автореферат диссертации по геодезии, 05.24.01, диссертация на тему:Разработка схемы и программы построения высокоточной государственной геодезической сети Йеменской Республики с использованием спутниковых технологий

Московский государственный университет геодезии и картографии

На правах рукописи УДК 528.021.7

Муджахид Яхья Сайд Аль-Дафиф

Разработка схемы и программы построения высокоточной государственной геодезической сети Йеменской Республики с использованием спутниковых технологий

05.24.01 - Геодезия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1995г.

Работа выполнена в Московском государственном университете геодезии и картографии.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Н.В.Яковлев

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор И.Ю.Васютинский кандидат технических наук, профессор Оухов А.Н.

Ведущая организация: МАШ

Защита диссертации состоится " 1995г. в

/'У часов на заседании специализированного совета К 063.01.01 пс присуждению ученой степени кандидата наук в Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 103064, г.Москва, Гороховский пер., д.4 (ауд.321).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета

В.А.Монахов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Йеменская Республика (ЙР) образовалась 22 мая 19"ЭОг. в результате объединения двух независимых государств: Йеменской Арабской Республики (ЙАР) и Народной Демократической Республики Йемен (НДРЙ). Интенсивное экономическое развитие Йеменской Республики требует выполнения в больших объемах топографо-геодезических и картографических работ. Между тем ЙР относится к числу слабо изученных в топографо-геодезическом и картографическом отношении государств. Геодезические и.картографические работы, выполненные к настоящему времени на территории ЙР, не обеспечивают потребности народного хозяйства. Существую -■щие карты территорий' ЙР являются мелкомасштабными (не крупнее 1:50 ООО - 1:100 ООО). Однако и они не могут быть использованы с надлежащей пользой в масштабе всей страны в целом. Возникли проблемы, связанные с тем, что как опорные геодезические сети, так и карты (топографические, географические и др.),созданные на. "сё-верной"терригории страны (б.ЙАР) и на "южной" части ее (б.НДРЙ), не имеют общих связей; геодезические координаты пунктов вычислены в системе разных референц-эллипсоидов, а плоские прямоуголь -ные, кроме того, еще и в разных геодезических проекциях..

Для многих регионов страны в настоящее время, не говоря уже о ближайшем будущем, требуются топографические и другие карты средних и крупных масштабов от 1:25 ООО до 1:2 ООО и даже круп -нее. Потребность в картах крупного масштаба с течением времени будет постоянно возрастать. Возникает задача картографирования всей территории ЙР в разных маситабах, включая крупные причем в единой системе координат и высот.

Опорная геодезическая сеть на северной территории страны построена в 1975-85гг., а на. южной - в 1975-78гг. Эти сети пред-

назначены для геодезического обеспечения топографических съемок в масштабах 1:50 000-1:100 ООО. В топографо-геодезических работах на северной территории применялся земной эллипсоид Кларка (1880г.) ийЗ -72, а на южной - эллипсоид Красовского; геодезические проекции соответственно Меркатора и Гаусса-Крюгера.

Опорные геодезические сети, построенные до образования ЙР, ни по точности построения, ни по плотности пунктов, ни по строгости математической обработки измерений не отвечают современным требованиям, предъявляемым к опорным геодезическим сетям, и не могут обеспечить геодезической основой не только перспективные, но и текущие запросы народного хозяйства.

В 1990г. между Йеменской Республикой и Францией бьш заключен контракт, в соответствии с которым французские специалисты в 199193гг. построили на северной территории ЙР современную опорную геодезическую сеть высокой точности.

Однако на южной части страны, площадь которой почти в два раза больше веверной, опорные сети высокой точности (геодезическая и нивелирная), отвечающие современным требованиям, до сих пор не созданы.

Тема диссертации выбрана в соответствии .о рекомендациями Управления съемок Йеменской Республики, что определяет важность и актуальность рассматриваемой проблемы.

