автореферат диссертации по геодезии, 05.24.01, диссертация на тему:Совершенствование опорной государственной геодезической сети Лаоса

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

ОД

2 7

На правах рукописи УДК 528.021.7

СУРИГНА КОНГ КХАМ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОПОРНОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ

СЕТИ ЛАОСА

05.24.01 - Геодезия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА

1994

Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

ЛЕБЕДЕВ C.B.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ВАСЮТИНСКИЙ И.Ю.

- кандидат технических наук ПИСАРЕНКО В.К.

Ведущая организация - МАГ11

Защита диссертации состоится " " _ 1994 г. в

4Ч час. на заседании специализированного совета К.063.01.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 103064, Москва, К-64, Гороховский пер., д.4, МосГУГК, ауд.321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " 2 " ЦюнЯ_ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

МОНАХОВ В.А.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время Лаос находится на пути интен-мвного экономического развития. ЛНДР относится к числу наиболее лабо изученных в топографо-геодезическом и картографическом отно-1ении государств, существующие в настоящее время карты для всей 'ерритории Лаоса являются мелкомасштабными. Только лишь на незна-:ительной части территории страны на провинции Болихамсай и Сава-;акхет имеются топографические карты масштаба 1:25000 и 1:10000 «ответственно. Однако на современном этапе развития экономики ютребности в топографических картах крупного масштаба возрастают. ! районах гидромелиоративного строительства, развития добывающей [ромышленности и интенсивного строительства необходимы не только :рупномасштабные карты, но и топографические планы.

Выполненные геодезические работы в период до 1980 г. фран-(узскими и американскими специалистами практически отсутствуют, а ■еодезические работы, выполненные в период 1980 - 1983 гг. советски геодезистами, охватывают малую часть территории страны. Соот-1етствующие сети не могут быть использованы в будущем как общие ■осударственные геодезические сети, так как ни по густоте и ни по •очности их построения они не отвечают современным требованиям, [редъявляемым к опорным государственным сетям. Таким образом, в [астоящее время в Лаосе нет единой общей государственной плановой ■еодезической сети, нет единой высотной сети и нет современной шорной гравиметрической сети, позволяющей выполнять общую грави-¡етрическую съемку территории страны. Заметим, что в последнее фемя иностранные специалисты (прежде всего из Вьетнама и Японии) фиступили к выполнению основных геодезических работ и аэрофотосъ-!Мочных работ на контрактной основе.

Актуальность диссертационной работы подтверждается также тем, но она разрабатывалась в соответствии с рекомендациями Государс-■венного департамента геодезической службы Лаоса.

Цель и задачи исследования. ,Главная цель диссертационной ра-юты: предложить и обосновать схему и программу построения опорной ■осударственной геодезической сети Лаоса, удовлетворяющей совре-(енным и перспективным требованиям народного хозяйства, науки и >бороны страны и согласующиеся с технико-экономическими возможностями страны.

Методы исследования. Для решения поставленной задачи состав-

лены два наиболее целесообразных альтернативных проекта планово! опорной сети и проекты высотной и гравиметрической опорных сетей, Их технические характеристики задавались на основе результате] анализа опыта решения подобных задач в СССР и других странах ] анализа современных технических возможностей выполнения соответствующих измерений. Точностные характеристики рассмотренных сете! оценивались методом математического моделирования, методом статистических испытаний. Технико-экономические характеристики различны: вариантов решения основной задачи диссертационной работы исследо вались нами с привлечением действующих в РФ технических, экономи ческих и организационных нормативных документов, а в случаях, ког да таковые отсутствовали, например, при оценке эффективности ис пользования новой техники, с привлечением соответствующих методи ческих разработок.

Научная новизна. Впервые разработан проект единой опорной ге одезической сети Лаоса, обоснованный с научно-технических и эконо мических позиций. Показано, что определения координат точек сет следует ориентировать на технологию, использующую дифференциальны метод наблюдения спутников, входящих в глобальную спутниковую reo девическую и навигационную систему типа GPS-NAVSTAR. Доказано, чт такая сеть существенно точнее и дешевле сети, построенной с ис пользованием классических методов.

