Определение элементов ориентировки общеземного эллипсоида WGS-84 для пункта «Китаб» Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 528.2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ОРИЕНТИРОВКИ ОБЩЕЗЕМНОГО ЭЛЛИПСОИДА WGS-84 ДЛЯ ПУНКТА «КИТАБ»

Дилбархон Шамурадовна Фазилова

Астрономический институт им. Улугбека Академии наук Республики Узбекистан, 100052, Узбекистан, Ташкент, ул. Астрономическая, 33, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела прикладных космических исследований, тел. (998-91)227-69-00, e-mail: kitab@intal.uz, dil_faz@yahoo.com

В работе выполнена аналитическая оценка значения составляющих уклонения отвесной линии для исходного пункта геодезической сети Узбекистана «Китаб» по временным рядам классических и спутниковых измерений на станции.

Ключевые слова: геоид, уклонения отвесной линии, локальный эллипсоид.

DEFINITION OF ORIENTATION WGS-84 ELLIPSOID ELEMENTS FOR THE "KITAB" STATION

Dilbarkhon Sh. Fazilova

Ulugh Beg Astronomical Institute of the Uzbek Academy of Sciences, 100052, Uzbekistan, Tashkent, 33 Astronomicheskaya str., Ph. D., research scientist of Department of Applied Space Researches, tel. (998-91)227-69-00, e-mail:kitab@intal.uz, dil_faz@yahoo.com

In the article the analytical assessment of plumb line deflection components for geodetic network of Uzbekistan reference point «Kitab» on base the classical and satellite measurements time series of station is considered.

Key words: geoid, plumb line deflection, and local ellipsoid.

Для решения практических задач многих отраслей экономики Республики (УзГеодезКадастра, МЧС, строительные, транспортные организации и др.) требуется координатная основа, представленная геодезическими широтами, долготами и ортометрическими высотами. К сожалению, на сегодняшний день в Республике отсутствует единая глобальная координатно-временная система отсчета наземного базирования, подобно системе космического базирования GNSS. С другой стороны связь земной опорной системы координат с физической поверхностью геоида не определена с достаточной точностью. В настоящее время топогеодезические и геофизические службы Узбекистана используют опорную геодезическую сеть, базированную на эллипсоиде Крассовского, а система GNSS использует Всемирную высотную систему WGS-84. Поэтому, с началом массового применения приемников спутникового определения координат и высот обострилась проблема разногласий высотных систем [1].

Для того чтобы выбранный эллипсоид относимости наилучшим образом представлял Землю, надо не только построить эллипсоид с наилучшими значениями большой полуоси и сжатия, но и суметь наилучшим образом ориентировать этот эллипсоид в теле Земли. Если говорить более точно, надо не совмес-

тить выбранный исходный пункт эллипсоида относимости с исходным пунктом на геоиде, а расположить его относительно исходного пункта на геоиде на некоторой высоте или глубине так, чтобы поверхности геоида и эллипсоида относимости проходили, возможно, ближе одна от другой на всем их течении, т.е. определить исходные геодезические даты, геодезические координаты В0, L0 и высоту геоида над эллипсоидом При установлении ориентировки эллипсоида в теле Земли в исходном пункте определяют уклонения отвесных линий ^о и г|о и устанавливают некоторую высоту • Условия ориентировки эллипсоида в общем случае можно записать в виде [2]:

Из-за того, что гравиметрические измерения были выполнены на отдельных участках территории Узбекистана для целей геологии и геофизики, определение значения уклонения отвеса от нормали приходится для отдельных территорий выполнить аналитически. В данной работе выполнена оценка уклонения отвесной линии по временным рядам различных инструментов станции Ки-таб (рисУНОК, табл. 1).

<

ФЗТ

ЗТЛ-180

Рис. Схема размещения инструментов станции Китаб, использованных в работе

Китабская станция была организована для проведения исследований движения полюса Земли в 1930 году, где были установлены классические астрономические инструменты ЗТБ (Зенит Телескоп Бамберга), ЗТЛ-180 (Зенит-телескоп) и ФЗТ (Фотографическая зенитная труба). С 1930 года по сегодняш-

ний день получено около 250000 значений мгновенных широт Китаба. Средне-квадратическая ошибка широты составляет 0.20// для зенит-телескопа Бамберг, 0.19// для ЗТЛ-180 и 0.18// для ФЗТ [3]. В табл. 2 приведены значение астрономической широты Китаба, редуцированное на эпоху 2000.0 с учетом скорости DORIS станции KIUB в Китабе, определенной спутниковыми измерениями.