Цель диссертации. Основной задачей/ диссертационной работы является разработка научно обоснованной схомы, программы и проекта построения на всей территории Йеменской Республики высокоточной государственной геодезической сети, которая отвечада бы современным требованиям, обеспечивала выполнение топографических съемок в средних и крупных масштабах, включая 1:2 000-1:1 ООО, а также решение научных и инженерно-технических задач народнохозяй-

ственного и оборонного значения на высоком уровне.

Научная новизна работе. Б диссертации получены следующие новые научные результаты:

- показано, что опорные геодезические сети, построенные до образования ЙР, ни по точности, ни по плотности пунктов, ни по строгости математической обработки измерений не отвечают требованиям, предъявляемым к ¿временной государственной геодезической сети страны;

- сформулированы и научно обоснованы основные теоретические положения, которым должна удовлетворять современная государственная геодезическая сеть страны;

- разработан па картам масштаба 1:500 ООО проект построения высокоточной государственной геодезической сети для территории всей страны в целом;

- определены методы, состав и необходимая точность измерений в опорной геодезической сети. При этом учтен опыт французских специалистов и построенная ими сеть на северной части страны;

- доказано на основе априорной оценки точносги, что предлагаемый проект построения опорной геодезической сети обеспечивает требуемую точность определения взаимного положения смежных пунктов;

- показано на основе экспериментальных вычислений на ЭВМ, что при использовании даже аш - технологии строить одномассные (одноразрядные) опорные геодезические сети в масштабе всей страны не целесообраено;

- установлено, что на стадии априорной оценки точности измеряемые в опорной геодезической сети разности координат можно заменить через соответствующие им длины и азимуты сторон при условии надлежащего согласования весов "измеряемых" элементов.

Практическая ценность работы. Выполненные исследования, подтвержденные многочисленными расчетами на ЭВМ, могут служить в качестве научной основы при разработке схемы и программы построения современной государственной геодезической сети ЙР, обеспечивающей решение научных и инженерно-технических задач народнохозяйственного и оборонного значения на высоком уровне.

Апробация работы. Результаты выполненных в диссертации исследований обсуждались на заседании кафедры высшей геодезии МГУГиК и получили одобрение/

Практическая реализация. Тема диссертации рекомендована Управлением съемок Йеменской Республики. Выполненные в ней исследова т ния и разработки найдут практическое применение при создании современной государственной геодезической сети Йеменской Республики» Они могут быть использованы также в научно-исследовательской работе и в учебном процессе при подготовке инженеров-геодезистов.

Огруктура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка дитературы из 18 наименований. Общий объем диссертации - 175 стр., из них 147 стр. текста, 22 -ри -сунка, 12 таблиц, приложения на 28 стр.

■ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы. Здесь же определены основные научные-задачи.-и цель работы.

Глава I. Топографо-геодезическая изученность территории Йеменской Республики

В начале главы отражены физико-географические особенности Йеменской Республики и дано описание опорных геодезических сетей.

Опорные сети_на ганой те]эритории_страны

Триангуляционные работы до 1974г. на данной территории не велись. В 1974г. между б.НДРЙ и б.СССР бьи заключен контракт по созданию топографической карты масштаба 1:100 ООО и необходимой геодезической основы. В соответствии с контрактом советские специалисты построили на данной территории в 1975-78гг. сеть самолетной трилатерации, нивелирную сеть Ш-1У классов и гравиметричёскую Сеть.

Сеть трилатерации состоит из 20 пунктов и-46 сторон (рис. 16). Средняя длина стороны - 161 км. Длины 41 стороны определены с помощью самолетной радиодальномерной системы (РДС); 3 стороны являются базисными, их длины вычислены как замыкающие полигонометрических ходов I класса; 2 стороны определены как замыкающие полигонометрических ходов 2 класса. На конечных пунктах базисных сторон определены пункты Лапласа, ¿{роме того, в сети определено 10 промежуточ -ных астрономических пунктов.

За поверхность относимости принят референц-эллипсоид Красов -ского. Исходным в сети трилатерации является п.Аден. Высоты геои -да и составляющие уклонения отвесной линии на этом пункте приняты равными нулю. Сеть трилатерации редуцирована на поверхность эллип- ■ соида лрасовского по методу проектирования. Уравнена сеть по методу наименьших квадратов, координаты пунктов вычислены на плоскости в проекции Гаусса-Крюгера. Средняя квадратическая ошибка определения длин сторон, полученная из уравнивания сети, оказалась равной о,0о м, что при средней длине сторон 161 км. составляет 1:32 ООО.

