ОЦЕНКА ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СКОРОСТЕЙ ПУНКТОВ В ТАШКЕНТСКОЙ ОБЛАСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты обработки и оценка точности координат геодезических пунктов сети глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) Ташкентской области (GAZA, KARA, CHIR, KELE, AKT1, MADK, MTAL, TOYT, YAN1, ALMA, ANGR, BUKA). Измерения обрабатывались с помощью пакета программ GAMIT/GLOBK v.10.71 для оценки координат и скоростей пунктов относительно глобальной системы отсчета ITRF2014. Диапазон ошибок координат станций составил от 2-5 мм. Величина значений скоростей пунктов относительно Евразийской плиты составила в среднем 26 мм/год.

ABSTRACT

The article presents the results of processing, and the accuracy assessment of the point coordinates located in the Tashkent region GAZA, KARA, CHIR, KELE, AKT1, MADK, MTAL, TOYT, YAN1, ALMA, ANGR, BUKA). Observation data were processed using the GAMIT/GLOBK v.10.71 software package for estimating position and velocities relative to the ITRF2014 global reference frame. Analysis of stations time series confirmed the good quality of measurements and the accuracy of processed coordinates in the GAMIT/GLOBK program. The range of station coordinate errors was 2–5 mm. The value of point velocities relative to the Eurasian plate averaged 26 mm/year.

Ключевые слова: ГНСС, ITRF2014, GAMIT/GLOBK, точность координат, скорость.

Keywords: GNSS, ITRF2014, GAMIT/GLOBK, coordinate accuracy, velocity

Человеческая деятельность, такая как добыча полезных ископаемых, закачка и добыча воды, заполнение резервуаров, удаление отходов и т. д. также может привести к изменению физических условий, приведя тем самым к изменению напряженного состояния и гидрологических условий в окружающей среде. Для решения проблемы обеспечения безопасности актуальной задачей является проведение мониторинга методами дистанционного зондирования Земли (оптические и радиолокационные) в режиме реального времени на различных временных и пространственных масштабах геодинамических процессов, происходящих в теле Земли и на ее поверхности в зонах с повышенной сейсмической опасностью, особенно рядом с объектами техногенной нагрузки. Примером таких территорий является Ташкентский регион в Республике Узбекистан, относящийся к одной из двух наиболее сейсмически активных областей страны [1]. Характерными объектами данной территории являются Ташкентский геодинамический полигон, расположенный рядом с Чарвакским водохранилищем, Ангрено-Алмалыкский горнорудный район - один из самых известных и развитых промышленных регионов Узбекистана. Для него характерна высокая концентрация предприятий угледобывающей и горнодобывающей промышленности, строительной индустрии и электроэнергетики, объектов промышленного и гражданского строительства, ирригационных систем (Ангренский угольный разрез, Джигиристанский карьер, Наугарзанский и Апартакский угольные карьеры). Всего в 50 км к юго-востоку от столицы Ташкента находится Алмалыкский горно-металлургический комбинат, который является базой производства цветных металлов в Узбекистане. Ташкентский регион согласно результатам данных ускорения грунта (Peak Ground Acceleration) регион принадлежит к одной из двух зон на территории страны с очень высокой сейсмической активностью (до 4.8 м/с2) [2]. Территория приурочена к зоне интенсивной тектонической активности, которая также усиливается за счет повышенной обводненности территории. В ранних исследованиях было выявлено, что большая часть территории находится в состоянии отрицательной дилатации, вызванной тектоническими движениями всего региона, а положительная деформация сосредоточена на береговой линии Чарвакского водохранилища [3]. Целью данной работы является исследование скоростей ГНСС пунктов Ташкентского региона за период 2018-2021.

На рис.1 приведена схема расположения и сеть существующих ГНСС станций в Ташкентском регионе. В данной статье были использованы измерения за период 2018-2020 гг.

