Анотація до роботи:

Савчук С.Г. Основи формування геодезичної референцної системи України. – Рукопис.

Дисертацією є рукопис на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.24.01 – геодезія. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2005.

Узагальнено методологічні підходи та методи формування геодезичної референцної системи України. З одного боку, запропоновано методику адаптації загальноєвропейської референцної системи координат ETRS89 до території України, що означає встановлення національної референцної системи, геоцентричної за природою, для розв’язування цілого комплексу фундаментальних задач геодезії, геодинаміки та інших наук про Землю. Для реалізації цієї методики необхідно мати регулярні (як правило, щотижневі) набори координат станцій української перманентної мережі та знати швидкості їх зміни. З цією метою було обгрунтовано технологію та доведено до практичної реалізації визначення швидкостей зміни координат для будь-якої станції перманентної мережі України.

З іншого боку, розв’язується проблема узгодження національної референцної системи з природною системою координат, в ролі якої на даний час виступає геодезична референцна система СК42. Запропонована двоетапна процедура переходу від національної референцної системи до геодезичної, яка є повністю сумісною з нею, і яка, в той же час, є оптимально найближчою до існуючої системи СК42.

Досліджено методи створення вертикальної референцної системи. Запропоновано концепцію вертикальної референцної системи України, розроблено методику її встановлення, передбачено етапи та програму реалізації.

У дисертаційній роботі здійснено узагальнення теоретичних та експериментальних досліджень, які дозволили розв’язати важливу наукову проблему, пов’язану з формуванням нової геодезичної референцної системи координат та висот України на основі застосування сучасних супутникових методів координатних визначень. Основні наукові і практичні результати виконаних досліджень можна сформулювати так:

1. На основі аналізу та систематизації теоретичних та, особливо, практичних підходів до формування референцних систем координат представлено узагальнену схему створення сучасних систем відліку у геодезії. Показано, що на сучасному етапі розвитку теорії і практики координатного забезпечення з існуючим станом класичних геодезичних референцних систем координат погодитися вже не можна. Визнано, що сучасна тенденція полягає у поєднанні референцних систем: нові вимірювальні технології + модифікація національної геодезичної референцної системи на базі референцної системи WGS84/ITRF/ETRS89. Тому першочерговим кроком на шляху формування координатного простору є адаптація загальноєвропейської референцної системи координат ETRS89 до національних масштабів (території України). Наступним кроком повинно бути оптимальне поєднання існуючої референцної системи з національною реалізацією системи ETRS89.

2. Встановлено, що спроби визначення параметрів функції, яка моделює фактичне спотворення геометрії –негомогемність мережі у “невідомій” референцній системі є малоуспішними, а вибір якомога більшого числа спільних пунктів і використання трансформування найвищого порядку не є перспективним шляхом, оскільки похибки координат окремих спільних пунктів, викликані негомогенністю мережі, є фактичною перепоною при цьому. Зважаючи на точність класичних геодезичних мереж, точність трансформування координат не може бути кращою за 1-2 м для будь-якої європейської країни.

3. Розроблена програма встановлення на території України референцної системи координат, адаптованої до загальноєвропейської системи ETRS89. Розроблено основи та методику визначення швидкостей змін координат пунктів української перманентної GPS-мережі.

4. Запропонована двоетапна процедура визначення параметрів трансформування координат для території України між геоцентричною загальноземною системою ITRF/ETRS89 та новою геодезичною референцною системою, яка б була оптимально найближчою до існуючої референцної системи СК42: на першому етапі через визначення оптимальних параметрів трансформування координат, які найкращим чином орієнтують еліпсоїд Красовського відносно фігури квазігеоїда в межах території України, а на другому – через наближення параметрів оптимального орієнтування еліпсоїда Красовського до існуючої системи СК42. Для визначення оптимальних параметрів трансформування координат нами розроблено технологію прогнозування висот квазігеоїда на основі методу середньої квадратичної колокації, а з метою наближення параметрів оптимального орієнтування еліпсоїда Красовського до існуючої системи СК42 розроблено методику, яка передбачає на основі “виміряних” різниць координат спільних пунктів провести їх вирівнювання та прогнозування на вузли регулярної сітки з відомими висотами квазігеоїда методом середної квадратичної колокації та обчислення поправок до оптимальних параметрів і отримання остаточних параметрів трансформування координат для переходу від загальноземної системи ITRF/ETRS89 до нової геодезичної системи координат України.

5. Шляхом перевірки отриманих параметрів трансформування координат для всієї геодезичної мережі України встановлено, що максимальне значення планових зміщень координат складає 2.48 м, мінімальне – 0.21 м при стандартному відхиленні 1.39 м. При використанні локального усереднення поправок до оптимальних параметрів трансформування точність на окремих ділянках мережі підвищується до 0.1-0.3 м.