Нивелирная сеть Ш-1У класса построена советскими специалис -тами. Она представляет собой систему замкнутых полигонов, из которых 5 образованы линиями нивелирования Ш класса, а 4 - совмест-

но линиями Ш и 1У класса. Общая протяженность нивелирных линий Ш класса равна 3707 км, а 1У класса - 130б км.

Схема сети приведена в диссертации. Нивелирные реперы заложены через 1,5-2 км. Новые линии нивелирования имеют общие связи с ранее построенной на небольших участках нивелирной сетью. Нивелирование Ш класса выполнено по методу "совмещения" с использованием инварных реек и нивелиров с плоско-параллельной пластинкой. Нормальные высоты нивелирных реперов вычислены относительно среднего уровня Аденского залива. Сеть уравнена по методу наименьших квадратов. Средняя квадратическая ошибка на I км нивелирного хода, полученная из уравнивания, оказалась равной 4,7 мм в сети Ш класса и 6,6 мм - в сети 1У класса.

Гравиметрическая сеть подразделяется на опорную и рядовую. Опорная сеть состоит из 5 пунктов; на трех из них сила тяжести определена с помощью высокоточной маятниковой аппаратуры "Агат", а на остальных - с помощью высокоточных гравиметров. Рядовые пункты в количестве более 300 совмещены с нивелирными реперами, пунктами трилатерации, астрономическими пунктами; некоторые из них расположены в зданиях аэропортов. Гравиметрические измерения использованы при астрономо-гравиметрическом нивелировании, решении редукционной задачи, обработке результатов геометрического нивелирования.

Опорная геодезическая сегь_п£ошлых_лет_на севе£ной_тер£Иторш ' ст£аны._

В соответствии с договором 1975г., заключенным между Великобританией и б.МР, английские специалисты обязались создать карту масштаба 1:50 ООО на всю территорию б.ЙАР в течение 1975-85гг. Для геодезического обеспечения картографируемой территории они построили геодезическую и нивелирную сети. Схемы сетей приведены в диссертации.

Геодезическая сеть подразделяется на опорную сеть и сеть cry-

щения. В опорной сети - 87 пунктов, из которых 5 являются основными. Координаты пунктов определены с помощью доплеровской аппаратуры лак • Сеть сгущения из 368 пунктов создана путем проложе-ния ходов полигонометрии 2 и 3 классов. Опирается она на 5 основных пунктов доплеровской сети. Взаимное положение смежных пунктов в геодезической сети определено,в системе земного эллипсоида игсэ -72 со средней квадратической ошибкой, равной в среднем 0,5 м.

Современная опорная геодезическая сеть_северной территории стданы^

Построенная в 1975-78гг. на северной территории страны опорная геодезическая сеть имеет сравнительно низкую точность и по этой причине не может обеспечить решение текущих народнохозяйственных задач, в том числе картографирование территории в крупных масштабах. В 1991-93гг. французские специалисты построили на данной территории опорную геодезическую и опорную нивелирную сети высокой точности.

Опорная геодезическая сеть (см.рис.1а в автореферате) подразделяется на каркасную геодезическую сеть (КГС) и геодезическую сеть сгущения СГСС). Каркасная.геодезическая сеть состоит из 7 пунктов. Расстояния между смежными пунктами колеблется от 109 до 240 км и в среднем равны 168 км. Геодезическая сеть сгущения состоит из 229 пунктов, из них 96 совмещены с пунктами ранее построенной сети, а 133 являются новыми. Сеть сгущения опирается на каркасную геодезическую сеть; расстояния между смежными пунктами в сети сгущения колеблются от 15 до 40 км и в среднем равны 32 км.

