CC BY
31
УДК 528.23
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТУАЛЬНЫХ КООРДИНАТ СЕТИ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИХ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ НА ЭПОХУ 2017.01
Вячеслав Евгеньевич Терещенко
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, аспирант, тел. (953)766-70-14, e-mail: [email protected]
При проведении геодезических работ координаты опорных пунктов считаются твердыми и неизменными. Они надежно закреплены на местности для расчета различных геодезических построений. С развитием и внедрением ГНСС-технологий становится очевидным, что геодинамические процессы внутри Земли влияют на точность определения координат. Лито-сферные перемещения «двигают» твердо закрепленные пункты вместе с земной поверхностью, из-за чего требуется пересчет координат в каталогах и/или учет происходящих смещений.
Ключевые слова: постоянно действующая базовая станция, координаты пункта, тектонические движения, геодинамика, Trimble Business Centre.
DETERMINATION OF CURRENT COORDINATES OF REFERENCE STATIONS NETWORK ON THE TERRITORY OF THE NOVOSIBIRSK REGION FOR THE EPOCH 2017.01.
Vyacheslav E. Tereshchenko
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., post-graduate student, tel. (953)766-70-14, e-mail: [email protected]
In performing the geodetic works the reference points coordinates are considered to be permanent and constant. These points are securely fixed on the terrain for various geodesic calculations. With the development and implementation of GNSS technologies it becomes clear that geo-dynamic process influence the accuracy of coordinates determination. Lithospheric plate movements displace the reference stations from the surface of the Earth. Therefore, recalculating of the coordinates in the catalogs and registering of the occurring movements are required.
Key words: reference station, station coordinates, tectonic movements, geodynamics, Trimble Business Centre.
В Новосибирской области расположена сеть постоянно действующих базовых станций ГНСС (ПДБС НСО). Каждая такая станция непрерывно принимает сигналы со спутников и в режиме реального времени сохраняет данные. Государственное бюджетное учреждение "Центр навигационных и геоинформационных технологий Новосибирской области" на сайте www.rtk.nso.ru предоставляет авторизованным пользователям доступ к RINEX-файлам наблюдений 31 базовой станции и корректирующей информации в режиме реального времени.
Построение сети базовых станций в Новосибирской области осуществлялось в два этапа. Закладка пунктов первой очереди сети и определение их координат в геоцентрической (ITRF2005) и государственной (СК-95) системах координат завершены в 2010 году. Начальной эпохой для определения координат
исходного пункта NSKW и каталога координат 18 станций в системе 1ТКР2005 стала дата 15.06.2010 [1]. Вторая очередь пунктов (12 станций) была заложена в начале 2013 года, их координаты получены и приведены к начальной эпохе сети [2]. На рис. 1 приведены пункты первой и второй очереди создания сети ПДБС, отмеченные зеленым и желтым цветами соответственно.
Рис. 1. Схема сети ПДБС НСО
Международным геодезическим сообществом приняты несколько моделей движения тектонических плит для учета погрешностей измерений вследствие дрейфа литосферных плит. Наиболее распространенные: GEODVEL 2010, NUVEL-1A и GSRM v. 1.2. Размещенные в сети интернет онлайн калькуляторы позволяют на основании реальных наблюдений станций ГНСС вычислить их прогнозные положения и таким образом сравнить заложенные в моделях дифференциальные перемещения. Анализ результатов сравнения скоростей смещения для объединённой сети Новосибирской, Омской областей и Красноярского края [3] показал, что разница между используемыми моделями составляет около 3-5 мм/год.
Сеть ПДБС НСО расположена на Западно-Сибирской равнине (Евразийская тектоническая плита) и по оценкам [3] абсолютная величина дифференциальных перемещений пунктов на территории Сибирского федерального округа в общеземной системе координат составляет около 3 см/год. Следовательно, положение исходного пункта сети на 2017 год изменятся примерно на 20 см по сравнению с каталогом.
На данный момент в сеть ПДБС НСО [4] включены ряд сторонних станций, результаты наблюдений которых доступны пользователям: Новосибирск (СНИИМ), Новосибирск (ГСИ). К сожалению, нет сведений о способе их включения в сеть. Так же присутствуют станции, находящиеся вне Новосибирской области, такие как Барнаул, Красноярск. При скачивании данных с ресурса, станции Кыштовка, Усть-Тарка, Здвинск Тогучин по техническим причинам
были не доступны. Таким образом, на начало 2017 года доступны измерения только 24 станций ПДБС НСО, которые вошли в обработку.
