском центре анализа (Германия).
У' ^' ^Лівими .
• ч>аг~*- ....
: »* +
і Etkhnmntl
Магрвійовд
ТыАиЬа-КиЫвн
Л
Penh *
C«q
Мїфпе bbnd
Рис. 8.1. Сжмасмешения пунктовIGS за периоде 1993 по 1998 годы
Приведенные на рис.8.1 данные сьттдетельствуют о том, что сме-щения отдельных пунктов шти достигают за отмеченный период до 3 см и более. Такая информация представляет большой интерес как при ус-
277
тановлении истинного положения наземного референцного каркаса, так и при изучении тектонической активности процессов, происходящих в земной коре.
Наряду с изучением геодинамических процессов в глобальных масштабах заслуживает внимания и региональные движения земной коры. Для их исследования создаются региональные геодинамические сети в таких сейсмически активных регионах, как Калифорния; регион Средиземного моря, неовулканическая рифовая зона в Исландии и др. В таких регионах удается обнаружить ощутимые смещения местоположения пунктов сети с течением времени на основе использования спутниковых технологий. Вектора смещений, полученные на основе двух последовательных эпох наблюдений на территории Исландии за период с 1987 по 1990 г., оцениваются на уровне 3 - 5 см в год при точности измерений для каждой эпохи межцу соседними станциями равной около 1—2 см.
В процессе проведения таких исследований возникла существенная трудность, связанная с необходимостью отождествления «стабильных» опорных точек в изучаемом регионе, относительно которых фиксируются выявленные смещения. Эта проблема стала предметом отдельных исследований. О некоторых результатах в этой области было доложено на проходящих в последние годы межоушродньгх симпозиумах [80,86].
Дальнейшая локализация размеров изучаемых территорий привела к целесообразности изучения деформаций земной поверхности на участках, где создаются и эксплуатируются крупные инженерные сооружения, а также на территориях крупных городов. Актуальность отслеживания опасных деформаций грунта в городах продиктована резким возрастанием различного рода разрушений и провалов, связанных, прежде всего, с активным воздействием со стороны человека на приповерхностные геологические структуры. К таким воздействиям следует отнести интенсивное освоение подземного пространства, изменения уровня грунтовых вод, вибрационные воздействия со стороны постоянно нарастающих транспортных потоков, повышение концентрации активных примесей в грунтовых водах на территориях химических предприятий. С целью щждупреждения различного рода разрушений в городах и на отдельных промышленных объектах стали создаваться специализированные геодинамические сети, на пунктах которых организуются систематические спутниковые наблюдения с максимально достижимым уровнем точности. Одним из примеров такой сети является геодинамическая сеть, созданная специалистами МИИГАиКа в Москве на базе Московской городской опорной геодезической сети (рис. 8.2). Расположение пунк-