Взаимное положение смежных пунктов,в каркасной сети и в сети сгущения определено дифференциальным методом БГВ с использованием приемников фирмы "Аз^есЬ" . Наблюдения на пунктах каркасной сети выполнялись при двух расстановках приемников в течение трех-дней при каждой расстановке. Всякий раз. на пунктах одновременно

наблюдалось не менее 5 спутников по два 90-минутных интервала

времени. Допустимая относительная ошибка определения из наблюдете

ний взаимного положения смежных пунктов была принята равной 5-10 . Фактическая точность после уравнивания сети по методу наименьших

7

квадратов оказалась выше и в среднем равна 3-10 .

' В сети сгущения наблюдения в замкнутых полигонах (на рис. 1а полигоны ; показаны) велись каждый раз одновременно на 5 смежных пунктах не менее 4 спутников по два 45-минутных интервала времени.

Допустимая относительная ошибка определения из наблюдений взаим-

/2

ного положения смежных пунктов была принята равной 5-10. Фактическая точность после уравнивания сети по методу наименьших квадратов оказалась выше и равна в среднем 2*10 .

В данной сети за исходный принят пункт Сана*а. Его координаты определены с помощью спутниковой системы относительно пу- ■ нкта Джибути, входящего в международную геодезическую сеть, с ошибкой 5 см. Геодезические координаты пунктов вычислены в системе общего земного эллипсоида иоз - 84, который, начиная с 1993г., применяется в топографо-геодезических и картографических работах Йеменской Республики.

Плоские прямоугольные координаты пунктов вычислены в проекции 1Ш1 Меркатора.

Современная нивели£ная_сеть северной тер^ито^ии стоаны. Сеть состоит из 10 замкнутых полигонов, периметр которых в среднем равен 400 км. Схема сети приведена в диссертации. Общая протяженность нивелирных линий - 3400 км. Реперы заложены в среднем через 2 км. Высоты пунктов вычислены относительно среднего уровня Красного моря. Исходным является репер, расположенный в порту Ходвйда.

Превышения между смежными реперами определялись методом моторизованного тригонометрического нивелирования высокой точности

(метод ИХРНИ50 ). Допустимые невязки в замкнутых полигонах вычи-

определения превышений на I км нивелирного хода, вычисленная по невязкам замкнутых полигонов, равна 2,2 мм.

Для перехода к системе нормальных высот на всех реперах ни -велирных линий Ш класса измерена сила тяжести.

Выполненные в данной главе исследования показали, что в Йе -менскг« Республике до сих пор не создана государственная геодезическая сеть, отвечающая современным требованиям. Опорные геодезические сети, построенные в 1975-85гг., вследствие присущих им недостатков не могут обеспечить решение не только перспективных, но и текущих задач народного хозяйства. Современная опорная геодезическая сеть высокой точности, построенная французскими специалистами в 1991-93гг. на севере страны, обслуживает всего лишь около 30?£ территории ЙР.

Назрела острая необходимость создания на всей территории ЙР современной государственной геодезической сети, причем в наикратчайшие сроки.

Глава 2. Разработка основных положений и проекта построения государственное геодезической сети Йеменской Республики

Государственная геодезическая сеть является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. Она предназначается для:

- распространения единой системы координат и высот на всю территорию страны;

слялись по формуле

- детального изучения фигуры, гравитационного поля Земли и их изменений во времени (в пределах территории страны);

- картографирования территории страны в разных масштабах, в том числе крупных, в единой системе координат и высот;

- решения геодезическими методами разного рода научных и инженерно-технических задач народнохозяйственного и оборонного значения;

- Hwjчения геодинамическчх явлений на территории страны и т.п.

В данной главе рассмотрен основной принцип и методы построения государственной геодезической сети, включая наземные и спутниковые; значительное внимание уделено описанию GBS - технологии при создании геодезических сетей; сделаны расчеты необходимой точности построения современной государственной геодезической сети

с использованием Grs - технологии, а также требуемой плотности геодезических пунктов для целей картографирования территории в разных масштабах; разработано по картам масштаба 1:500 ООО и проанализировано несколько вариантов построения опорной геодезической сети Йеменской Республики; из них выбран наиболее целесообразный, рекомендуемый для практической реализации; рассмотрен также ряд других вопросов, связанных с созданием государственной геодезической сети ЙР.