Для переопределения координат пунктов сети ПДБС НСО получены координаты исходного пункта NSKW с применением сервиса онлайн-обработки AUSPOS на эпоху 28.01.2017. Для этого использованы суточные наблюдения в формате RINEX, взятые с www.rtk.nso.ru, с 26 января по 3 февраля. По каждому из них рассчитаны координаты пункта NSKW в международной системе координат (ITRF2008) и взято среднее значение, которое соответствует эпохе 30.01.2017.
Разница между координатами исходного пункта в период с 15.06.2010 по 30.01.2017 составила на эллипсоиде: по широте - -0,00014 секунды, по долготе - 0,00926 секунды, по эллипсоидальной высоте - 0,0002 м. Что в пересчете на прямоугольные координаты составляет по Х - -0,164 м, по Y - 0,019 м, по Z - -0,008 метра. Посчитав длину вектора, получается 16,5 см, что приблизительно подтверждает, что абсолютная величина дифференциального перемещения пункта на территории Сибирского федерального округа в общеземной системе координат составляет около 3 см/год [3].
Затем от исходного пункта NSKW последовательно переданы координаты на ближайшие станции, как представлено на рис. 2, путем вычисления векторов базовых линий в программном продукте Trimble Business Centre. Для обработки использованы RINEX-файлы суточных сеансов наблюдений в период с 26.01.2017 по 03.02.20017. Сеть сформирована 53-мя базовыми линиями. Для обработки использованы файлы точных эфемерид IGS.
Рис. 2. Схема вычисленных базовых линий сети постоянно действующих базовых станций Новосибирской области
Качество вычисления базовых линий оценивается по следующим критериям [5]: тип решения, погрешности определения планового и высотного компонентов, соответствующие доверительной вероятности 95%, и среднеквадрати-ческая ошибка измерений. Все полученные решения являются фиксированными, максимальная среднеквадратическая ошибка в плане 0,003 м и по высоте 0,007 м. В таблице представлены осредненные значения характеристик базовых линий.
Таблица
№ Вектор Тип решения СКО план (м) СКО высота (м) Длина вектора (м) Отклонение от ср. длины вектора (м)
1 Bagan - BARA Фиксир. 0,002 0,005 147472,347 0,001
2 Bagan - DOVO Фиксир. 0,002 0,005 137646,902 0,003
3 Bagan - Karasyk Фиксир. 0,002 0,005 48134,839 0,002
4 Bagan - Kupino Фиксир. 0,002 0,005 37977,904 0,001
5 BARA Chanovsky Фиксир. 0,002 0,005 101802,572 0,002
6 BARA KARG Фиксир. 0,002 0,005 123318,5513 0,002
7 Chanovsky - Chistoozerni Фиксир. 0,002 0,005 67850,55289 0,002
8 Chanovsky - Tatarsk Фиксир. 0,002 0,005 50408,39289 0,001
9 CHER - SUZU Фиксир. 0,002 0,005 85230,72989 0,002
10 CHUL DOVO Фиксир. 0,002 0,005 107302,2168 0,002
11 CHUL KARG Фиксир. 0,002 0,005 45225,37378 0,002
12 DOVO - BARA Фиксир. 0,002 0,005 127194,691 0,002
13 ISKIT - CHER Фиксир. 0,002 0,005 46398,728 0,003
14 ISKIT - MASL Фиксир. 0,002 0,005 67470,37867 0,001
15 KARG - DOVO Фиксир. 0,002 0,005 86964,18778 0,002
16 KARG - Severnoe Фиксир. 0,002 0,005 176307,8978 0,002
17 KOCH - CHUL Фиксир. 0,002 0,005 79362,58578 0,001
18 KOCH - KOLV Фиксир. 0,002 0,005 46165,28156 0,001
19 KOCH - ORDN Фиксир. 0,002 0,005 76017,10111 0,002
20 KOCK - CHUL Фиксир. 0,002 0,005 90659,93156 0,001
21 KOCK - DOVO Фиксир. 0,002 0,005 56514,94167 0,003
22 KOCK - KRAS Фиксир. 0,002 0,005 90183,74233 0,001
23 KOCK - SUZU Фиксир. 0,002 0,005 135263,0726 0,001
24 KOLV BOLO Фиксир. 0,002 0,005 111658,8142 0,002
25 KOLV MHKV Фиксир. 0,002 0,005 55886,28071 0,002
26 KRAS - Bagan Фиксир. 0,002 0,005 104493,7739 0,002
27 KRAS - DOVO Фиксир. 0,002 0,005 63843,66844 0,002
28 KRAS - Karasyk Фиксир. 0,002 0,005 83427,00667 0,001
29 Kupino - BARA Фиксир. 0,002 0,005 130373,8136 0,002
30 Kupino - Chanovsky Фиксир. 0,002 0,005 110440,8818 0,002
31 Kupino - Chistoozerni Фиксир. 0,002 0,005 60155,51622 0,002
32 MASL Bolo Фиксир. 0,002 0,005 147600,2572 0,002
33 MASL CHER Фиксир. 0,002 0,005 56459,42933 0,002
Окончание табл.
