МЕТОДИ Підвищення ефективності використання координатної основи кадастрових робіт Автореферат

У вступі розкрито актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та її основні завдання, відмічено наукову новизну, практичне значення отриманих результатів, сформульовано основні положення, що виносяться на захист, викладено відомості про апробацію роботи, повноту публікацій результатів та їх впровадження.

Перший розділ «Аналіз використання існуючих систем координат та геодезичних проекцій для задач кадастру» присвячено аналізові літератури з питань формування геодезичних референцних систем координат. Проведено аналіз етапів створення та побудови геодезичних референцних систем для задач кадастру:

1. Проаналізовано процес створення класичної геодезичної референцної системи координат через встановлення вихідних геодезичних дат (датумів). У роботі наведено перелік систем координат та картографічних проекцій, що мали застосування і мають ще на даний час при земельно-кадастрових зніманнях та веденні державного земельного кадастру в Україні.

2. Розглянуто підхід до загального вирівнювання класичних та супутникових мереж з використанням різноманітних технологічних прийомів трансформування координат:

вихідний масив пунктів геодезичної мережі формується за результатами супутникових спостережень, а решту даних складають результати лінійно-кутових вимірювань, що проводились методами класичної геодезії;

загальне вирівнювання масивів зазначених даних дозволило отримати координати всіх пунктів Державної геодезичної мережі у єдиній системі, в Україні такою системою стала загальноземна референцна система ITRF2000, епохи 2005.0;

підбір параметрів трансформування під умовою збереження розмірів еліпсоїда Красовського та його нового орієнтування завершив процес отримання референцної системи УСК-2000.

3. Розглянуто становлення загальноземної референцної системи ITRS, що базується на новітніх космічних технологіях і яку рекомендується приймати за основу (у певній реалізації ITRF) при створенні чи оновлені національних геодезичних систем координат.

4. Встановлено, що головним недоліком практичного використання загальноземної референцної системи ITRS у прикладних задачах є необхідність проводити редукції геодезичних координат з епохи спостережень на вибрану епоху чи навпаки, що вимагає знання швидкостей зміни координат станцій спостережень. Зважаючи на те, що європейські станції мають швидкість зміни своїх положень у кілька сантиметрів протягом одного року в ITRS, то було створено загальноєвропейську систему ETRS89. Її було «прикріплено» до стабільної частини Європейської тектонічної плити. Система ETRS89 була приведена у відповідність з міжнародною референцною системою відліку ITRS на епоху 1989,0. У розділі наведено перелік систем координат та картографічних проекцій, що мають застосування при земельно-кадастрових зніманнях в країнах Європи. Основою для цих систем координат є загальноєвропейська референцна система ETRS89.

5. Результати порівняння національних ETRF координат показали, що система відліку ETRS89, яка реалізується як однорідне координатне середовище, є достатньо надійним згущенням ITRFyy та дуже добре підходить в якості референцної системи координат. Зважаючи на географічне розташування України (найбільш стабільна частина європейської тектонічної плити) можна стверджувати, що використання національної реалізації референцної системи ETRS89 є найбільш оптимальним напрямом згущення міжнародної системи відліку ITRS у її реалізаціях.

6. Проаналізовано проблеми ефективного використання референцних систем координат на сучасному етапі розвитку вимірювальних технологій та основні характеристики цих технологій при координатному забезпеченні завдань кадастру.

Зважаючи на отримані результати аналізу вважаємо, що:

першочерговим кроком є адаптація загальноєвропейської референцної системи координат ETRS89 до національних масштабів (території України). Результатом цього кроку повинна бути реалізація системи ETRS89 для всіх станцій України, на яких виконують безперервні чи обмежені у часі GNSS спостереження;

наступним кроком повинно бути оптимальне поєднання існуючої референцної системи УСК-2000 з національною реалізацією системи ETRS89. Результатом такого поєднання повинні бути практичні реалізації УСК-2000 у вигляді матеріалів кадастрових знімань.

У другому розділі «Теоретичні основи класичних та сучасних референцних систем координат і картографічних проекцій» наведено загальні принципи та концепції використання референцних систем координат і картографічних проекцій для відображення виробничих кадастрових робіт.

Розглянуто теоретичні засади та практичну реалізацію сучасної концепції референцних систем координат.

На основі цієї концепції побудовано схему формування референцних систем та систем координат в загальному вигляді та на прикладі державної геодезичної референцної системи координат УСК-2000 (рис.1).

Оскільки нова геодезична референцна система УСК-2000, що створена в Україні, чітко узгоджена з певною реалізацією загальноземної референцної системи, а саме ITRF2000, то можна однозначно перейти від однієї до іншої шляхом математичного трансформування координат. Термін «математичне трансформування» вжито у тому понятті, що ці дві системи є теоретично тотожними за своєю природною суттю, а принципова різниця полягає лише у шляхах їх практичних реалізацій.

Показано, що на основі сучасних моделей гравітаційного поля Землі розраховуються основні параметри орієнтації загальноземного еліпсоїда відносно поверхні квазігеоїда (референцна система ITRF). Оцінено точність орієнтування національної референцної системи УСК-2000 за моделлю EGM2008 та відомими параметрами трансформації . Наведено принцип орієнтування та приведені основні робочі формули. Основними параметрами у цих формулах є модельні значення висот геоїда та складові відхилення прямовисних ліній та . Статистичні характеристики параметрів орієнтування референцної системи УСК-2000 наведені в табл.1. Проведені розрахунки підтвердили оптимізацію системи УСК-2000 за висотою (1.4 м) та вказали на незначний ефект за нахилом. Основна причина такого стану полягає у виконанні умови щодо оптимізації систем УСК-2000 і СК-42.