Показана целесообразность использования референцной систем координат на базе земного эллипсоида с параметрами а - 6 378 137 и et - 0.003352810664. Элементы ориентирования системы предложен определять в одном пункте (г.Вьентьян) таким образом, чтобы обес печивалась близость к ориентации системы GRS-80 в пределах О."15 0. "20 и соответственно 5 - 10 м. Разработана схема, позволяюща получать значения СУОЛ методом численного дифференцирования анома лии высоты с точностью, превосходящей точность измерения СУОЛ точке классическим астроном-геодезическим способом.

Предложены и обоснованы с технико-экономических позиций прс екты нивелирных и гравиметрических работ на территории Лаоса.

Предусмотрена возможность совершенствования и сгущения прел ложенной сети, разработана методика оценивания экономических ка рактеристик геодезических проектов, предложенных для реализации условиях Лаоса.

Практическая ценность работы. Результаты выполненных исследс ваний могут быть использованы при построении ГГС Лаоса.

- 5 -

Основные положения, представляемые к защите:

- современные требования, предъявляемые к опорным геодезическим сетям;

- разработанные схемы и программы построения опорной государственной сети;

- результаты экспериментальных исследований априорной оценки точности запроектированных сетей;

- предложения о использовании современных средств и методов измерений в опорных геодезических сетях;

- результаты расчетов объема и стоимости работ и экономической эффективности внедрения современной технологии.

Апробация работы. Результаты выполненных в диссертации исследования обсуждались на заседании кафедры высшей геодезии МосГУГиК и получили одобрение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.

Работа содержит 2-о/ страниц, /8 рисунков, таблиц,

страниц приложений. Список литературы включает £5 наименований, в том числе на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности темы, основных задач и цели работы.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ И ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ ЛАОСА

В начале главы отражены физико-географические и климатические особенности Лаоса, которые необходимо учитывать при разработке проекта построения современной опорной геодезической сети страны. Здесь отмечается, что территория Лаоса сравнительно мала (237 тыс.кв.км), население около 4 миллионов человек. Лаос - горная страна, наиболее распространенными формами рельефа являются горные хребты высотой до 2820 м, ступенчатые нагорья и плато высотой от 1000 до 1500 м, занимающие около 93% всей территории страны. Около 80% территории страны покрыто тропическими лесами, в среднем высота деревьев достигает до 20 - 30 м. Лаос расположен в зоне субэкваториального муссонного климата, много дождей, средняя температу-

ра в январе +15°, а средняя температура в июле +30°. Годовые осадки выпадают до 3500 мм, относительная влажность воздуха в средне!» в течение года 75-80%, и годовое испарение достигает до 95 - 100Z.

Рассмотрены геодезические работы, выполненные в период дс 1955 г. французскими и американскими специалистами. Построена сет! триангуляции первого разряда, состоящая из 47 пунктов. К настоящему времени эти пункты разрушены и утеряны. Геодезические работь выполнены в период 1980 - 1983 гг. советскими геодезистам! (рис.1): полигонометрия II класса - две линии, состоит из 52 пунктов, общей длиной 738 км, длины сторон в звене от 8,1 до 23,5 км, Горизонтальные углы измерены с ошибкой 1.1" до 1.9". Линейные измерения выполнены с относительной ошибкой 1/172000. Полигонометрш III класса - общая длина ходов 246 км, углы измерены с шибкой О.! - 1.1" и длины сторон измерены с точностью 1/103000. В Лаосе в период с 1980 г. по настоящее время в качестве поверхности относи-мости использовался эллипсоид Красовского с параметрами а - 6 371 245 м и а - 1/298.3. Исходным в астрономо-геодезической сети является пункт Вьентьян, расположенный в столице. Геодезические коор динаты пункта В0, L0 и А0 начального направления приняты равным: их значениям, полученным из астрономических наблюдений. Геодези ческая высота и уклонения отвесных линий приняты равными нулю вследствие чего имеет место значительный линейный сдвиг начала ре ференцной системы координат относительно центра масс Земли. В сет

ностью (по внутренней сходимости) М - 0.09 - 0.18"; М - 0.013 0.021s и Мд - 0.16 - 0.26". Также выполнено нивелирование II клас са длиной 1572 км, III класса - 68 км и IV класса - 537 км. Точ ности нивелирования следующие: ли - 0.47 - 1.49 мм/1км, бц 0.06 - 0.05 мм/км для II класса; щи - 0.89 мм/км; бщ - 0.2 мм/км, для III класса и uiv - 0.8 - 28.9 мм/км для IV класса.