Государственную геодезическую сеть Йеменской Республики .(ГГС) замечено создать на всей территории страны при соблюдении принципа перехода от общего к частному. Проектируемая ГГС подразделяется на каркасцую геодезическую сеть (КГС), как основную, и геодезические сети сгущения (ГСС) I, 2, 3 и 4 классов. Каркасная сеть и сеть сгущения I класса, вместе взятые, образуют опорную геодезическую сеть страны.

В диссертации основное внимание уделено проектированию опор-

ной геодезической сети ЙР. Вопросы, связанные с построением сетей 2, 3 и 4 классов, в диссертации не рассматриваются.

Сопоставлены между собой наземные и спутниковые методы построения ГГС. Сделан вывод, что в настоящее время для условий ЙР наиболее точным и прогрессивным методом создания ГГС является дифференциальный метод ges.

В качестве поверхности относимости, начиная с 1993г., принят в ЙР общий земной эллипсоид(WGS -84)с параметрами

О. = 6378137 м, JL = 1:298,257221001, а в качестве геодезической проекции - проекция TITM Меркатора. За начало координат в проектируемой ГГС рекомендуется принять исходный пункт Са!,!"а.

Сделаны расчеты, показывающие, что в современной государственной геодезической сети взаимное положение смежных пунктов должно определяться со средней квадратической ошибкой, равной в среднем 5 см. Это означает, что при длинах сторон между пунктами, равных, например, в каркасной сети 100 км и в сети сгущения 10 км,

п

относительные ошибки должны быть равны соответственно 5-10 и 5-Ю"6.

Сделаны расчеты необходимой плотности пунктов в опорной геодезической сети в зависимости от расстояний между смежными пунктами. При разработке графического проекта опорной геодезической сети ЙР расстояния между смежными пунктами были приняты примерно такие, как в сети, построенной французскими специалистами в 1991-93 гг.

Графический проект опорной геодезической сети разрабатывался на картах масштаба 1:500 ООО. Общее число пунктов в каркасной сети и в сети сгущения, вместе взятых, равно 590. Предлагаемый для практической реализации проект опорной сети (сеть №4) показан в

автореферате на рис.2 (в диссертации на рис.16). Сеть, построенная французскими специалистами (см.рис.1а), без каких-либо изменений полностью включена в проект, как составная часть общей для страны опорной геодезической сети.

В диссертации разработаны и проанализированы три варианта построения опорной геодезической сети (сеть №4, сеть №5 и сеть №6). Общее число (590) и положение всех пунктов сохраняется неизменным во всех вариантах сети. Изменяется только лишь графическая схема сети. В опорной сети М каркасная сеть состоит из 2? пунктов, а сеть сгущения - из 553; в опорной сети №5 каркасная сеть состоит из 20 пунктов, а сеть сгущения - из 570. В опорной сети )£6 каркасная сеть как таковая отсутствует: эта сеть состоит из 589 пунктов и является одноклассной (одноразрядной) сетью сгущения. Во всех трех вариантах опорной сети исходным является один и тот же пункт Сана'а. Схемы опорных сетей приведен^ в диссертации. Отдельно выделены каркасные геодезические сети: сеть №1 (из 7 пунктов, построенная французскими специалистами); сеть №2 - из 27 пунктов и сеть №3 - из 20 пунктов.

Расстояния между смежными пунктами в сетях сгущения в среднем равны 30-35 км (при колебаниях 17-41 юл); в каркасных сетях, состоящих из 27 и 20 пунктов, они равны в среднем 179 и 216 км (колебания длин сторон в сетях показаны в табл.1 и табл.2).

Значительную часть пунктов проектируемой опорной геодезичес -кой сети намечено совместить с пунктами ранее построенных геодезических сетей (в 1975~85гг.).

Все пункты будут закреплены на местности подземными центрами, типы которых приведены в диссертации.

