Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка программы и проекта создания государственной астрономо-геодезической сети Республики Мозамбик методами спутниковых технологий

ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Муэка Эрнесто Ленати

Введение.

Глава 1. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ

ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК.

1.1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕРРИТОРИИ СТРАНЫ.

1.1.1. Расположение территории.

1.1.2. Рельеф.

1.1.3. Гидрография.

1.1.4. Почвы.

1.1.5. Растительности.

1.1.6. Климатические условия.

1.1.7. Дорожная сеть.

1.1.8. Населенные пункты.

1.2. ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ

РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК.

1.2.1. Опорная геодезическая сеть до независимости страны.

1.2.2. Геодезические центры и знаки пунктов.

Глава 2. ПРОГРАММА И ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АСТРОНОМО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ РЕСПУБЛИКИ МОЗАМБИК МЕТОДАМИ СПУТНИКОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.

2.1. Программа автономных методов спутниковых координатных определений.

2.2. Разработка проекта и программы построения государственной геодезической сети Республики Мозамбик.

Глава 3. АПРИОРНАЯ ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ.

3.1. Априорная оценка точности уравненных элементов проектируемой геодезической сети.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРЫ НА ДАЛЬНОМЕРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ.

4.1. Определение поправки в дальность за уменьшение скорости электромагнитных волн в атмосфере.

4.2. Постановка задач исследования по определению поправки в дальность за уменьшение скорости ЭМВ в атмосфере.

4.3. Исследование по определению поправки в вертикальную дальность за уменьшение скорости электромагнитных волн в сухом воздухе.

4.4. Исследование по определению поправки в вертикальную дальность за влажную составляющую воздуха.

4.5. Исследование по определению поправки в наклонную дальность за уменьшение электромагнитных волн скорости в атмосфере.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРЫ НА

ИЗМЕРЕНЫЕ ДАЛЬНОСТИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.

5.1. Характеристика экстремальных условий атмосферы.

5.2. Определение поправок в вертикальную дальность за уменьшение скорости ЭМВ волн в атмосфере.

5.3. Поправки в наклонные дальности за уменьшение скорости ЭМВ в атмосфере.

5.4. Определение поправок в вертикальную дальность за влажную составляющую воздуха.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка программы и проекта создания государственной астрономо-геодезической сети Республики Мозамбик методами спутниковых технологий"

В период длительного колониального режима (около 500 лет) природные ресурсы Мозамбика были ограблены Португалией, так как структура экономики и ее развитие прямо подчинялись интересам экономического развития Португалии. В результате длительного сопротивления народ Мозамбика в 1975 году завоевал независимость от Португалии, образовав Республику Мозамбик.

После завоевания независимости Мозамбик в наследство от колониального прошлого получил отсталую экономику, базирующуюся на сельском хозяйстве. Кроме того, Республика Мозамбик является многострадальной страной, на ее территории (около 20 лет) происходили войны. В результате большинство видов народно-хозяйственных сооружений были разрушены и требуют восстановления, кроме того, необходимо развивать важные для страны отрасли, особенно в области строительства инженерных сооружений. Перед страной поставлена задача развития экономики во всех отраслях народного хозяйства.

Для осуществления планов экономического, социального, культурного развития Республика Мозамбик нуждается в рациональном планировании производительных сил страны, перестройки и проектировании инженерных сооружений, изучении и освоении природных ресурсов,, организации сельскохозяйственного производства и других видов работ. Для решения этих актуальных задач требуются современная государственная геодезическая сеть и топографические карты различных масштабов в единой системе координат.

Для выполнения топографических съемок в более крупных масштабах и решения ряда научно-технических задач имеющаяся в Республике Мозамбик опорная геодезическая сеть не отвечает современным требованиям страны. Поэтому возникает необходимость создания современной, единой государственной астрономо-геодезической сети (АТС) высокой точности.

Министерством Образования Республики Мозамбик по соглашению с Министерством Сельского хозяйства, управляющим государственными геодезическими работами в стране, мне было рекомендовано (приложение 1.) разработать научно обоснованную схему, программу и проект построения на территории Мозамбика высокоточной государственной геодезической сети, отвечающей современным требованиям при выполнении топографических съемок в масштабах 1:250 ООО, 1:50 000, 1:10 000, 1:5 000, 1: 000, а также для решения научных и научно-технических задач народного хозяйства и обороны страны, с учетом современных достижений геодезической науки и опыта Российских специалистов.

Цель диссертации:

1) разработать схему и программу ФАГС с учетом физико-географических условий Республики Мозамбик, приняв за основу разработанную в России концепцию спутниковых методов координатных определений.

2) исследовать методику определения поправок в дальность за уменьшение скорости электромагнитных волн (ЭМВ) в тропосфере.

3) на основании выполненных исследований разработать оптимальные для условий Республики Мозамбик методы учета влияния атмосферы на результаты спутниковых определений.

4) дать рекомендации по обработке результатов координатных определений пунктов ФАГС с использованием спутниковых сетей ОР8/ГЛОНАСС.