Отметим, что результаты нивелирования II класса не в полно мере соответствуют по точности результатам, получаемым при нивели ровании такого класса на других объектах (в других странах). Кром того, для перехода к геопотенциальным числам реперов в разные год использовались различные модели нормального поля.

В тот же период также создана гравиметрическая сеть II клас са, состоящая из 19 пунктов. На этих пунктах определили силы тя жести с ошибкой приборо-связей около 0.1 - 0.2 мГал, что в нес колько раз превышает требования к точности подобных измерений

схема

выполненных топографо- геодезичесних работ на территории лндр

□ * ®

Начальный пункт геодезической и нивелирной сетей Пункт Лапласа

Место привязки нивелирной сети ЛНДР

н нивелирной сети СРВ

ф Главный гравиметрический пункт

• Пункт гравиметрической сети II класса ^^^ Ход полигонометрии 2 класса

— — ■—' Линия нивелирования I) класса

| 75 | Трапеция масштаба 1.100000

• Пункт 6Р5

РИС. {

сети 11 класса,, а на главном гравиметрическом пункте определили силу тяжести с ошибкой 0.038 мГал относительно пункта Ледово.

Картографирование страны выполнено в масштабах 1:100000, 1:200000, 1:500000 и 1:1000000. Также в отдельных районах выполнено картографирование в масштабах 1:25000 и 1:10000.

В период 1992 - 1993 гг. выполнены на территории Лаоса японскими специалистами топографо-геодезические работы, с целью создания топокарты в масштабе 1:25000 в районе Болихамсай. Для обеспечения плановой основы определяли опорные пункты спутниковым методом GPS, сеть состоит из 30 пунктов, длины линий колеблются от 16 до 48 км. Линии определены с точностью порядка 10~5. Горизонтали проведены через 10 м, причем возможна ошибка в снятии с карты отметки высоты точки до 15 метров.

В данной главе показано, что существующая в стране опорная геодезическая сеть ни по густоте, ни по точности не отвечает современным и перспективным требованиям народного хозяйства и оборонь страны. Возникла необходимость создания на всей территории странь современной опорной геодезической сети, пункты которой были бь обеспечены геодезическими и естественными координатами.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ ЛАОСА

В этой главе рассматриваются основные требования и принципь построения ГГС. Прежде всего мы исходили из традиционных соображений, обобщенных в нормативных документах ГУГК. Сделаны расчеты необходимой точности и плотности сети для обеспечения топографических съемок в крупных масштабах. В том числе сделаны расчеты, показывающие, что для обеспечения топографических съемок в масштаб« 1:5000 расстояния между соседними геодезическими пунктами должш быть определены со средней квадратической ошибкой, не превышающе) 25 см.

Затем обратили внимание на результаты, достигнутые при применении спутниковой геодезической системы GPS. Вследствие этого оказалось возможным рассмотреть вопросы построения ГГС, не испольву: традиционные схемы.

Под современной опорной государственной геодезической сеты понимают совокупность взаимосвязанных закрепленных на местност: точек, для которых известны геодезические и естественные координа

ты, т. е.В, L, Н, Н°, с,, £,, п, if, A, g и т.п., характеристики в реальном поле на определенную эпоху и координаты в нормальном поле и их точностные характеристики.

Опорная государственная геодезическая сеть предназначена для решения следующих основных задач в интересах народного хозяйства, науки и обороны страны:

- геодезическое обеспечение картографирования территории страны в разных масштабах, в том числе крупных;

- изучение фигуры и гравитационного поля Земли в пределах территории страны, а также их изменений во времени;

- обеспечение исходными геодезическими данными инерциальных геодезических и навигационных систем;

- установление и поддержание на уровне современных требований ближайшего будущего единой системы отсчета на всей территории страны.