Для определения относительного положения смежных*пунктов в каркасной геодезической сети и в сети сгущения намечено использо-

вать дифференциальный метод йЕВ и приобретенные принмоиндикаторы фирмы "АоЫГ&сЬ" . Технология работ и программа наблюдений ИСЗ на пунктах будут приняты те же, что использованы французскими специалистами, построившими опорную сеть на северной территории ЙР. Взаимное положение смежных пунктов предусмотрено определять из наблюдений созвездий ИСЗ с относительной средней квадратической ошибкой

7 &

5*10 в каркасной сети и 5-10 в сети сгущения.

В каркасной геодезической сети планируется определить также нормальные высоты пунктов и силу тяжести на всех пунктах, причем с возможно большей точностью. Все измерения и определения, включая йР6 - измерения, выполняемые в каркасонй сети, рекомендуется повторять периодК"",,чи| например, через 10-15 лет или чаще. Повторные измерения необходимы для дальнейшего совершенствования и повышения точности опорной геодезической сети, а также для изучения гравитационного поля Земли, формы геоида и их изменений во времени, изучения геодинамических явлений, реиения .других научных проблем и практических задач.

Глава 3. Априорная оценка точности уравненных элементов проектируемой государственной геодезической сети

Априорная оценка точности выполнена на ЭВМ по алгоритму и программе, составленным Г.Н.Ефимовым на основе параметрического способа уравнивания геодезических сетей.

При использовании вш -технологий определяют из наблюдений ИСЗ разнести геодезических координат д)5 , л £ , & Н. На стадии априорной ^оценки точности уравненных элементов приближенные коор-динаты.пунктов в проектируемых опорных сетях определялись по имеющимся картам масштаба 1:500 ООО. По этим картам нельзя сколько -нибудь"надежно определить разности высот пунктов, особенно в рав-

нинной местности, где они близки к нулю. Поэтов при оценке точности пришлось принять а И = 0 и вычислить ошибки планового положения пунктов на поверхности земного эллипсоида, что в принципе и требовалось сделать в первую очередь. Для измеряемых элементов л В t &L в диссертации приведены параметрические уравнения , Вес измеряемых элементов вычислялся по формулам

тлв П1д1

где средние квадратические ошибки /Т)ЛА и m ^L находились по известным формулам, исходя из заданных относительных ошибок ÏÏ?s/s определения расстояний5'между соседними пунктами.

В порядке эксперимента средние квадратические ошибки одних и тех же уравненных элементов были вторично вычислены, но по со« вершенно другой технологии. В данном случае за измеряемые элементы были приняты длины £¿1^ и геодезические азимуты А ¿к сторон, строго соответствующие разностям координат л В , a L , вычисленные на эллипсоиде по способу Бесселя, Для этих элементов в диссертации приведены параметрические уравнения . Вес

измеряемых элементов находился по формулам

: Л - '

т* > А т*А

в предположении, что точность определения длин сторон и аза -мутбв А согласована между собой в соответствии с формулой

Ша Лк У й

где ошибка (71$ /3 задается заранее, как исходная величина. В каркасных геодезических сетях было принято ё - 5" КГ'', а

л

в сетях сгущения /77^/5 = 5* 10" .

Средние квадратические ошибки "уравненных" геодезических

широт (/т>е. ) , долгот (Юц ) , азимутов (/7?«и ) и длин сторон к ) вычислены по стандартным формулам параметрического способа с использованием обратной матрицы /V = С? коэффициентов нормальных уравнений. Формулы приведены в диссертации.

В целях удобства восприятия, ошибки ГПщ , ПГ)^ геодезических координат пунктов были преобразованы из угловой меры в линейную (метры) и обозначены символами и , где

М¡_ , Л'; - радиусы кривизны меридиана и первого вертикала эллипсоиде в / -ой точке, ¿>" = 206 265.

