Введение к работе
Актуальность
Повышение точности и скорости получения геодезической , гравиметрической и спутниковой информации о состоянии гравитаця -онного поля и фигуры (физической поверхности) Земли, а также разработка средств и методов математического моделирования создали реальные возможности изучения вариаций гравитационного потенциала (ВГП) и его производных локального, регионального и планетарного характера. обусловленных как геодинамическими процессами, так и техногенной деятельностью.
Учет этих изменений необходим при строительстве и эксплуатации крупных инженерных сооружений, разведке полезных ископаемых, решении ряда задач геодезии, геофизики, геодинамики и других наук.
Инженерная деятельность человека стала настолько значительной, что ее влияние может вызывать изменения гравитационного поля до нескольких мгал и охватывать значительные территории земной поверхности.
Исследования и разработка методов определения вариаций гравитационного потенциала и его характеристик, обусловленных геодинамическими процессами и техногенной деятельностью, связанной с перемещением больших объемов твердых и жидких масс на земной поверхности является актуальной задачей.
Решению различных аспектов этой проблемы посвящен ряд работ Пеллинена Л.П.. Изотова А.А.. Вркиной М.И.. Остача О.М.. Бузука В. В., Панкрушна В. К.. Вовка И. Г., Канушина В.Ф. .Соловицкого А. Н. и других.
Цель работы
Разработать технологию определения детальных, локальных, региональных и планетарных вариаций гравитационного потенциала и его характеристик, обусловленных влиянием перемещения еодных масс в крупных водохранилищах и озерах мира; построить карто-схемы возмущающих полей аномалий высот и силы тяжести в районах водоемов и установить их общие закономерности с целью прогнозирования влияния на высокоточные геодезические и гравиметрические измерения.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:
1) разработка требований к исходной информации и основным
параметрам. необходимым для моделирования динамической
составляющей гравитационного потенциала. обусловленной
соответствующим геодинамическим процессом;
-
построение пространственно-временной модели изучаемого геодинамического явления;
-
разработка алгоритмов и составление комплексов программ, реализующих определение вариаций гравитационного потенциала и его производных детального, локального, регионального и планетарного характера. на основе построенных пространственно-временных моделей изучаемых геодинамических явлений;
-
оценка и учет влияния вариаций возмущающего гравитационного потенциала и его характеристик на результаты геодезических и гравиметрических измерений;
5) анализ и интерпретация полученных результатов.
Теоретическая и экспериментальная база исследований
Фактические материалы о водном режиме крупных водохранилищ и
озер мира основаны на базе информационных данных (БИД) " Гидрология. Озера и водохранилища." Государственного водного кадастра.
Основные теоретические и экспериментальные задачи решались в соответствии с планом госбюджетных НИР кафедры астрономии и гравиметрии СГГА по темам: " Разработка методов изучения динамики гравитационного поля и фигуры Земли планетарного, регионального и локального характера " ; " Отображение аномальных полей изменений высот и силы тяжести, обусловленных перемещением крупных масс на земной поверхности "
Новизна работы:
разработана технология определения ВГП и его характеристик с заданной точностью в районах крупных водохранилищ и озер, обусловленных динамикой их водных масс;
создан информационный банк данных ( ИБД ) "Водохранилища", состоящий из трех файлов:" Характеристики водных масс крупных водоемов". "Модели водных масс крупных водоемоз", " Значения вариаций гравита - ционного потенциала и его характеристик" для 102 крупных водоемов, обусловленных динамикой их водных масс;
разработана методика построения карто-схем возмущающих
полей аномалий высот и силы тяжести в районах крупных водохранилищ и озер, обусловленных динамикой их водных масс;
установлены основные особенности возмущающих полей аномалий высот и силы тяжести в районах крупных водоемов мира;
разработана методика определения ВГП и его характеристик детального, локального, регионального и планетарного характера.
Основные результаты, выносимые на защиту
алгоритмы и комплексы программ, реализующие математическое моделирование ВГП и его характеристик с заданной точностью;
требования к исходной информации, необходимой для построения моделей водных масс крупных водоемов и определения ВГП и его характеристик;
методика определения детальных, локальных и региональных ВГП и его характеристик в районах крупных водохранилищ и озер, обусловленных динамикой их водных масс;
информационный банк данных на персональной электронно-вычислительной машине IBM PC " Водохранилища " с тремя файлами: характеристики крупных водоемов, модели водных масс крупных водоемов, значения ВГП и его характеристик;
технологический процесс определения ВГП и создания атласа карто-схем возмущающих полей аномалій высот и силы тяжести в районах крупных водоемов, обусловленных динамикой их водных масс;
методика оценки, учета и интерпретации влияния ВГП и его характеристик на результаты высокоточного нивелирования и гравиметрические измерения в районах крупных водоемов;
методика определения планетарных вариаций гравитационного потенциала Земли и его характеристик, обусловленных созданием крупных водохранилищ и изменением уровней озер.
Апробация работа
Основные результаты докладывались на 42-45 научно -технических конференциях НКИГАиК и СГГА. Осноєное содержание работы отражено в пяти статьях и пяти отчетах о НИР по двум госбюджетным темам. Результаты исследований используются в лаборатории естественных геофизических полей Института геофизики СО РАН и в учебном процессе СГГА.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка используемых источников, приложений. Общий объем
работы 155 страницы машинописного текста, отпечатанного через полтора интервала. 28 рисунков, 20 таблиц, 13 приложений. Список литературы включает 51 наименование.