№ Вектор Тип решения СКО план (м) СКО высота (м) Длина вектора (м) Отклонение от ср. длины вектора (м)
34 MASL MHKV Фиксир. 0,002 0,005 113157,4731 0,002
35 MHKV - BOLO Фиксир. 0,002 0,005 21138,1549 0,002
36 MHKV - ISKT Фиксир. 0,002 0,005 76309,67614 0,002
37 NSKW - ISKT Фиксир. 0,002 0,005 47726,539 0,000
38 NSKW - KOCH Фиксир. 0,002 0,005 42295,91678 0,001
39 NSKW - KOLV Фиксир. 0,002 0,005 36739,09778 0,001
40 NSKW - MHKW Фиксир. 0,002 0,005 19829,41514 0,001
41 NSKW - ORDN Фиксир. 0,002 0,005 92863,83811 0,002
42 ORDN CHER Фиксир. 0,002 0,005 96913,34611 0,002
43 ORDN - CHUL Фиксир. 0,002 0,005 100854,4441 0,001
44 ORDN - ISKT Фиксир. 0,002 0,005 95824,99733 0,003
45 ORDN - KOCK Фиксир. 0,002 0,005 92171,70211 0,001
46 Severnoe - BARA Фиксир. 0,002 0,005 110370,1663 0,001
47 Shipicino - Severnoe Фиксир. 0,002 0,005 73707,85856 0,002
48 Shipicino - Tatarsk Фиксир. 0,002 0,005 125590,8453 0,005
49 SUZU - KRAS Фиксир. 0,002 0,005 203790,013 0,002
50 SUZU - ORDN Фиксир. 0,002 0,005 71452,79133 0,002
51 Tatarsk - Chistoozerni Фиксир. 0,002 0,005 68864,98211 0,002
52 Shipicino - BARA Фиксир. 0,002 0,005 104614,4926 0,005
53 Shipicino - Chanovsky Фиксир. 0,002 0,005 91792,82667 0,005
Максимальное отклонение от среднего значения вычисленной длины вектора составляет 0,005 м и приурочено к пункту Шипицино.
После обработки базовых линий производилось уравнивание сети с использованием пункта NSKW в качестве исходного.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Определение координат пунктов сети базовых станций НСО в общеземной системе координат / А. П. Карпик, А. П. Решетов, А. А. Струков, К. А. Карпик // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). -Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С.- 3-10.
2. Обиденко В. И., Опритова О. А., Решетов А. П. Разработка методики получения нормальных высот на территории новосибирской области с использованием глобальной модели геоида EGM2008 // Вестник СГУГиТ. - 2016. - Вып. 1 (33). - С. 14-25.
3. Липатников Л. А. Учет движения литосферных плит для повышения точности современной координатной основы // Молодежь в науке : Междунар. науч. конф. молодых ученых, 18-21 нояб. 2014 г., Беларусь, Минск. - Минск, 2014, 1.
4. Государственное бюджетное учреждение «Центр навигационных и геоинформационных технологий Новосибирской области» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://rtk.nso.ru/. - Загл. с экрана.
5. Trimble Business Center 2.8. Help [Электронный ресурс].
© В. Е. Терещенко, 2017