Олибки положения пунктов определялись по формуле

В каркасных геодезических сетях №№ I, 2, 3 оценка точности уравченных элементов выполнена для всех пунктов и сторон в предположении, что каждая из сетей уравнивается самостоятельно. В опорных геодезических сетях №№4, 5, б оценка точности выполнена в предположении, что в каждой из них каркасная сеть и сеть сгущения уравниваются совместно, с учетом весов измеренных элементов. Пос- . кольку в этих сетях число пунктов достаточно велико (590), то оценка точности в каждой из сетей сгущения выполнена для 26 одноименных сторон и для 54 одноименных пунктов, более или менее равномерно распределенных по всей сети в целом. Результаты вычислений даны в диссертации в виде распечаток на ЭВМ, а также представлены в виде многочисленных обобщающих таблиц и графиков распределения

средних квадратических ошибок уравненных элементов. В качестве ил-здесь

люстрации приведем только две таблицы (№№ I, 2).

Каркасная сеть № I, состоящая из 7 пунктов, построена на местности в 1993г. и уравнена по методу наименьших квадратов (см.гла-

• Ml ; '//i - cosBi

ву I). Из уравнивания найдено, что относительная средняя квадрати-ческая ошибка определения длин сторон в среднем для сети равна 3*10 . Из табл.1 видно, что и на стадии априорной оценки точности, еыполненной в диссертации, получился (после округления) точно та -кой же результат. Это свидетельствует о том, что принятая в диссертации методика априорной оценки точности уравненных элементов является теоретически состоятельной, причем как при уравнивании разностей координат лВ ,д ^ , так и при уравнивании их функций -длин и азимутов сторон.

Таблица I

Средние квадратические ошибки длин и азимутов сторон, координат пунктов в каркасных сетях

и Оцениваемые Величины ср. кв ошибок

пг элементы сеть №1 сеть № 2 сеть № 3

I. Число пунктов 7 27 20 -

2. Длины сторон Б,км -209*240 169 t 82-5-518 179 109+518 216

0,044-0,07 0,034-0,12 0,04+0,14

те (ч>1> м 0,055 0,049 0,064

3,3'Ю" 2,7-Ю"7 3,0-Ю"7

3. Азимуты сторон А

0,06+0,08 0,04+0,09 0,04+0,08

т« ((¥) 0,0? 0,06 0,07

4 Координаты пунктов М~1гп1 - м

М тм -Ь Мта.* 0,05-8-0,08 0,06-5-0,18 0,06+0,22

М Ср, у, 0,073 0,099 0,110

Таблица 2

Средние квадратические ошибки дайн и азимутов 26 одноименных сторон, координат 54 одноименных пунктов в сетях сгущения

Оцениваемые Величины ср. кв. ошибок

пл. элементы сеть № 4 сеть № 5 сеть № б

I. Число пунктов 590 590 ■589

2. Длины сторон Экм 17 + 41 30 17 + 41 30 17 + 41 • 30

0,01+0,09 0,01+0,09 0,02+0,10

пм 0,039 0,044 0,055

1,3-Ю~б 1,5'Ю"6 1,8. Ю"6

3. .Азимуты сторон

/ш ть (тол) 0,08+0,73 0,13+0,60 0,20+0,86

ГПй (Ср) 0,36 0,38 0,47

4. Координаты пунктов т\ +ту ' > м

Мт(п т- М тал г м 0,09+0,17 0,09+0,18 0,29+0,42

М Ср > и 0,135 0,146 0,283

На основе детального анализа результатов априорной оценки точности уравненных элементов в шести геодезических сетях сделаны следующие основные выводы:

I. При использовании даже современных - технологий строить одноклассные опорные геодезические сети в масштабе всей страны с требуемой плотностью пунктов не целесообразно, так как в данном случае существенно понижается точность передачи координат- от исходного пункта к наиболее удаленным по сравнению с тем случаем,

когда опорная сеть строится поэтапно (по классам), ср. в табл.2 данные в сети № б с данными в сетях JW 4, 5.

2. Принятая в диссертации методика априорной оценки точности уравненных элементов дает практически те же результаты, которые получаются после уравнивания непосредственно измеряемых в сети величин.

3. Установлено,"что при априорной оценке точности только лишь планового положения пунктов на поверхности земного эллипсоида можно в равной мере использовать в качестве измеряемых элементов как разности координат пунктов, так и соответствующие этим разностям длины и азимуты сторон, при условии, если веса этих величин согласованы между собой надлежащим образом.