Рисунок 1. Сеть пунктов ГНСС Ташкентской области

Детальная информация о методах обработки фазовых измерений ГНСС с помощью программного обеспечения GAMIT/GLOBK с целью оценки положения станций и скоростей приведена в работах [4,5]. Для получения устойчивого решения в системе ITRF2014 дополнительно в обработку включены 15 станций сети IGS (AREQ, ARTU, BADG, BJFS, HYDE, IISC, KIT3, KRTV, LHAZ, POL2, SHAO, SUMK, TASH, TALA, URUM). Комплекс в основном применяется для вычисления ежедневных решений координат, матриц дисперсии-ковариации, неоднозначностей, атмосферных задержек и параметров орбит. Вычисление координат и скоростей пунктов выполняется согласно рекомендациям IERS2010.

Полученные временные ряды для постоянных станций Ташкентской области приведены на рис.2.

Рисунок 2. Временные ряды ГНСС пунктов Ташкентской области

На первом этапе обработки данных была выполнена оценка вычисленных координат пунктов. Диапазон ошибок координат станций составил от 2-5 мм. Значения нормализованного среднеквадратичного значения (NRMS) порядка единицы получены для всех трех компонентов координат (North, East, Up). А взвешенное среднеквадратичное отклонение (WRMS) составило от 1-2 мм по горизонтали и от 3-7 мм по вертикали и подтвердил соответствие полученных результатов требованиям разработчиков программы GAMIT/GLOBK [4]. На рис.3 представлены полученные в программе GLOBK вектора скоростей пунктов.

Рисунок 3. Горизонтальные скорости ГНСС пунктов Ташкентской области

В пределах изучаемой территории все пункты указывают на значительные горизонтальные перемещения с доверительной вероятностью 95%. Получено, что значение горизонтальных смещений пунктов колеблется в пределах от 21 до 35 мм/год и вектора имеют северо-восточное направление, обусловленное тектоническими процессами региона. Полученные скорости представляют собой как скорость пунктов относительно Евразийской плиты, так и локальные деформации изучаемой области. Значительные смещения получены для пунктов ALMA (27 мм), BUKA (35 мм) и ANGR (35 мм), расположенных в районе горнодобывающих предприятий на южной части исследуемой территории. Проводимые в этом районе работы также являются фактором активных деформаций земной коры и наведенных землетрясений области.

Поле скорости деформации, полученное в данной работе, в дальнейших исследованиях может использоваться для долгосрочного прогнозирования землетрясений. Стоит отметить, что для детального исследования динамики области необходимы другие комплексные геофизические и геодезические исследования.

Список литературы:

1. «О дополнительных мерах по дальнейшему развитию космической отрасли». Постановление Президента Республики Узбекистан № ПП-429 от 23.11.2022 года. [Электронный ресурс]. – https://lex.uz/ru/docs/6291456
2. Giardini D., Grünthal G., Shedlock K. M. and Zhang P. The GSHAP Global Seismic Hazard Map [In: Lee W., Kanamori H., Jennings P. and Kisslinger C. (eds.)]: International Handbook of Earthquake & Engineering Seismology, International Geophysics Series 81 B, Academic Press, Amsterdam, 2003. -  P. 1223-1239.
3. Fazilova D., Sichugova L. Deformation analysis based on GNSS measurements in Tashkent region. E3S Web Conf. 227 04002. 2021 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: DOI: 10.1051/e3sconf/202122704002 (дата обращения: 10.09.22).
4. Herring T.A., King R.W., Floyd M., McClusky S.C. Introduction to GAMIT/GLOBK. Release 10.7. Technical report. Massachusetts Institute of Technology. 2018 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://geoweb.mit.edu/gg/Intro_GG.pdf (дата обращения: 10.09.20).
5. Эргешов И.М., Махмудов М.Д., Фазилова Д.Ш. Обработка данных GPS в GAMIT/GLOBK: на примере постоянных станций сети Узбекистана // Universum: технические науки  - № 10(79). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2020. – С. 50–55. DOI: 10.32743/UniTech.2020.79.10-1