5) спроектировать новые пункты ФГАС, соблюдая критерий целена-правленности их дальнейшего многоцелевого использования:

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

- развития сетей сгущения;

- выполнения топографических съемок разных масштабов в единой системе координат и высот;

- изучения природных ресурсов и землепользования, кадастра, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых страны;

- обеспечения демаркации и привязки государственной границы;

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

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

- исследования геодинамических явлений на территории страны;

- исследования эрозии почв и изменений в пределах страны береговой линии Индийского океана;

- обеспечения исходными геодезическими данными учреждений наземной и морской службы;

- построения прецизионных сетей специального назначения.

6) государственную геодезическую сеть Республики Мозамбик намечено создавать при соблюдении принципа перехода от общего к частному:

- сети ВСГС опираются на пункты ФАГС и являются исходными для сетей ГГС-1, пункты ГГС-1 являются исходными для сетей 2,3,4 классов. Все эти сети образуют опорную геодезическую сеть страны.

Заключение Диссертация по теме "Геодезия", Муэка Эрнесто Ленати

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты выполненных в диссертации исследований:

1. Рассмотрены физико-географические условия и их влияние на существующую и вновь создаваемую астрономо-геодезическую сеть (АТС) Республики Мозамбик.

2. Выполнен анализ существующей астрономо-геодезической сети и показана необходимость создания новой АТС, соответствующей современным требованиям к точности определения координат пунктов.

3. Исследовано состояние грунтов на территории страны и рекомендованы типы центров, наиболее соответствующие этим грунтам.

4. Для создания АТС показана целесообразность использования концепции координатных спутниковых определений, принятой в России, с учетом условий Республики Мозамбик.

5. Выполнен большой объем исследований по учету влияния атмосферы на результаты радиодальномерных измерений по разработанным на кафедре инженерной геодезии РГСУ формулам с учетом состояния атмосферы в Республике Мозамбик.

6. Разработаны проекты и программы двух вариантов построения высокоточной ГГС на всей территории Республики Мозамбик, которые предусматривают создание фундаментальной астрономо-геодезической сети (ФАГС), высокоточной спутниковой геодезической сети (ВСГС) и спутниковой геодезической сети 1 класса (СГС-1) с учетом принципа перехода от общего к частному и всестороннему контролю полевых и камеральных работ.

7. При обработке ФАГС предусмотрено ее уравнивание как сети трилатерации с определением длин сторон из спутниковых определений координат. Для ориентирования сети предусмотрено определение для некоторых линий азимутов Лапласа и направлений хорд из фотографических спутниковых определений.

8. Выполнена априорная оценка точности предложенной фундаментальной астрономо-геодезической сети Республики Мозамбик методом моделирования. По точности оба варианта, запроектированные ФАГС Республики Мозамбик, могут иметь практическое применение, так как они удовлетворяют предъявленным ранее требованиям точности определения координат пунктов [глава 2.1.].

9. С экономической точки зрения I вариант, требующий определения 13 пунктов ФАГС более целесообразен (рис.8), во II варианте - 19 пунктов (рис.10).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Муэка Эрнесто Ленати, Ростов-на-Дону

1. Академия наук СССР, институт Африки справочник Народная Республика Мозамбик. М.: Наука, 1986.

2. Астапенко П.Д. Атмосферные процессы в высоких широтах южного полушария. М, Изд. АН СССР, 1960. 282 с.

3. Ассур В. Л., Кутузов М Я, Муравин М. М.: Высшая геодезия. М.: Недра, 1979.

4. Атлас Республики Мозамбик, 2-е издание, Мапуту, 1986.

5. Большаков В. Д, Гайдаев П. А. Теория математической обработки геодезических измерений. -М.: Недра, 1977, 367 с.

6. Большаков В. Д., Маркузе Ю. И. Практикум по теории математической обработке геодезических измерений. М.: Недра, 1984.

7. Большаков В. Д., Голубев А, И. Измерение расстояний свето и радиодальномерами. Справочник геодезиста, М.: Недра, 1985.

8. Высшая математика в упражнениях и задачах (в двух книгах). /Данго П. Е., Попой А. Г., Кожевникова Т. Я. М.: Высшая школа, 1998.

9. Геодезия и Картография на рубеже тысячелетий. М.: № 5. Картгеоцентр Геодезиздат, 1998.

10. Геодезия и Картография на рубеже тысячелетий. Москва, 9. август, Картгеоцентр - Геодезиздат, 1998.

11. И. Геодезия и фотограмметрия: Сборник научных трудов. Ростов-на-Дону; РИСИ, 1990. 144 с.

12. Геодезические работы в строительстве. СНиП 3-01.03 -84-М.: 1985.

13. Глаголев Ю. А. Справочник по физическим параметрам атмосферы -Л. Гидрометеоиздат. 1970.

14. Жданов И.Д., Макаренко И.М. О концепции перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений. Геодезия и картография, № 3. М.: Картгеоцентр -Геодезиздат, 1998.

15. Инструкция о построении государственной геодезической сети СССР. М.: Недра, 1966.

16. Инструкция о центрах геодезических пунктов для территорий городов, поселков и промышленных площадок. М.: Недра, 1972.

17. Инструкция по нивелированию I, П, Ш и IV классов. М.: Недра, 1990.