При этом имеется в виду, что ресь идет как об абсолютной точности, т.е. от ошибках составляющих вектора, характеризующего положения точки в принятой системе координат или об ошибке значения ускорения силы тяжести в данной точке в принятой системе единиц и т.п., так и относительной точности, т.е. об ошибках взаимного положения пунктов ГГС и т.п.

Заметим, что в большинстве задач наиболее высокие требования предъявляются к относительным ошибкам и к относительной точности геодезических данных. В целом же наиболее высокие требования и точности опорной геодезической сети предъявляются при решении задач оборонного характера.

Установление и поддержание единой системы координат требует периодического определения координат нескольких точек в общей земной системе координат, закрепленной сетью TIERS. Точность таких определений должны быть максимальной, а указанные пункты должны, по возможности, определяться автономно, т.е. они не должны связываться друг с другом непосредственными измерениями, с тем, чтобы ковариационные матрицы их ошибок были, по возможности, диагональными. Той же схемы следует придерживаться при определении значения ускорения силя тяжести в главном пункте гравиметрической сети и значение геопотенциала в исходном репере нивелирной сети.

В тех случаях, когда требуется определять величины, зависящие от разности координат, разности значения силы тяжести и т.п., наоборот, выгодно иметь опорную геодезическую сеть с максимально воз-

модным числом связей, так как в этом случае ошибки геодезических параметров будут сильно коррелировали. Отметим, что в диссертации рассмотрены преимущества разных классических методов построения ГГС, так как в условиях Лаоса из классических методов выгодно использовать полигонометрию.

В диссертации рассмотрены два возможные метода построения ГГС, т.е. классического метода полигонометрии и спутникового дифференциального метода GPS.

Сеть полигонометрии предусмотрено строить с длинами сторон между соседними пунктами около 20 км, измеренные с относительной ошибкой 1:1000000, а горизонтальные углы предусмотрено измерять с ошибкой 0.6". Спутниковую сеть предусматривается строить с длинами сторон между соседними пунктами 30 - 40 км, а узловые пункты располагаются в среднем через 3-4 стороны. Взаимное положение между пунктами предусмотрено определять с точностью 1:1000000 недорогими одночастотными приемниками GPS типа Geodetic Surveyor, Site Surveyor фирмы Тримбл и других фирм.

Схема построения спутниковой и полигонометрии разработана на карте масштаба 1:500000 и показана на рис.2 и рис.3. Спутниковая сеть состоит из 121 пунктов. Образована она многоугольными фигурами замкнутого вида. Сеть полигонометрии состоит из 184 пунктов. Она образована замкнутыми полигонами с длинами звена не более 200 км. Конфигурация сети примерно одинакова со спутниковой сетью, распространенная по всей территории страны. В сетях полигонометрии предусмотрено астрономическое определение на 38 пунктах, т.е. определяются широты, долготы и азимуты с ошибками 0.3", 0.03s и 0.5" соответственно. Точностные характеристики этих проектов рассчитаны методом статистических испытаний (10 вариантов), при этом использовались алгоритмы и программы доц.Быкова H.H. и докторанта Ха Минь Хоа. В диссертации приведены уравнения поправок для всех измеряемых в полигонометрии элементов: углов, сторон и дирекцион-ных углов. В спутниковой сети GPS приращения координат Ах, ñy, Az приняты как измеряемые элементы.

Веса измеряемых элементов в сети полигонометрии находились по формулам:

С С С

Ра = Ö." = о' = 2'

Р mp* т^ m¿

принят вес углов равным единице, т.е.

Р = и ТО Я = , Р, > ч

р s irPs ^ rrf.

А для спутниковой сети GPS приняты ковариационные матрицы ошибок диагонального вида. Эти величины средних квадратических ошибок Шр, mS( т/пдХ» "Uy, /n^z, были заданы выше.

Средние квадратические ошибки уравненных элементов вычислены по стандартным формулам с использованием обратной матрицы AT1 = Q коэффициентов нормальных уравнений. Формулы приведены в диссертации.