6. На основі проведеного аналізу теоретичних основ побудови вертикальних систем та концепції побудови Європейської вертикальної системи, а також моделювання параметрів висотної системи, розроблено рекомендації щодо перегляду усталених понять про висотну систему, що використовується в Україні.

7. Враховуючи сучасні тенденції у використанні геопросторової інформації, в тому числі і висотної складової, пропонується запровадити в Україні референцну вертикальну систему, що зв’язана з регіональним гравітаційним полем шляхом приняття чотирьох фізичних сталих такої системи: кутової швидкості обертання Землі , стиснення та великої півосі еліпсоїда Красовського, добутку гравітаційної сталої на масу Землі . Значення обчислюється на основі перших трьох сталих та нормального потенціалу , який визначається за даними GPS-нівелювання у регіоні України і є відображенням прийнятої Балтійської 1977 системи висот.

8. Результати наукових досліджень слугували обґрунтуванням для прийняття Кабінетом Міністрів України Постанови щодо впровадження на території України державної референцної системи координат УСК2000.

Публікації автора:

1. Савчук С.Г. Вища геодезія /Сфероїдна геодезія/: Підручник. – Львів: Ліга-Прес, 2000. -248 с.

2. Савчук С.Г. До питання про створення національної системи відліку //Вісник геодезії та картографії. – 2001. -№4. –С.11-13.

3. Савчук С.Г. Побудова сучасних геодезичних референцних систем координат //Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2002. - Вип.62. – С. 47-59.

4. Савчук С.Г. Сучасні геодезичні технології: теоретичні та прикладні аспекти //Геоінформатика. – 2003. - №6. –С.26-32.

5. Савчук С.Г. До питання про точне перетворення координат //Вісник геодезії та картографії. –2003. -№3. –С.6-9.

6. Савчук С.Г. Моделювання параметрів референцної системи координат для території України //Геодезія, картографія і аерофотознімання.- 2003.- Вип.64.- С. 73-79.

7. Савчук С.Г. Про спотворення Державної геодезичної мережі України //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2004. –С.344-351.

8. Савчук С.Г. До питання розв’язування задачі узгодження геометричних параметрів орієнтування референц-еліпсоїда з особливостями гравітаційного поля //Геодезія, картографія і аерофотознімання. - 2004.- Вип. 65.- С. 34-39.

9. Савчук С.Г. Узгодженість параметрів оптимального та фактичного орієнтування еліпсоїда Красовського //Вісник геодезії та картографії. –2004. -№2. –С. 8-12.

10. Савчук С.Г. До питання про узгодження висотних систем //Вісник геодезії та картографії. –2004. -№4. –С. 10-14.

11. Савчук С.Г. Концепція побудови висотної складової референцної системи координат України //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Ліга-Прес.- 2005. -С. 91-96.

12. Савчук C.Г., Тартачинська З.Р. Технологія прогнозування висот європейського квазігеоїда EQG’97 на територію України для визначення оптимальних параметрів перетворення координат //Вісник геодезії та картографії. –2004. -№1. –С. 8-12.

13. Савчук С.Г., Тревого І.С. Про точність перетворення плоских прямокутних координат //Геодезія, картографія і аерофотознімання.- 2001.- Вип.61.- С. 117-120.

14. Савчук С., Ничвид М. Визначення розходження масштабів двох систем координат. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2003. –С.110-115.

15. Двуліт П.Д., Савчук С.Г. Гравітаційне поле Землі й розвиток фундаментальної геодезичної мережі України. //Вісник геодезії та картографії. – 2002. -№2. –С.10-12.

16. Двуліт П., Савчук С., Москаль Н. Обчислення елементів гравітаційного поля Землі з використанням цифрових моделей поля аномалій сили ваги. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2002. –С.58-64.

17. Волчко П., Двуліт П., Савчук С. Висоти геоїда і складові відхилень прямовисних ліній території України за даними планетарної моделі гравітаційного поля Землі EGM //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2000. –С.53-56.

18. Тревого І.С., Савчук С.Г., Костецька Я.М., Волчко П.І., Денисов О.М., Глотов В.М. Проблеми створення та перспективи оптимального використання наукового геодезичного полігона. //Вісник геодезії та картографії. –2000. -№3. -С.35-40.

19. Заблоцький Ф.Д., Савчук С.Г. Алгоритм обчислення видимих координат небесних світил для методів геодезичної астрономії //Вісник геодезії та картографії. –1994. -№2. –С. 28-36.

20. Савчук С., Тревого І. До питання трансформування висот. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2001. –С.34-36.