18. Картография с основами топографии / Г. Ю. Грюберг., И. В. Панкина., Е.С. Малахов. - М.: ПРОСВЕЩАНИЕ, 1991.

19. Краснорылов И.И., Плахов Ю.В. Основы космической геодезии. М.: Недра, 1976.

20. Краснорылов И. И. Основы космической геодезии. М.: Недра, 1991.

21. Колчинский И. Г. Рефракция света в земной атмосфере. Киев, «Наукова Думка», 1967.

22. Космическая геодезия /Баранов В. Л., Бойко Е. Г., Краснорылов И. И. и др. М.: Недра, 1986, 407с.

23. Куштин И. Ф., Рефракция световых лучей в атмосфере. М.: Недра, 1971.

24. Куштин И.Ф. Влияние метеорологических условий на результаты светодальномерных измерений. В сб.: Методы инженерной геодезии в ирригационном и гидротехническом строительстве. Ростов-на-Дону; РИСИ 1973.

25. Куштин И.Ф. Учет замедления скорости электромагнитных волн в атмосфере при измерении дальности свето и радиодальномерами. В сб.: Геодезия и фотограмметрия. Ростов-на-Дону; РИСИ, 1991.

26. Куштин И. Ф. Справочник техника-геодезиста.- М.: Недра, 1993.

27. Куштин И. Ф. Исследование рефракции световых лучей в атмосфере и ее влияния на положение точек снимка. Дис. . д-ра техн. наук. - М., 1972.

28. Матвеев Л. Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы. Л., Гидрометеоиздат. 1965, 876 с.

29. Матвеев Л. Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли. Л. Гидрометеоиздат, 1991.

30. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. -Л.: Гидрометеоиздат. 1976.

31. Мазмишвили А.И. Способ наименьших квадратов. М.: Недра, 1968.

32. Метеорологические данные Республики Мозамбик, 1960.

33. Модель влажности воздуха в северном полушарии. М.: Изд-во стандартов, ГОСТ 26352-84.

34. Модринский Н.Ф. Геодезия. М., Гидрометеоизд, 1972, 464 с.

35. Погосян X. П., Зеверев А. С. Общая циркуляция атмосферы, 1957.

36. Огородова Л.В., Шимбирев Б.П., Юзефович А.Л.,- Гравиметрия. М.: -Недра, 1978, 325 с.

37. Оптическая рефракция в земной атмосфере (рефракционные модели атмосфер) /Алексеев А. В., Дробязко Д. Л., Кабанов М. В., Куштин И. Ф. Новосибирск: Наука, 1991.

38. Основы уравнительных вычислений и оценки точности результатов измерений и уравнивания./ Литвинов Б. А. М.: Недра, 1979, 104 с.

39. Островский А. Л. Геодезические методы учета влияния атмосферы нарезультаты светодальномерных измерений, Геодезия, картография иаэрофотосъемка, 1965.

40. Оценка точности положения геодезических пунктов. Г. А. Шеховцов М. : Недра, 1992.-255 с.

41. Проворов К. Л., Носков Ф. П. Радиогеодезия. М.: Недра, 1973.

42. Радиоэлектронная геодезия В. М. Лобачев. М.: Недра, 1980, 327 с.

43. Радиогеодезические и электрооптические измерения /В. Д. Большаков,

44. Ф. Деймлих, А. Н. Глубев, В. П. Васильев. М-; Недра, 1985.

45. Решетов В. Д. Изменчивость метеорологических элементов в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

46. Судаков С. Г. Основные геодезические сети. М.: Недра, 1975.202

47. Справочник геодезиста в двух книгах /Под ред. В.Д. Большакова, Г. П. Левчука. М.: Недра, 1985.

48. Справочник по элементарной математике, механике и физике. М.: 1995.

49. Справочник по геофизике. М.: Наука, 1965.

50. Столбов Ю. В. О глубине заложения типовых геодезических центров в районах распространения сезонной мерзлоты. Выпуск 17. Изд-во «Буд1вельник» Киев, 1975.

51. Страны Африки /Политико-экономический справочник. М.: Политиздат, 1988. 336 с.

52. Тверской П. И. Курс метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

53. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 1990.

54. Уравнивание и оценка точности плановых геодезических сетей. Ю.И. Маркузе. М.: Недра, 1982.

55. Учет атмосферных влияний на астрономо-геодезические измерения /А.Л. Островский Б.М. Джуман, Ф.Д. Заблоцоский, Н.И. Кравцов. М.: Недра, 1990.

56. Христов В.К. Координаты Гаусса Крюгера на эллипсоиде вращения. М., Геодезиздат, 1957.

57. Численные методы анализа. /Б. П. Демидович., И. А. Марон, Э. 3. Шувалова. М.: наука, 1967.

58. Яковлев В. А. Атмосферная коррекция радиогеодезических измерении и систем локации. Ростов-на-Дону, 1993.

59. Яковлев Н.В. Высшая геодезия. М.: Недра, 1989, 445 с.

60. Яковлев, Н.В. Беспалов, В. П, Глумов и др.: Практикум по высшей геодезии. М.: Недра, 1982.