Ошибки планового положения пунктов определялись по известной приближенной формуле:

h = УпРх^ n^yj •

В полигонометрической сети были определены ошибки координат я?х, М всех пунктов относительно исходного пункта, а в спутниковой сети были определены ошибки тх, ту, т2 узловых одноименных пунктов полигонометрии, которые более или менее равномерно распределены по всей сети. Результаты вычислений всех ошибок даны в диссертации, а также представлены в виде графиков изолиний (см. рис. 2 и з) и обобщающих таблиц.

Таблица 1

Средние квадратические ошибки координат одноименных пунктов, находящихся в дальних районах от исходного пункта

NN NN Полигонометрическая сеть NN Спутниковая сеть

пунктов тх, см %, см пунктов in*, см см

1 20 24.8 28.0 15 7.2 7.2

2 48 19.5 19.2 36 7.7 7.7

3 38 14.7 30.9 28 7.8 7.8

4 29 13.3 32.1 21 7.8 7.8

5 88 34.7 47.4 61 12.0 12.0

6 79 39.7 47.1 55 12.0 12.0

СХЕМ А

проектируемой полигономегрической сети 1-го класса

Г*-*" Государственная граница .¿21 Пункты полигонометрии 1-го класса Исходный пункт пункта Лапласса Обшее количество:

пунктов 184 сторон 194 пунктов Лапласса 38 Точность измерений;

пи/в : 1/1000000 ш^'.О.б" ; Шд: 0.5 " Изолиния ошибок (по X ) С.К_ошибки положений пунктов в сентим страх Сечение изолинии проведено череэ5 см

РИС. г

/АУ*'

СХЕМА проектируемой спутниковой сета 1-го класса

Условные знаки

^ Государственная граница Пункты спутниковой сети 1-го класса: % исходный пункт • 86 узловые пункты « промежуточные пункты Обшее количество : пунктов 121 сторон 127 Точность измерений ;

: 1/1000000

-->ч Изолиния ошибок (по X )

С.К.ошябки положений пунктов в сентиметра* Сечение изолинии проведено через 1 см

65ч

V 1

Л

12.0—

.J

/ V

Рис.3

ГЛАВА 3. ВЫБОР ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ КООРДИНАТНОЙ СИСТЕМЫ ЛАОСА И РЕШЕНИЕ

РЕДУКЦИОННОЙ ЗАДАЧИ

В этой главе изложены традиционные способы ориентирования координатной системы, при этом рассмотрены методы определения уклонения отвеса линий и высоты квазигеоида. Здесь же рассмотрено решение редукционной задачи. Также даются рекомендации о выборе координатной системы в Лаосе. Здесь отмечается, что в Лаосе целесообразно вести систему координат на основе земного эллипсоида с параметрами а - 6 378 137 м и а - 0.00335281066 и исходными датами для пункта Вьентьян, обеспечивающих возможно большую близость к ориентировке системы GRS-80.

Ориентировать референцную систему координат рекомендуется по одному пункту, а необходимые для этого значения абсолютных СУОЛ предлагается вычислять нами по предложенной схеме. В этой схеме предусматривается получение нескольких приращений квазигеоида пересекающихся в исходной пункте, вычисленных по результатам высокоточных нивелирных и GPS работ, т.е. = Я ~ Я* с сантиметровой точностью. Данные профилей должны обеспечивать уверенное определение искомых значений СУОЛ методом численного дифференцирования, так как

d5h dc,

-8 = - + — , 8 = g.cos.4 + Tisin/l, (1)

dl dl

где d5h - поправка в измеренное превышение за переход к системе нормальных высот; dl - дифференциальная длина линии; dc, - дифференциальная аномалия высот;

А - азимут направления линии. В диссертации подробно дана оценка этой формулы. Показано, что ошибки аномалии высот содержат ошибки интерполяции и ошибки измерения, она может быть вычислена по формуле:

rn^ - Оп^инт + изм- (2)

Выполненное оценки при предложении, что максимальное значение второй производной возмущающего потенциала в районе исходного пункта составляет р. - 1"/1 км (что больше, чем в среднем), показы-

вает, что длины линий профилей могут быть до 20 км, а значения СУ-ОЛ могут быть получены при этом в 2 - 3 раза точнее, чем классическим астрономо-геодезическим способом. Если м- меньше, то результаты будут точнее.

