Główne założenia koncepcji badania deformacji terenu na podstawie satelitarnych pomiarów GPS sieci kontrolnej

• Autorzy: Baryła R. , Paziewski J.

Warianty tytułu

EN

Principles of the ground deformation monitoring technology based on GPS satellite measurements in control network

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określanie wskaźników deformacji terenu, takich jak przemieszczenia pionowe i poziome, wymaga wykonywania pomiarów geodezyjnych z dużą dokładnością. W klasycznej geodezji do wyznaczania przemieszczeń pionowych powszechnie wykorzystywana jest metoda niwelacji precyzyjnej, zaś do przemieszczeń poziomych pomiary kątowo-liniowe w sieciach kontrolnych. W pracy zaprezentowano założenia precyzyjnego wyznaczania przemieszczeń pionowych i poziomych z wykorzystaniem statycznych pomiarów GPS. Przedstawiono technologię pomiarów terenowych wraz z konstrukcją satelitarnej sieci kontrolnej i sesji pomiarowych oraz założenia i etapy obliczeń przy wyznaczaniu przemieszczeń punktów ze szczególnym uwzględnieniem strategii opracowania obserwacji satelitarnych w precyzyjnych sieciach lokalnych. Przedstawiono osiągane dokładności wyznaczeń współrzędnych punktów sieci kontrolnej na przykładzie prowadzonych badań deformacji terenu na obszarze Kopalni Węgla Brunatnego „Adamów” S.A. w Turku oraz na obszarze Starego i Głównego Miasta Gdańska. Wyniki wskazują, iż możliwe jest osiągnięcie dokładności wyznaczenia okresowych współrzędnych punktów na poziomie 2-3 mm dla każdej składowej.

EN

Determination of deformation indices, like vertical and horizontal displacements, requires high precision geodetic surveys. In the classic surveying, the precise, geometrical leveling is commonly used in order to determine vertical displacements and angle-distance measurements in control network in order to determine horizontal displacements. The paper presents the main principles and steps of precise determination of the 3-D displacements with the use of GPS technology. The technology of field measurements together with the construction of the control network and the observation processing methodology is presented. The emphasis was put on the data post-processing strategy in precise, local satellite networks. The presented achievable accuracy is confirmed after several years of the experience gained during field campaigns at the open pit mine Adamów and the Main and Old City of Gdańsk. The results show that it is possible to achieve 2-3 mm accuracy 3-D coordinates of the monitored points. This in turn allows for high accuracy deformation monitoring.

Słowa kluczowe

PL

geodezja i kartografia; deformacje terenu; GPS

EN

geodesy and cartography; ground deformation; GPS

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 2
• Strony: 39--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Baryła R.

autor

Paziewski J.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Wydział Geodezji i Gospodarki Przestrzennej, Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji, 10-724 Olsztyn, ul. J. Heweliusza 5,

Bibliografia

• [1] M. Amore, A. Bonaccorso, F. Ferrari, M. Mattia, Eolo: software for the automatic on-line treatment and analysis of GPS data for environmental monitoring, Computers & Geosciences, 28, 2002, 271-280.
• [2] L. W. Baran, Teoretyczne podstawy opracowania wyników pomiarów geodezyjnych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.
• [3] R. Baryła, S. Oszczak, J. Paziewski, P. Wielgosz, Analiza deformacji terenu na Obszarze Starego i Głównego Miasta Gdańska wyznaczonych za pomocą techniki GPS - wyniki z pięciu kampanii pomiarowych, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 129, 2009, 3-8.
• [4] R. Baryła, S. Oszczak, P. Wielgosz, B. Koczot, Koncepcja wykorzystania technologii GPS do badania deformacji powierzchni ziemi na terenach miejskich, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 129, 2009, 9-17.
• [5] H. Bryś, S. Przewłocki, Geodezyjne metody pomiarów przemieszczeń budowli, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998.
• [6] J. Bosy, A. Borkowski, Troposphere modelling in local GPS network, EUREF Publication, 15, Mitteilungen des BundesamtesfürKartographie und Geodäsie Band, 38, 2006, 356-362.
• [7] R. Dach, U. Hugentobler, P. Fridez, M. Meindl, Bernese GPS software version 5.0, Astronomical Institute University of Bern, Bern, 2007.
• [8] J. M. Dow, R. E. Neilan, C. Rizos, The International GNSS Service in a changing landscape of Global Navigation Satellite Systems, Journal of Geodesy, 83, 2009, 191-198.
• [9] M. Figurski, P. Wielgosz, J. Bosy, Reduction of ionospheric refraction i local geodynamic networks, Reports on Geodesy, 8 (54), 2003, 75-79.
• [10] W. Góral, J. Szewczyk, Zastosowanie technologii GPS w precyzyjnych badaniach deformacji, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004.
• [11] B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger, E. Wasle, GNSS - Global Navigation Satellite Systems GPS, GLONASS, GALILEO and more, Springer, Wien-New York, 2008, 516.
• [12] J. O. Langbein, Deformation of the Long Valley Caldera, California:inferences from measurements from 1988 to 2001, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 127, 2003, 247-267.
• [13] T. Lazzarini, Geodezyjne pomiary przemieszczeń budowli i ich otoczenia, Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa, 1977.
• [14] J. L. Moss, Using the Global Positioning System to monitor dynamic ground deformation networks on potentially active landslides, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2, 1, 2000.
• [15] Z. Muszyński, K. Mąkolski, E. Osada, Zastosowanie metod estymacji odpornej w geodezyjnych pomiarach pionowych przemieszczeń obiektów budowlanych, Geodesia et Descriptio Terrarum, 4 (1), 2005, 85-97.
• [16] E. Osada, K. Sergieieva, Metody wyrównywania sieci wysokościowych z jednoczesnym wykrywaniem odstających punktów dostosowania, Magazyn Geoinformacyjny Geodeta, 11 (174), 2009.
• [17] S. Oszczak, A. Wasilewski, Z. Rzepecka, A. Szostak-Chrzanowska, A. Chrzanowski, Ten Years of deformation study and proposed research program for thearea of polish copper basin, Proceedings 11th International Symposium on Deformation Measurements, Santorini, Greece, 25-28 May 2003.
• [18] M. Palano, G. Puglisi, S. Gresta, Ground deformation patterns at Mt. Etna from 1993 to 2000 from joint use of InSAR and GPS techniques, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 169, 2008, 99-120.
• [19] Patent UWM W-116942, Przyrząd do precyzyjnego wymuszonego centrowania anten GPS, 2007.
• [20] W. Prószyński, M. Kwaśniak, Podstawy geodezyjnego wyznaczania przemieszczeń, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006.
• [21] J. Wang, J. Gao, Ch. Liu, J. Wang, High precision slope deformation monitoring model based on the GPS/Pseudolites technology in open-pit mine, Mining Science and Technology, 20, 2010, 0126-0132.
• [22] P. Wielgosz, S. Cellmer, Z. Rzepecka, J. Paziewski, D.A. Grejner-Brzezinska, Troposphere modeling for precise GPS rapid static positioning in mountainous areas, Measurement Science and Technology, 22, 42, 2011.
• [23] P. Wielgosz, J. Paziewski, R. Baryła, On constraining zenith tropospheric delays in processing of local GPS networks with Bernese software, Survey Review (w druku) 2011.