21. Савчук С.Г., Жилюк О.В. Оперативне визначення відхилень важка астрономо-геодезичним методом //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів. –1997. –С.55-58.

22. Савчук С.Г., Паляниця Б.Б., Лавнікевич О.С. Визначення складових астрономо-геодезичних відхилень прямовисних ліній на GPS-пунктах //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів. –1999. –С.58-60.

23. Каталог координат Сонця і яскравих зірок на 1998-2000 роки. /Уклад. Савчук С.Г. – К.: Редакційно-видавничий відділ Військово-топографічного управління генерального штабу ЗС України, 1997.–116 с.

24. Тревого І., Савчук С. Найближчі плани розвитку Яворівського наукового геодезичного полігону. Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2002. –С.12-14.

25. Волчко П., Заблоцький Ф., Савчук С., Тревого І. Дослідження точності застосування супутникового нівелювання на локальних геодезичних полігонах //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2000. –С.56-58.

26. Цюпак І., Дульцев А., Третяк К., Савчук С. Точність перетворення просторових координат пунктів //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2000. –С.45-50.

27. Бабій У., Савчук С., Сивак О. Використання даних ефемеридної астрономії для топогеодезичного забезпечення військ //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2000. –С.87-91.

28. Денисов О., Волчко П., Тревого І., Савчук С. Визначення астрономічних координат на пунктах Яворівського геодезичного полігону. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2003. –С.122-126.

29. Тревого І., Марченко О., Двуліт П., Савчук С., Волчко П. Локальне уточнення моделі гравітаційного поля в районі наукового геодезичного полігону. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2003. –С.32-38.

30. Савчук С., Тревого І., Віват А. Обробка GPS-спостережень наукового геодезичного полігону. //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2003. –С.39-47.

31. Заблоцький Ф., Савчук С., Абрикосов О., Заєць І., Кучер О. Проблеми становлення перманентної GPS станції //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів: Ліга Прес. –2004. –С.78-84.

32. Заблоцький Ф.Д., Савчук С.Г. Сучасний погляд на роль геодезичної астрономії //Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. –Львів. –1999. –С.55-58.

33. Савчук С.Г., Ревуцька Н. Дослідження відносних змін положення українських перманентних GPS-станцій з часом //Геодинаміка. –2004. - №1(4). – С. 5-12.

34. Савчук С. Проблеми побудови національної системи відліку. //Зб. наук. доп. VII міжнар. наук.-техн. симп. “Геоінформаційний моніторинг навколишнього середовища-GPS i GIS технології”. – Львів-Алушта: ЛАГТ. –2002. -С. 121-123.

35. Волчко П.І., Савчук С.Г., Тревого І.С, Третяк К.Р. Про оперативне визначення нормальних висот пунктів на локальному геодезичному полігоні //Зб. праць міжнародної конф. “Геомоніторинг–99”. –Львів-Моршин: ЛАГТ. –1999. – С.143-145.

36. Цюпак І., Дульцев А., Савчук С. Точність перетворення просторових координат пунктів в локальну систему при розвитку геодезичних мереж методом GPS //Зб. наук. доп. ІV міжнар. наук.-техн. симп. “Геоінформаційний моніторинг навколишнього середовища-GPS i GIS технології”. – Львів-Алушта: ЛАГТ. –1999. -С. 12-14.

37. Цюпак І.М., Дульцев А.Т., Третяк К.Р., Савчук С.Г. Про точність перетворення просторових координат пунктів, визначених методом GPS //Зб. праць міжнар. конф. “Геомоніторинг–99”. –Львів-Моршин: ЛАГТ. –1999. – С. 22.

38. Савчук С.Г. Інформаційне забезпечення астрономічних визначень на стадіях проведення та обробки спостережень //Тези доп. міжн. симп. "Геодинаміка гірських систем Європи". –Львів-Яремче: ЛАГТ. -1994. С.34.

39. Савчук С.Г. Розробка структури та підготовка до видання астрономічного щорічника // Тези доп. наук.-практ. конф. “Сучасні досягнення геодезичної науки і виробництва в Україні”. –Львів. –1996. -С.57-59.

40. Савчук С.Г., Заблоцький Ф.Д. Дослідження часового ходу просторового положення перманентної GPS станції SULP //Тези доп. ІІ наук.-практ. конф. "Застосування GPS в Україні (13-14 червня 2002 р), Харків. –Харків. – 2002. С.14-17.

41. Савчук С.Г., Тимошенко О.В., Тимошенко Н.В. Визначення швидкості зміни координат перманентної станції SULP // Зб. наук. праць міжнар. конф. “Новітні досягнення геодезії, геоінформатики та землевпорядкування – Європейський досвід”. – