Дослідження рефракційного поля над різними підстилаючими поверхнями
Автор: Гузюк Віталій Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інженерна геодезія
Інститут: Інститут геодезії
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гузюк В.І., Корлятович Т.Ю. (керівник). Дослідження рефракційного поля над різними підстиляючими поверхнями. Магістерська кваліфікаційна робота. - Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація Рефракцією світла в земній атмосфері називається викривлення світлового променя, яке відбувається внаслідок зміни густини повітря. З даної причини промень світла поширюються в атмосфері не прямолінійно, а по складній кривій лінії. Викривлення траєкторії світлового променя є причиною багатьох атмосферних явищ [1]. Близько 90% всіх традиційних геодезичних вимірів виконують у приземному прошарку атмосфери, який характерний досить різкими змінами свого стану. Як відомо, вертикальна рефракція є однією з найбільших похибок при тригонометричному і геометричному нівелюванні. Значення рефракції є функціонально залежним від метеорологічних елементів, їх градієнтів та умов місцевості, має добовий і річний хід. Питаннями про обчислювання ветрикальної рефракції під час геодезичних вимірювань займалися багато науковців: А. Островський [6], М. Дрок, Д. Масліч, Ф. Заблоцький, С. Власенко, С. Перій, О. Мороз, Дементьєв [5], М. Марущак [4], І. Тревого, П. Баран, А. Михайлєв [3], А. Никонов [2], та багато інших. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена дослідженню рефракційного поля над водною і рослиною поверхнею. Об’єктом дослідження – територія навчального геодезичного полігону міста Бережани. Предмет дослідження – вертикальна рефракція над різними підстилаючими поверхнями та методи її визначення. Метою магістерської кваліфікаційної роботи є дослідження рефракційного поля над різними підстилаючити поверхнями. Методи дослідження: У магістерській роботі використано методи математичного опрацювання геодезичних спостережень, застосовано теоретичні напрацювання статистичної фізики атмосфери у порівнянні з експериментальними даними отриманими в результаті реальних вимірювань Виконано обстеження та оновлення геодезичної мережі на території навчального геодезичного полігону міста Бережани. Було віднайдено 12 ґрунтових реперів. Для розвитку висотної мережі згідно з вимогами Інструкції нівелювання І-ІV класів додатково було закладено 3 грунтових репери. Для дослідження рефракційного поля було прокладено нівелірні ходи III класу протяжністю понад 4,8 км подвійного ходу. Також виконано двостороннє тригонометричне нівелювання на ділянках між 13-14 трубчастим знаком Бережанського базису і над Бережанським ставом. Для дослідження рефракційного поля між 13-14 трубчастим знаком на Бережанському базисі було виконано GNSS-нівелюванням методом RTK використовуючи GPS Trimble R7. За результатами нівелювання створено профіль на ділянці між 13-14 трубчастими знаками Бережанського базису. За допомогою профілю обчислено висоти від візирного променю до підстилаючої поверхні. За допомогою обчислених висот визначено еквівалентні висоти. За отриманими значеннями еквівалентних висоти визначено аномальну складову вертикальної рефракції. Для створення профілю над Бережанським ставом було виконано геометричне нівелювання від точок спостережень до зрізу води по обидва боки Бережанського ставу та річки Золота Липа. За допомогою профілю обчислено висоти від візирного променю до підстилаючої поверхні. За допомогою обчислених висот визначено еквівалентні висоти. За отриманими значеннями еквівалентних висоти визначено аномальну складову вертикальної рефракції. В результаті дослідження визначено еквівалентні висот на двох досліджуваних ділянках. Для цього було створено профілі місцевості у створі візирного променю. Виконано дослідження рефракційного поля над ділянками з різною підстилаючою поверхнею. Встановлено, що значення нормальної складової вертикальної рефракції для усіх досліджуваних ліній становить 0,13-0,14. А значення аномальної складової вертикальної рефракції для ліній коливається в межах від -0,26 до 0,78. Визначено аномальний інтегральний коефіцієнт вертикальної рефракції, який для усіх ліній має від’ємне значення. Обчислено значення оптимального степеню флуктуацій зенітних відстаней. Оптимальне значення степеня b для лінії між 13-14 трубчастим знаком Бережанського базису становить 2.3. А оптимальні значення степеня b над Бережанським ставом становлять: 0.59 (лінія №4459 – PS) , 1.22 (лінія №4459 – PSV), 12.55 (лінія LSV – PSV), -1.52 (лінія LSV - PS). Підтверджено, що степені флуктуації зенітних відстаней для визначення перевищень для стійкої стратифікації атмосфери мають від’ємні значення під час визначення часткових величин вертикальної рефракції. А під час нестійкої стратифікації для двостороннього тригонометричного нівелювання рекомендується застосовувати додатні значення степеню при флуктуаціях зенітних відстаней. Складено технічне завдання на проведення геодезичних робіт, у якому описані їх технологія і організація та розраховано кошторис. Ключові слова: вертикальна рефракції, коефіцієнт нормальної рефракції, коефіцієнт аномальної рефракції, тригонометричне нівелювання, геометричне нівелювання, еквівалентні висоти. Перелік використаних літературних джерел. 1. Мороз, О. І. (2003). Теоретичні основи вертикальної рефракції, способи її визначення, врахування і прогнозування: (Дис. докт. техн. наук). Львів. Національний університет «Львівська політехніка» 2. Никонов, А. В., & Скворцов, А. А. (2014). Исследование влияния вертикальной рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами в зимних условиях. Интерэкспо Гео-Сибирь, 1(1). 3. Михалев, А. В. (2013). Оценка возможности использования тригонометрического нивелирования для производства высокоточных измерений. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело, (8). 4. Марущак, М. П. (2010). Способи тригонометричного нівелювання електронним тахеометром. Вісник геодезії та картографії, (6), 11-14. 5. Dementev, D. V., Bannikov, I. V., Chukov, I. M., & Ranov, I. I. (2008). Исследование турбулентного метода определения вертикальной рефракции. 6. Островський, А. Л. (2007). Дослідження закономірностей дії вертикальної рефракції та точності тригонометричного нівелювання над водними поверхнями/А. Островський, О. Кравчук. Геодезія, картографія і аерознімання, (69), 83-90.