Рысбеков Канай Бахытович,

Кандидат технических наук, доцент,

Саркулов Тауман Дангарбаевич,

Магистрант.

Казахский Национальный Технический Университет имени К.И.Сатпаева.

Опыт применения GPS – технологии на

территории геодинамического полигона

Системы спутникового позиционирования – современные средства координатно-временного обеспечения разнообразных работ. Основным их достоинством является глобальность, оперативность, всепогодность, оптимальная точность и эффективность. Для измерений, в отличие от традиционных геодезических методов, не нужна видимость между определяемыми пунктами.

На месторождении геодинамического полигона были начаты работы по проведению первичного цикла высокоточных GPS-измерений для систематического контроля (мониторинга) за геодинамическим состоянием геологической среды этого месторождения. Первые мероприятие связаны заложением системы GPS-пунктов, которые равномерно расположились на территории месторождения геодинамического полигона. Дальнейшее повышение детальности расположения GPS-пунктов будет связано с результатами сопоставления дальнейших циклов измерений. В случае получения данных об аномальном проявлении геодинамических параметров, сгущение GPS-пунктов позволит детализировать пространственно – временное изменения вертикальной и горизонтальной компонент деформации на территории месторождения геодинамического полигона.

Применение высокоэффективных GPS-систем позволит получить полную картину распределения вертикальной и горизонтальной компонент движений и деформаций на территории месторождения геодинамического полигона в соответствии с масштабом измерений. Задачей данного исследования является долговременный контроль за современными деформационными процессами на территории месторождения геодинамического полигона. Определяются, главным образом, параметры горизонтальных компонентов смещений и деформаций с точностью не более чем 10^-7.

Измерение на рядовых GPS-пунктов выполнялись относительно одного базового (опорного) пункта.

Для целей контроля за деформационными процессами на территории месторождения геодинамического полигона требовалась наивысшая точность определения параметров деформации, поэтому для проведения наблюдения были использованы специализированные высокоточные геодезические приемники спутниковых сигналов.

На территории месторождения геодинамического полигона было выполнено первичный цикл высокоточных GPS-измерении на тридцати пунктах. Для производства GPS-измерении были задействованы одновременно три двухчастотных приемники. Положение долговременных GPS-пунктов определялось в статическом режиме группой из трех приемников, с привязкой наблюдении базовому опорному пункту. На базовом пункте наблюдения выполнялись в течение всего периода измерении. Измерения на пунктах внутренней сети полигона производились группой из трех приемников, установлено на всех GPS-пунктах попеременно. Наблюдения выполнялись в режиме статики, продолжительность сеанса не менее 20 часов с интервалом записи 0.5 минуты.

Наиболее ощутимые выгоды от внедрения идеи исключение погрешности достигнуты в способах относительных измерений. Один приемник ставится на пункте с известными координатами. Эту станцию называют базовой, референц-станцией (base of reference station), опорной или контрольно-корректирующей. Другой приемник, подвижной (rover), размещается над определяемой точкой. Поскольку координаты базовой станции известны, то их можно использовать для сравнения с вновь определяемыми и находить на этой основе поправки для подвижной станций. Никаких коррекции не определяют, а формируют разности из наблюдении на станциях.

Базовая станция должна иметь точные координаты, чтобы по измеренным приращениям можно было бы вычислить координаты остальных пунктов геодезической сети.

Благодаря измерению приращений координат и применению фазового метода погрешности в результатах сведены к нескольким сантиметрам. Эти способы являются основными в геодинамических и важнейших геодезических работах.

Наиболее точным и трудоемким является способ статики. Точность статики зависит от продолжительности измерений. Измерения в течение 5 мин обеспечивают дециметровую точность. Обычно продолжительность наблюдении на паре станции составляет около одного часа. За это время происходит накопление измерений, выполняемых через интервалы от 1 с до 5 мин. При отслеживании минимум 5 КА для многих приемных систем характерны следующие значения СКП (Dкм – расстояние до базовой станции в км): - в плане (5 + 1D_км) мм при D_км ≤ 10 км; - в плане (5 + 2D_км) мм при D_км > 10 км; - по высоте (10 + 2D_км) мм.

При увеличении продолжительности наблюдений с 1 до 6 ч СКП уменьшается более, чем в 1,5 раза.

Экономически статику целесообразно использовать с двухчастотными приемниками на расстояниях между ними более 10 км; сравнение измерении показывает, что одночастотные приемники по результатом уступают двухчастотным и их целесообразно применять на расстояниях при длинах базовой линии только до 10 км, тем более, что рамках одиннадцатилетнего цикла солнечной активности предвидится увеличение влияния ионосферы.

Меньшую продолжительность наблюдении имеет способ ускоренной статики, где имеет место активный поиск чисел неоднозначности. Главная цель – как можно быстрее разрешить неоднозначность. Время этих измерений согласовано с количеством наблюдаемых спутников. Так, при 5 спутниках наблюдения длятся до 20, а при 6 – до 10 минут. Максимум D_км ≤ 10 км.

Обработка проводилась по программе LGO методом расчета всех векторов с уравниванием.

Полученные результаты показывает, что GPS-измерения на территории месторождения геодинамического полигона выполнен с высокой точностью и соответствуют требованием технического задания.

На территории месторождения геодинамического полигона было заложено 122 нивелирных пунктов и 30 GPS пунктов.

Исходный каталог плановых и высотных координат GPS-пунктов, которые были определены на территории месторождения геодинамического полигона, будут использованы при сопоставлении с результатами последующих измерении.

Повторные наблюдения позволят осуществить контроль за современной активностью разломов и трассирование активных разломов на территории месторождения геодинамического полигона.

На территории месторождения геодинамического полигона был начат комплексный геодинамический контроль за возникновением и развитием природно-техногенных деформационных процессов и оценки их возможного влияния на систему и объекта обустройства месторождения.

Таким образом, на основе данных исследований можно сделать выводы, что применение современных методов традиционной и спутниковой геодезии для наблюдений за процессом сдвижении земной поверхности на территории месторождения нефти и газа позволило нам проводить исследования на качественно более высоком уровне.

Список литератур

1. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. – М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2004.