4. В диссертации-разработаны и проанализированы три варианта построения опорной геодезической сети на всей территории Йеменской Республики (сети Ш> 4, 5, 6). За окончательный рекомендуется принять второй вариант (сеть № 4), как обеспечивающий наиболее высог кую точность определения взаимного положения смежных пунктов и передачи координат (см.табл.2).

5. Рекомендуемый для практической реализации проект опорной геодезической сети позволит после совместного уравнивания каркасной сети и сети сгущения определить взаимное положение смежных пунктов со средней квадра*ической оиибкой, равной в среднем 4-5 см,

7 й

т.е. .относительными ошибками 3-10 и 1,5*10 соответственно, в каркасной сети и в сети сгущения. Средняя квадратическая ошибка-определения. координат наиболее удаленных пунктов относительно исходного не превысит 20-25 см.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации выполнен комплекс исследований, положенных в основу разработки схемы и программы построения в Йеменской Респу—

блике высокоточной государственной геодезической сети с использованием новейших спутниковых технологий. При этом получены следующие основные результаты:

1. Показано, что опорные геодезические сети, построенные на территории Йеменской Республики до 1990г., ни по точности построения, ни по строгости математической обработки измерений не отвечают современным требованиям и не удовлетворяют запросы народного хозяйства страны.

2. Установлено, что йеменская Республика до сих пор не имеет современной государственной геодезической сети. Построенная французскими специалистами в 1991-93гг. опорная сеть высокой точ= ности охватывает всего лишь около ЗОЙ всей территории.

3. Разработаны и научно обоснованы основные положения о построении современной государственной геодезической сети Йемене -кой Республики.

4. Разработан проект построения высокоточной государственной геодезической сети на всей территории страны с использованием •дифференциального метода GFS,

5. Определены методы, состав и необходимая точность измерений в опорной геодезической сети. При этом учтен опыт французских специалистов и построенная ими сеть высокой точности на северной части страны.

6. Доказано на основе априорной оценки точности, выполненной на ЭВМ, что предлагаемый проект построения современной государственной геодезической сети.после его реализации обеспечит высокую точность передачи координат и определения взаимного положения смежных пунктов, достаточную для решения задач научного, народнохозяйственного и оборонного значения на высоком уровне.

7. Доказано, что при использовании даже дифференциального

метода GPB строить одноклассник опорные геодезические сети не целесообразно.

8. Показано, что на стадии априорной оценки точности только лишь' планового положения лунктов в опорной сети мпжно в равной мере использовать в качестве измеренных элементов как разности геодезических координат пунктов, так и вычисленные длины и ас^луты сторон, соответствующие этим разностям, при условии надлежащего согласования весов "измеряемых" элементов.

СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ОПОРНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ

Рис.1 а) Схема ГГС^северкой "территории, empunte

@ и.схг>3н.чй. пунхтп. Са.*еа.'а

О npMxmti Jtapxac*¿oú е&тпи. jL ïiy+tKттгьс cem.iL eeyz¿f¿>*£z*se;

G) Схема сети трилатерации ,гсэ*ечой mejojou.-т ории. страы.ы..

Q Ucjzo&Mbiu. пучжт

А пукхт 7гувилат£/>аци.и

о nyfíxm rtoJM¿ea*¿oJ4.e7njf:iiv

Л пуыхт Лап-ласа.

А промез/cymoVMltù. астпропукхт

CTriopo7ibL 7bOSiU.?0?£0Jt/£TrzjOti-U- У U- 2 je-ZQ-CCoe

ПРОЕКТ ГГС РЕМЕНСНОй РЕСПУбЛИНи (СетьУ4)

я

» §

5 §

™ в

£ 5

№ г

Ч •

о •о

* са о » ю Я

0 (В Я а Я V

И

1 & &

л

•О

£

Рис.2 @ исходный ПУНКТ Саиа'И'

а ПУНКТЫ КАРКАСНОЙ СЕТИ |КГС1*««г. • НОВЫЕ ПУНКТЫ КАРКАСНОЙ СЕТИ

ПРОЕКТИРУЕМЫЕ ПУНКТЫ ГСС