Таким образом, новые референцные координаты точки будут отличаться от координат той же точки в системе ШЗ-84 менее, чем на 10 метров. Кроме других ранее указанных преимуществ, это обеспечит близость референцных координат точки и ее координат в нормальном поле.

ГЛАВА 4. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ В

ГГС ЛАОСА

В начале главы отмечены приборы, имеющиеся в государственной геодезической службе Лаоса, ТЗ, Т2 (Вильд), ДКМ-ЗА (Керн) и 2Т2К (Россия) для угловых измерений, астрономического определения и светодальномер А(ЗА-600 (Швеция) для линейных измерений. Также предусмотрены способы создания высотной сети. Высотная сеть предусмотрено построить классическим методом геометрического нивелирования II класса. Сеть показана на рис.4. В качестве исходного пункта нивелирной сети рекомендуется сохранить исходный пункт в районе г.Вьентьян. Отметка этого репера (геопотенциальное число) получена посредством проложения высокоточного нивелирного хода от футштока, регистрирующего средний уровень Южно-Китайского моря в районе Хайфона (СРВ). В Лаосе рекомендуется использовать нормальную систему высот. Здесь же показано, что совмещения линий высокоточного нивелирования со сторонами спутниковой сети БРБ позволяет выполнить астрономическое нивелирование поверхности квазигеоида с повышенной точностью. Повышение точности достигается за счет косвенной интерполяции астрономо-геодезических значений СУОЛ с использованием данных о высотах квазигеоида с точностью порядка 8 см. Приведены некоторые результаты оценки аномалии высот, вычисленные по формуле (2). В диссертации рассмотрены подробно выводы оценки по формуле (1) уклонения отвеса и получены возможные значения ошибки уклонения отвеса при разных "дифференциальных" длин линий, приведенных в табл.2.

Также предусматривается по всей территории страны построение гравиметрической сети II класса (сеть показана на рис.4), а главный пункт гравиметрической сети находится в столице государства и

СХЕМ А проектируемой гравиметрической сети 11-го класса

у X

ч

ч.

}

\

Ледово,,

"Л

К/

А

I

1

Условные знаки

Государственная граница Существующие гравиметрические пункты главный

пункты Н-го класса Опибка определения в главного пункта 0.05 мГал. Проектируемые гравиметрические пункты

пункты Н-го класса I Гравиметрический базис Ошибки гравиметрической связи небопее 10 мкГал. Существующая нивелирная сеть 11-го класса: Проектируемая нивелирная сеть Н-го класса

Место привязки нивелирнойсети Лаоса к нивелирной сета 1-го гл. Вьетнама

\

V;

РИС.')

Таблица 2

Ошибки аномалии высот

S, км 5 10 15 20

(Щ^ ) инт мм 5 21 47 83

(т^ )изм мм 10 10 10 15

ту мм 11 23 48 84

™0 Г) 0.45 0.46 0.64 0.84

связан с пунктом Ледово в 1981 г. Ошибки связи составляют 0.038 мГал. Гравиметрическую сеть предлагается строить согласно схеме (рис.4), позволяющей использовать непосредственно для проведения съемочных работ по составлению карты аномалии Буге масштаба 1:200000 с сечением 2 мГал. Связи между пунктами рекомендуется выполнять при помощи группы приборов ГАГ-3, обеспечивающих ошибку связи не более 10 мкГал. Для проверки приборов в районе главного пункта предлагается создать эталонный базис длиной около 50 км с диапазоном изменения силы тяжести около 100 мГал. Для его создания можно использовать ту же группу приборов. На пунктах спутниковой сети предлагается определять взаимоположение координат дифференциальным методом при помощи системы GPS. В диссертации рассмотрены основные понятия системы GPS, режим измерений и ее схемы работы. Здесь отмечается, что система GPS имеет преимущества перед классическим методом, нет необходимости строить дорогостоящие высокие знаки. Погода мало играет роль в полевых измерениях и не требуется прямых условий видимости. При помощи этой системы резко повышается производительность труда при одновременном повышении точности измерений и снижении материальных затрат.