Таблица 1

Инструменты станции Китаб и период работы

Наименование Сокращение Период работы

Зенит телескоп Бамберга ЗТБ 1930-1982

Зенит-телескоп ЗТЛ-180 1957-1990

Фотографическая зенитная труба ФЗТ С 1979 г.

Постоянная станция сети GPS KIT3 С 1992 г. по наст. время

Постоянная станция DORIS (антенна KITA 1991-1996

Alcatel)

Постоянная станция DORIS (антенна KITB 1996-2000

Starec)

Постоянная станция сети DORIS (ан- KIUB С 2000г. по наст. время

тенна Starec)

Таблица 2

Астрономические координаты станции Китаб

Инструмент Дата Величина Значение на эпоху 2000.0

ЗТБ 1956.25 ф ср = 39 °08' 0Г.634 ±0".20 [4] фср,2000 =39 °08' 0Г638

С начала 90-х годов Китабская станция действует как опорный пункт геодинамической сети IGS и постоянная точка сети DORIS. Как видно по табл. 1, современные инструменты с течением времени вытеснили классические. Комбинация классических и современных методов дает информацию о закономерностях изменения уклонения отвеса от нормали и выявление долгопериодических членов разложения геопотенциала Земли. В данной работе использованы данные сервисного центра Международных служб IGS и DORIS [5] (табл. 3) WGS-84 координат пунктов KIT3, KITA, KITB для вычисления длин дуг между пунктами и перехода к астрономическим координатам локальной сети станции Китаб.

Таблица 3

Эллипсоидальные координаты точек станции Китаб

Точка L B H, м

KIT3 66°53'7".59739 39°8'5".15936 622.492

KITA 66°53'5".48877 39°8'1".18967 630.209

KITB 66°53'5".48869 39°8'1".18936 629.440

KIUB 66° 53'7".40162 39°8'5".04073 623.381

В настоящее время станция ДОРИС (К1ЦВ) установлена на столбе классического пункта триангуляции 2 класса, который расположен на одной широте с телескопом ЗТБ. Поэтому положим за точку отсчета КШВ:

Фкшъ = 39°08'1."638 ^кшъ = 66°52'57."323

В табл. 4 представлены значения вычисленых астрономических координат и в табл. 5 - значения уклонения отвеса от нормали исследуемых точек станции Китаб.

Таблица 4

Астрономические координаты точек станции

Точка ф X

KIT3 3908' Г.7539 66°52'57".5206

KITA 39°7'57".7852 66°52'55".4142

KITB 39°7'57".7841 66°52'55".4139

Таблица 5

Значения уклонения отвесных линий для точек станции Китаб

Точка S," r|seccp," n "

KIT3 -3.389 -10.087 0.011 0.005

KITA -3.399 -10.049 0.009 0.015

KITB -3.378 -10.062 0.022 0.033

Из табл. 5 видно, что наибольшее уклонение отвеса, получается, вдоль меридиана. Возможно, это связано с точностью определения астрономической долготы, наличием большого долготного дрейфа или другими локальными факторами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Карпик А. П., Гиенко Е. Г., Косарев Н. С. Анализ источников погрешностей преобразования координат пунктов спутниковых геодезических сетей // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъёмка. - 2014. - № 4/C. - C. 55-62.

2. Грушинский Н.П. Теория фигуры Земли // Москва: Гос. Изд. Ф.-м. лит. 1963 г.

3. Ehgamberdiev Sh., S. Eshonkulov and E. Litvinenko. Kitab as One of the Five Stations of the ILS: History and Present// Polar Motion: Historical and Scientific Problems. IAU Colloquium 178. San Francisco, 2000, c 163-167.

4. Калмыков А.М. Китабской Международной широтной станции имени Улугбека 50 лет// Сб."Вращение Земли и геодинамика". Ташкент, Фан, 1983, с. 3-12.

5. http://cddis.gsfc.nasa.gov/

© Д. Ш. Фазилова, 2016