Landslide Deformation Analysis Based on Robust M-estimations

• Autorzy: Gasinec J. , Gasincova S.

Warianty tytułu

PL

Analiza deformacji powierzchni za pomocą estymacji dynamicznych Robust M

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

There are often occurs a cases in surveying practice, when periodical observations of horizontal landslide areas displacements or different objects is necessary to evaluate in the local coordinate system. The reasons, for which some local coordinate systems are still using, even in the present time of global navigation satellite systems (GNSS), are different. It is above all the facts that till the put in practice of GNSS technology, the deformation analysis was carried out in national cartographic coordinate system. If the density and accuracy of geodetic bases not guarantee the required accuracy, deformation analysis is carried out in geodetic network structures located in the local coordinate systems. The advantage of this approach is that horizontal point displacements were evaluated in purpose-designed coordinate system with minimizing mathematical corrections of observation such as correction from height above sea level or from distortions of a map projection. Another reason for limiting the use of GNSS may be the fact that the signal reception can be considerably restricted inside of steep and narrow mountain valleys, near to rock walls or in areas with dense vegetation. The most serious problem of periodical evaluation of positional points displacements in the local geodetic network are primarily risks associated with the change of geodetic networks datum in the local coordinate system as a result of positional instability of one or more reference points. The paper presents a way how can be the discussed problem, at least partially, eliminated by the use of robust M-estimates.

PL

Często w praktyce badawczej obserwuje się okresowo zmiany poziome powierzchni lub różnych obiektów aby ocenić ich położenie w lokalnym systemie współrzędnych. Powody, dla których niektóre lokalne systemy współrzędnych są wciąż w użyciu, nawet w obecnym satelitarnym systemie nawigacji (GNSS) są różne. Wiadomo, że zanim wdrożono w praktyce technologię GNSS analizy deformacji były przeprowadzane w narodowym kartograficznym systemie współrzędnych. Jeżeli gęstość i prawidłowość bazy geodezyjnej nie gwarantuje odpowiedniej jakości, analiza deformacji przeprowadzana jest w strukturach sieci geodezyjnej zlokalizowanej w lokalnym systemie współrzędnych. Przewagą tego podejścia jest to, że przesunięcia poziome punktu były oceniane w systemie współrzędnych stworzonym w konkretnym celu przy minimalizowaniu korekt matematycznych obserwacji takich jak korekta z wysokości powyżej poziomu morza lub ze zniekształceń projekcji mapy. Innym powodem ograniczonego zastosowania GNSS może być to, że recepcja sygnału może być znacząco ograniczona wąskimi dolinami górskimi, zlokalizowanymi niedaleko skalnych ścian lub na terenach o dużej wegetacji. Najbardziej poważnym problemem okresowej oceny przesunięć pozycji punktów w lokalnej sieci geodezyjnej są ryzyka związane ze zmianą danych sieci geodezyjnej w lokalnym systemie współrzędnych jako wynik niestabilności jednego lub wielu punktów referencyjnych. Artykuł prezentuje jak można, choćby częściowo, wyeliminować omawiany problem za pomocą estymacji dynamicznych robust M.

Słowa kluczowe

EN

transformation; deformation analysis; landslide; robust M-estimators

PL

transformacja; analiza deformacji; ukształtowanie terenu; estymatory robust M

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 1
• Strony: 171--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gasinec J.

• Institute of Geodesy, Cartography and GIS/Technical University of Košice, Faculty of Mining, Ecology, Process Control and Geotechnology, Park Komenského 19, 040 01 Košice, Slovak Republic, tel.: [phone]

autor

Gasincova S.

• Institute of Geodesy, Cartography and GIS/Technical University of Košice, Faculty of Mining, Ecology, Process Control and Geotechnology, Park Komenského 19, 040 01 Košice, Slovak Republic, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Andrews, D.F. “A robust method for multiple linear regression.” Technometrics 16/4(1974): 523–531.
• 2. Brejcha, M., Staňková, H. and Černota, P. (2016) “Landscape modelling of past, present and future state of areas affected by mining.” Perspectives in Science 7(2016): 151–155.
• 3. Fotiou, A. and Rossikopoulos, D. “Adjustment, variance component estimation and testing with the affine and similarity transformations”, Z. f. Vermessungswesen, 118(1993): 494–503.
• 4. Hampel, F., Ronchetti, E. and Rousseeuw, P. Robust statistics: The approach based on influence functions, Wiley, New York, 1986.
• 5. Huber, P.J. and Ronchetti, E.M. Robust statistics, John Wiley & Sons, 2011.
• 6. Ižvoltová, J. and Koťka, V. (2014): “Outlier Diagnostic in Geodetic Intersection.” Civil and Environmental Engineering 10/2(2014): 61–65.
• 7. Jäger, R., Müller, T., Saler, H. and Schwäble, R. Klassische und robuste Ausgleichungsverfahren, Wichmann, H. (Verlag), 2005.
• 8. Labant, S., Weiss, G. Adjustment of Geodetic Network and Deformation Analysis: Monograph, VŠB - Technická univerzita, 2012.
• 9. Šíma, J., Ižvoltová, J. and Seidlová, A. “Geodetic Measurements of Underground Gas Reservoirs.” Acta Montanistica Slovaca vol. 16/4(2011): 307–311.
• 10. Sokol, Š., Bajtala, M., Ježko, J. Verification of Selected Precision Parameters of the Trimble S8 DR Plus Robotic Total Station, 2014: 281–288.
• 11. Staňková, H., Černota, P., Novosad, M. “An analysis of the possibility of intersystem transformations for purposes of geo-referencing old mine workings.” GeoScience Engineering 58/32012): 1–12.
• 12. Sütti, J., Gašinec, J. “Transformačná analýza polohovej stability geodetických bodov.” Acta Montanistica Slovaca 6/2(2001): 109–116.
• 13. Teunissen, P.J.G. “Adjusting and testing with the models of the affine and similarity transformation.” Manuscripta Geodaetica 11(1986): 214–225.
• 14. Valero, J.L.B. and Moreno, S.B. “Robust estimation in geodetic networks.” Física de la Tierra 17(2005): 7–22.
• 15. Vrublová, D., Kapica, R., Seidl, M. and Straková, A. “Using the Dynamic Terrain Model for Real-Time Calculation of Extraction Volumes.” Inżynieria Mineralna, vol. 15(2014): 1–5.
• 16. Welsch, W. “Description of homogeneous horizontal strains and some remarks to their analysis.” Proceedings of the International Symposium on Geodetic Networks and Computations, 1982.
• 17. Yang, Y., Song, L. and Xu, T. “Robust estimator for correlated observations based on bifactor equivalent weights.” Journal of Geodesy 76/6(2002): 353-358.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.