Сопоставлению организационных и экономических характеристик альтернативных проектов посвящена следующая глава диссертации.

ГЛАВА 5.ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ GPS ПРИ СОЗДАНИИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ ЛАОСА

Рассмотрены основополагающие понятия экономики, соотношение их с экономикой Лаоса и даны основные положения и типы рынков Лаоса. На этой основе необходимо учитывать при создании ГГС Лаоса. В

диссертации выполнено сравнение экономической характеристики двух проектов. В основу положены критерии, важнейшие из которых приведены в табл.3. При этом выполнены подсчеты объемов работ, стоимости двух проектов, так как стоимость полигонометрической сети составляет 1241 тыс. долларов, а спутниковой сети - 307 тыс. долларов. Объемы работ первого проекта составляют 166,7 бригадо-месяца, а второго проекта - 137,9 бригадо-месяца (см.табл.3).

Дан перечень необходимого оборудования для выполнения работ, предусмотрено количество бригад. Здесь отмечается, что количество персонала в бригадах, необходимых для выполнения в базовом варианте (полигонометрия) составило 22 человека, а в предлагаемом варианте (спутниковая сеть) всего 9 человек.

Поскольку в Лаосе нет нормативной документации, расчеты объемов работ выполнены согласно принятым в России ЕНВир и адаптированным к условиям Лаоса, а цены работ использованы цены на производственных работах в Лаосе. Эти цены взяты из анализа цен работ по договорам.

Показано, что предлагаемый вариант (спутниковый метод) дешевле почти в 4 раза по затратам и в 1,2 раза быстрее по времени.

В конце этой главы был рассмотрен расчет сравнительной экономической эффективности от внедрения использования новой техники (QPS).

Экономический эффект (годовой ЭгоД и объектовый - Э0б) в результате снижения трудовых и материальных затрат при использовании новой техники по сравнению с базовой техникой определяется по формуле

Эгод(об) - CCCi + EhKi) - (С2 + ЕнК2)]-Агод(об), (3)

где С\(2) - себестоимость единицы продукции (работы, денежные единицы) ;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитального вложения;

К - удельные капитальные вложения;

1(2) - индексы соответственно базового и нового варианта (техники) .

В нашем случае получены из табл.4: С\ - 7248; С2 - 768; Ен -- 0.15 (принятый); Ki - 608$; Кг - 180$; АГ0д(0б) - годовой объем работ и объем работ на объекте, которые равны соответственно 668 пунктам и 121 пункт. Полученный экономический эффект по формуле

Технико-экономические показатели ГГС I класса Лаоса

Таблица 3

Состав работ Заданные ошибки Результаты оценки точности Трудоем- Полная

NN варианта Наименование метода Изм. углы (пункт) Изм. стороны Азимут Лапласа С.К.О. изм. угла ш" С.К.О. азимута, ШД Относ, ош.изм. линий NN слабого пункта С.К.О. в положении слабого пункта Слабая сторона в сети (N п.) кость в бригадо- месяцах себестоимость в тыс.

M-i/mz+m2 X У см долларов (США)

1 Полигоно-метрия 1кл 184 194 38 0.6 0.5 1:10б 82 63.2 125-126 166.736 1241.025

2 GPS 121 - - - - 1:10б 18 17.0 17-18 137.959 307.422

(3) от внедрения новой техники (GPS) составил 68 тыс.долларов США на объекте и 476 тыс.долларов в годовом исчислении. В диссертации рассмотрены детальные подсчеты сравнительных показателей экономической эффективности классической и новой техники (GPS). В качестве иллюстрации приведем таСл.4 некоторых основных показателей экономической эффективности.

Из технике-экономического соображения рекомендуется построение ГГС Лаоса спутниковым дифференциальным методом (GPS).

