ОТНОСНО ЗНАЧИМОСТТА НА КОРЕКЦИЯТА ЗА РЕФРАКЦИЯ ВЪРХУ ТОЧНОСТТА НА ПЪРВОКЛАСНИТЕ НИВЕЛАЧНИ МРЕЖИ
Д-р инж . Васил Цветков , УАСГ
SUMMARY
The main objective of the current study is to cast light upon the importance of reducing of the systematic impact of the levelling refraction on the final accuracy of precise levelling networks . The core of this study is a comparison of the standard errors of the adjusted geopotential numbers of the nodal benchmarks in the well-known second levelling of the Finland network , derived by refraction corrected and non-corrected measurements of the line elevations . The applied t-Test shows that the corrected by Kukkamäki ’ s method measurements lead to statistically smaller standard errors of the adjusted geopotential numbers of the benchmarks than the corresponding non-corrected ones .
Keywords : precise geometric levelling , refraction , levelling networks .
РЕЗЮМЕ
Целта на настоящия доклад е да внесе известна яснота относно значимостта на отчитането на систематичното влияние на нивелирната рефракция върху крайната точност на високоточните нивелачни мрежи . Същността на проведеното изследване е статистическо съпоставяне на получените средни квадратни грешки на изравнените геопотенциални коти на възловите репери в мрежата от Втората нивелачна кампания на Финландия , получени след изравнение на мрежата в два варианта , с и без внасяне на корекция за влиянието на рефракцията в измерените превишения в нивелачните линии . Резултатите от приложения t-Тест показват , че внасянето в превишения на корекция , изчислена по формулата на Какумяки , води до статистически значимо намаляване на средните квадратни грешки на изравнените геопотенциални коти на реперите в мрежата в сравнение със средните квадратни грешки на същите репери , получени на основата на некоригирани за влиянието на рефракцията нивелачни превишения .
Ключови думи : първокласна геометрична нивелация , вертикална рефракция , нивелачни мрежи .
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
Известно е , че точността на прецизната геометрична нивелация зависи от голям брой разнообразни по природа източници на грешки – инструментални , антропогенни , методически , планетарни , атмосферни и т . н . Голяма част от тези източници на грешки , а също и магнитута на тяхното влияние са повече или по-малко изучени към настоящия момент . Получените знания са намерили пълно или частично отражение в осъвременяването на инструментариума и методологията за извършване на прецизни нивелачни измервания , математическа им обработка и оценката на точността на прецизната нивелация . Независимо от натрупаните познания за причините и факторите , водещи до влошаване на точността на геометричната нивелация , все още няма твърдо единомислие относно начина и характера на проявление на някои източници на грешки във високоточната нивелация , например вертикалната рефракция .
Една част от изследователите и анализаторите , изучаващи този природен феномен , споделят мнението , че влиянието на вертикалната рефракция върху точността на геометричната нивелация от най-висок клас има случаен характер [ 1 ], [ 9 ], т . е . не е необходимо внасяне на корекция в нивелачните измервания заради рефракция . Достатъчно е да се поддържа една определена дължина на визурата и височина на последната над терена , за да се сведе влиянието на този източник на грешки върху точността на измерванията до незначително и незначимо за крайната точност на нивелачните измервания . Популярността на схващането , че сумарния ефект на вертикалната рефракция , в резултат на случайното ѝ проявление , клони към нула е отразена в инструкцията – проект [ 5 ], а по-късно и в действащата доскоро [ 6 ].
Друга част от учените , анализиращи вертикалната рефракция в най-ниските слоеве на атмосферата считат , че този източник на грешки е със систематичен характер [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 8 ], [ 10 ], [ 12 ], [ 13 ] и като такъв ефектът му върху качеството на измерванията трябва да бъде максимално отстранен . Тук отново съществуват спорове дали редуцирането на систематичното влияние на рефракцията се постига само чрез ограничаване на нивелачните измервания в определена част на денонощието , месеците и сезоните [ 6 ] или е необходимо внасянето на подходяща корекция в измерванията [ 2 ], 3 ], 4 ], [ 10 ], [ 13 ]. Независимо от различията в предлаганите решения [ 2 ], [ 3 ], [ 8 ], [ 10 ], 13 ], еволюцията в представата за физическото проявление на нивелирната рефракция намира отръжение в нормативния документ [ 7 ].
Целта на настоящата статия е безпристрастно да покаже резултата от внасяне на корекция за вертикална рефракция в нивелачните измервания чрез сравнение на средните квадратни грешки на възловите репери в първокласната нивелачна мрежа на Финландия / второ измерване /, получени с коригирани и некоригирани за влиянието на рефракцията измервания .
2 . ИЗХОДНИ ДАННИ И МЕТОДОЛОГИЯ
Изходните данни , използвани в настоящото проучване , са широко известни и лесно достъпни [ 14 ]. Формулите за изчисляване на корекцията за вертикална рефракция в нивелачните измервания , а също и метеорологичните методи и апаратура за установяване на състоянието в приземния слой на атмосферата в момента на нивелиране са подробно описани в труда на Hytönen [ 7 ].
При изравнението на мрежата е използван параметричен метод с условие между неизвесните , детайлно описан в публикацията [ 11 ]. С цел получаване в настоящото изследване на идентични средни квадратни грешки на изравнените геопотенциални коти на реперите в мрежата с тези , дадени в труда на Kääriäinen [ 14 ], въпреки доказаната им несъстоятелност [ 11 ], тежестите при изравненията на мрежата са изчислени като
12 ГКЗ 3-4 ’ 2024