Исследование возможности применения хронометрического нивелирования для устранения систематических погрешностей в нивелирных сетях

Геодезия

УДК:

528.3

DOI:

10.22389/0016-7126-2025-1024-10-12-20

1 Мареев А.В.

2 Гиенко Е.Г.

Год:

2025

№:

1024

Страницы:

12-20

Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)

1,

2,

Аннотация:

Представлены результаты численных экспериментов по устранению систематических погрешностей в государственной нивелирной сети с применением технологии хронометрического нивелирования. Рассмотрены два алгоритма решения задачи. В первом геопотенциальные числа геодезических пунктов, полученные по результатам хронометрического нивелирования, включают в состав оцениваемых параметров, во втором – считают дополнительными измерениями при уравнивании нивелирной сети. Для выполнения численных экспериментов смоделированы: каталог фундаментальных реперов нивелирной сети России и Республики Казахстан I класса (2120 пунктов), каталог опорных и определяемых пунктов хронометрического нивелирования. Программа для расчетного эксперимента позволяет варьировать количество станций геометрического и хронометрического нивелирования, моделируемые погрешности, разрешение регулярной сетки модели. В ходе экспериментов определено, что, по критерию обусловленности системы уравнений, наилучшим решением характеризуется второй алгоритм, в котором хронометрическое нивелирование привлекается в виде дополнительных ограничений. Установлено, что при помощи хронометрического нивелирования можно почти в 3 раза уменьшить накапливаемую неопределенность передачи нормальной высоты от единственного футштока

Ключевые слова:

Балтийская система высот, геопотенциальные числа, Международная система высот, нормальные высоты, систематическая погрешность, хронометрическое нивелирование

Исследование выполнено в рамках СЧ-НИР «ГЕОТЕХ-КВАНТ-3» с целью исследования возможностей применения технологии хронометрического нивелирования для устранения систематических погрешностей в государственной нивелирной сети

Список литературы:

1. Гиенко Е. Г., Ганагина И. Г. К вопросу определения системы высот, реализуемой методом хронометрического нивелирования // Вестник СГУГиТ. – 2024. – Т. 29. – № 5. – С. 13–22. DOI: 10.33764/2411-1759-2024-29-5-13-22.

2. Горобец В.П., Демьянов Г.В., Майоров А.Н., Побединский Г.Г. Современное состояние и направления развития геодезического обеспечения РФ. Высотное и гравиметрическое обеспечение (окончание) // Геопрофи. – 2014. – № 1. – С. 5–11.

3. Релятивистская геодезия. Квантовые нивелиры и сеть «Квантовый футшток». Теория, эксперименты, макетирование / В. Ф. Фатеев, Е. А. Рыбаков, Ф. В. Смирнов и др. / Под ред. В. Ф. Фатеева. – Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», – 2024. – 344 c.

4. Ходаков П.А., Басманов А.В. Состояние главной высотной основы Российской Федерации с учётом результатов выполненных объёмов геометрического нивелирования в 2012–2018 гг. // Геодезия и картография. – 2019. – № 5. – С. 12-22. DOI: 10.22389/0016-7126-2019-947-5-12-22.

5. Delva P., Denker H., Lion G. (2019) Chronometric geodesy: methods and applications // Relativistic Geodesy. pp. 25–85. DOI: 10.1007/978-3-030-11500-5_2.

6. Grotti J., Nosske I., Koller S.B. et al. (2024) Long-distance chronometric leveling with a portable optical clock // Physical Review Applied. 21 (6), L061001, DOI: 10.1103/PhysRevApplied.21.L061001.

7. Hoang A. T., Shen Z., Shen W.-B. (2023) Unifying the regional height system using optic-fiber clock network: a simulation test for Southeast Asia // IEEE Access. 11, pp. 92996–93003. DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3308519.

8. Sanchez L., Agren J., Huang J. et al. (2021) Strategy for the realisation of the International Height Reference System (IHRS) // Journal of Geodesy. 95, 33, DOI: 10.1007/s00190-021-01481-0.

9. Sаnchez L., Wziontek Ќ., Wang Y. M. et al. (2023) Towards an integrated global geodetic reference frame: preface to the special issue on reference systems in physical geodesy // Journal of Geodesy. 97, 59, DOI: 10.1007/s00190-023-01758-6.

10. Shen Z., Shen W., Zhang S. et al. (2023) Unification of a Global Height System at the Centimeter-Level Using Precise Clock Frequency Signal Links // Remote Sensing. 15 (12), DOI: 10.3390/rs15123020.

11. Takamoto M., Tanaka Y., Katori H. (2022) A perspective on the future of transportable optical lattice clocks // Applied Physics Letters. 120, 140502, DOI: 10.1063/5.0087894.

12. Wu H., Müller J., Lämmerzahl C. (2019) Clock networks for height system unification: a simulation study // Geophysical Journal International. 216, 3, pp. 1594–1607. DOI: 10.1093/gji/ggy508.

13. Wu H., Müller J. (2023) Towards an International Height Reference Frame Using Clock Networks. Beyond 100: The Next Century in Geodesy // International Association of Geodesy Symposia. 152, Springer, Cham, pp. 3–10. DOI: 10.1007/1345_2020_97.

14. Xiong C., Liu D., Wu L., Bao L., Zhang P. (2020) Performance evaluation and requirement analysis for chronometric leveling with high-accuracy optical clocks // Remote Sensing. 14 (17), 4141, DOI: 10.3390/rs14174141.

15. Yuan Y., Cui K., Liu D. et al. (2024) Demonstration of chronometric leveling using transportable optical clocks beyond laser coherence limit // Physical Review Applied. 21, 044052, DOI: 10.1103/PhysRevApplied.21.044052.

Образец цитирования:

Мареев А.В.,

Гиенко Е.Г.,

Исследование возможности применения хронометрического нивелирования для устранения систематических погрешностей в нивелирных сетях // Геодезия и картография. – 2025. – № 10. – С. 12-20. DOI: 10.22389/0016-7126-2025-1024-10-12-20

СТАТЬЯ

Поступила в редакцию: 20.05.2025

Принята к публикации: 17.09.2025

Опубликована: 20.11.2025