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в работе и выводы:

1. Показано, что ранее построенные фрагменты опорной геодезической сети ни по густоте, ни по точности не отвечают требованиям,' предъявляемым к современной опорной геодезической сети.

2. Обоснованы современные требования, предъявляемые к построениям ГГС страны. Дано научно-техническое обоснование схемы создания ГГС на территории всей страны.

3. Показано, что разработанный проект ГГС Лаоса по результатам априорной оценки точности построения вполне отвечает современным требованиям, обеспечивает не только картографирование страны в разных масштабах в единой системе координат, в том числе крупных, но и позволяет решать геодезическими методами разного рода научные и инженерно-технические задачи народного хозяйства и обороны страны.

Так как ошибки координат в самом удаленном районе от исходного пункта в полигонометрической сети пункт N 79 (см.рис.2) составляют Шц - 39.7 см; ту - 47.1 см, а в спутниковой сети пункт N 55 (см.рис.3) т* = % - 12 см.

Ошибки гравиметрической связи не более 10 мкГал.

4. В качестве референц-эллипсоида рекомендуется эллипсоид с параметрами а = 6 378 137 м, а. - 1/298.2572235663 и ориентировкой, максимально к ориентировке эллипсоида GRS-80. Ориентировать рефе-ренцную систему координат рекомендуется по одному пункту, а необходимые для этого значения абсолютных СУОЛ предлагается выполнять по предложенной нами схеме, использующей результаты численного дифференцирования аномалии высоты; значения СУОЛ могут быть получены при этом интерполяцией с чистыми ошибками до 0.15" - 0.2".

Также рекомендуется решение вопросов, связанных с выбором системы высот и начальных пунктов нивелирной и гравиметрической

Таблица 4

Основные показатели экономической эффективности использования новой техники при помощи системы GPS на единицу продукции

NN пп Наименование Единица измерения Показатели Обоснование Тссылка на нормативные документы и диссертации)

Светодально-мерная поли-гонометрия 6PS

1 Продолжитель-нбсть^работы в году Тер час 2062.7 2062.7 Расчет

2 Затраты труда на один пункт а) полевые работы бр.-час 38.0 3.0 ЕНВиР и инст-§КзёванияП8рБ

б)камеральные бр.-час 5.2 0.09

3 Годовая производительность пункт 54.3 667.5 П.1:П.2

4 Стоимость прибора В 33000 120000

5 Годовая норма амортизации % 17.4 17.4

б Основная зарплата производительного персонала в час

а) паролевых работах 8 6.086 4.730 Таблица 5.5

б)на, камеральных работах it 1.098 1.098 Таблица 5.5

7 Основная зарплата производительного персонала на 1 пункт

а)на полевых работах 8 231.268 14.190 П. 2 х П. 6

б)на^камеральных работах 8 5.710 0.099

8 9 Стоимость полевых работ с учетом прямых затрат Амортизация при- 8 8 568.919 49.543 34.907 31.281 П.7а х КП (П.4хП.5):П.З

10 Итого S 618.462 66.187 П.8 + П. 9

11 Орглики 8 37.108 3.971 67. от П. 10

12 Расходы на транспорт 8 58.135 6.222 9.4% от П.10

13 Себестоимость ^амеральных ра- 8 10.678 0.185 П.76 х Кк

14 Полная себестоимость 8 724.383 76.564 ши

15 Удельная себе-стоимость,,прибора ГК1 и К22 ва Один пункт работ 8 607.941 179.775 П.4:П.З

сети.

5. Рассматриваются современные методы и приборы выполняемых измерений в сети. Также рассмотрены основные понятия системы GPS, их основные характеристики, методики измерений и их преимущества.

6. На опорных ГГС предлагается определить геодезические координаты пунктов спутниковым относительным методом с помощью системы GPS.

7. На основе экономического расчета показано, что при построении опорной геодезической сети, т.е. метод полигонометрии и GPS-метод, первый проект требует в 1.2 раза больше времени, а стоимость работ выше примерно в 4 раза по сравнению со вторым проектом. При этом экономическая эффективность внедрения использования системы GPS составляет около 86 тыс. долларов на объекте и 475 тыс. долларов в годовом исчислении.