Точность определения скоростей движения геодезических пунктов
Г. Э. Мельник1,2, И. А. Ощепков1
1ППК «Роскадастр», г. Москва, Россия
2ИФЗ РАН, г. Москва, Россия
Целью данного исследования является изучение точности определения скоростей движения геодезических пунктов на земной поверхности. Известно, что медленные, но постоянные смещения, вызванные тектоническими процессами, могут быть определены либо непосредственно из повторных или непрерывных геодезических измерений, либо по моделям движения тектонических плит. Оба подхода имеют свои достоинства и недостатки, но особое внимание следует уделить оценке точности, поскольку параметры движения пунктов являются составным элементом современных систем координат.
В качестве исходных данных для анализа использованы полученные из архива геодезической лаборатории университета Невады в Рино [1] временные ряды прямоугольных геоцентрических координат на приблизительно 20 000 постоянно действующих геодезических ГНСС-пунктах, расположенных глобально по всей планете.
Одной из первоочередных задач в рамках данного исследования была фильтрация массива данных с целью исключения временных рядов, по тем или иным критериям не подходящих для точного определения скоростей движения земной поверхности. После фильтрации в дальнейшее исследование было оставлено более 10 000 геодезических пунктов, для которых по методу наименьших квадратов были вычислены скорости изменения координат в виде простейшей модели линейной регрессии. Остаточные величины (невязки) служили исходными для оценки точности вычисления скоростей пунктов по временным рядам.
Для исследования точности определения скоростей по моделям движения тектонических плит, основанных на теореме вращения Эйлера, в качестве эталона использованы данные первой части эксперимента. Рассмотрены модели: NUVEL-1A [2], ITRF2014 [3], MORVEL56 [4] и GSRM 2.1 [5]. Разности вычисленных по моделям и временным рядам скоростей геодезических пунктов служили исходными для оценки точности вычисления скоростей пунктов по моделям движения тектонических плит.
Литература
1) Blewitt G., Hammond W. C., Kreemer C. Harnessing the GPS data explosion for interdisciplinary science // Eos. 2018. Т. 99. № 10.1029. С. 485.
2) Gripp A. E., Gordon R. G. Current plate velocities relative to the hotspots incorporating the NUVEL‐1 global plate motion model // Geophysical Research Letters. 1990. Т. 17. № 8. С. 1109–1112.
3) Altamimi Z. Métivier L., Rebischung P., et al. ITRF2014 plate motion model // Geophysical Journal International. 2017. Т. 209. № 3. С. 1906–1912.
4) Argus D., Gordon R., Demets C., Zheng L. NNR-MORVEL56: No-net-rotation model of geologically current plate motions // AGU Fall Meeting Abstracts. 2010. Т. 2010. С. G43A-0819.
5) Kreemer C., Blewitt G., Klein E. C. A geodetic plate motion and Global Strain Rate Model // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014. Т. 15. № 10. С. 3849–3889.