بخشی از مقاله
چکیده :
ارائه روشهای جدید سرشکنی سه بعدی شبکه های ﮊئودزی , گامی در جهت بهبود تئوری تعیین موقعیت بوده است. این روشها این امکان را فراهم آورده است تا از تلفیق مشاهدات معمولی ﮊئودزی و نقشه برداری - مثل مشاهدات - Total Station با مشاهدات و مختصات حاصل از , GPS مختصات سه بعدی نقاط در سیستم مختصات متصل به زمین را برآورد کنیم. دراین مقاله با استفاده از معادلات مشاهدات در فضای سه بعدی , مختصات نجومی - طول و عرض نجومی - را از روش کمترین مربعات برآورد می کنیم.
روش ساده بدین صورت است که مختصات دونقطه را بوسیله GPS در سیستم مختصات آن بدست می آوریم و با داشتن مشاهدات زاویه قائم دو طرفه و آزیموت نجومی مستقیم و معکوس بین این دو نقطه , می توان معادلات مشاهدات مذکور را نسبت به سیستم مختصات GPS نوشته و به سادگی مختصات نجومی هر دو نقطه را برآورد کرد. هر چند برای تعیین آزیموت نجومی ، لزوماﹰ نیاز به مشاهدات نجومی نداشته و از مشاهدات ﮊیروسکوپی نیز می توان استفاده کرد.
در روش دیگر برای رسیدن به دقت بهتر , از یک شبکه مثلثی شکل , با مشاهده کلیه طولها , زوایای افقی و قائم ممکن و با معلوم بودن مختصات GPS سه نقطه مختصات نجومی را برآورد می کنیم. در روش جدیدی که ارائه داده ایم , با توجه به دقتهای مشاهدات و دقت مختصات , GPS می توان به دقت ثانیه ای در برآورد مختصات نجومی نقاط رسید. در این برآورد دقت عرض نجومی به مراتب بهتر از دقت طول نجومی می باشد.
مقدمه
تعیین مختصات نجومی درمسائل مختلف ﮊئودزی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. وGlobal - GPS - Positioning System به عنوان ابزار جهانی رفع کننده نیاز تعیین موقعیت - - Global Problem Solver موجب انقلابی در روشها و تکنیکهای مورد استفاده در ﮊئودزی گردیده است که می توان از جمله روشهای جدید تعیین ﮊئوئید - , - A. Ardalan 2000 تعیین کوازی ﮊئوئید - - A.Ardalan & E.Grafarend 2001 و تعیین پتانسیل ﮊئوئید - - E.Grafarend & A.Ardalan 1997 , A.Ardalan & E.Grafarend & J. Kakkuri 2001 را نام برد.
بطوریکه با ورود GPS به عرصه ﮊئودزی , عده ای اهمیت مختصات نجومی را نادیده گرفته و فکر می کنند که دیگر زمان تعیین مختصات نجومی , آن هم با روش های سنتی که با دشواریهایی از قبیل عدم قطعیت در تطابق برنامه های خاص رصدی با وضع هوا و سختی روشهای رصدی و ... گذشته و منسوخ شده است. در حالی که نیاز روشهای خاص ﮊئودزی از جمله روشهای فیریکال ﮊئودزی در تعیین ﮊئوئید و روشهای جدید سرشکنی سه بعدی شبکه های ﮊئودزی - رستمی و اردلان ۰۸۳۱ - و ﮊئودینامیک به تعیین مختصاتهای نجومی در ایستگاه های مشاهداتی , خود اهمیت این مختصاتها را نشان می دهد.
در این مقاله ما سعی می کنیم که با استفاده از روشهای جدید سرشکنی شبکه های ﮊئودزی و با استفاده از تلفیق مشاهدات GPS و ﮊیروتئودولیتها و توتال استیشن ها , روش جدید و ساده تر را با حفظ دقت در تعیین طول و عرض نجومی نقاط روی سطح زمین ارائه نموده تا باعث شود روشهای مشکل قبلی تسهیل گردد. قسمت نخست بیانگر تلاش ما در جهت ارائه یک روش ساده تعیین مختصات نجومی با استفاده از مشاهدات زاویه قائم , آزیموت نجومی و مختصاتهای GPS بین دو نقطه می باشد.
همانطور که مشاهده خواهد شد این روش دارای محدودیت دقت بخاطر کم بودن درجه آزادی در تعیین طول و عرض نجومی هر ایستگاه مشاهداتی است که این مشکل در قسمت دوم با تشکیل کلیه معادلات مشاهدات ممکن در یک شبکه مثلثی شکل برطرف می گردد. بخش سوم به آزمایش و تست این روش از طریق مطالعه خاص اختصاص داشته که نهایتا در قسمت چهارم نتیجه گیری ها ارائه خواهد شد.
۱- روش ساده تعیین مختصات نجومی
برآورد مختصات نجومی نقاط با استفاده از سرشکنی سه بعدی توأم زوایای قائم وآزیموتهای نجومی در یک سیستم مختصات متصل به زمین - - Earth Fixed به عنوان مثال سیستم مختصات Conventional Terrestrial - CT - system موضوع مورد مطالعه این فصل می باشد. برای این منظور معادلات معمولی مشاهدات زاویه قائم و آزیموت نجومی را در سیستم مختصاتی که مشاهدات زاویه افقی و قائم در آن سیستم قرار دارند - یعنی سیستم LA یا Local - Astronomy System نوشته و سپس مختصاتها را بوسیله روابط تبدیل سیستم مختصات LA به سیستم مختصات CT , به سیستم مختصات متصل به زمین - CT - تبدیل می کنیم.
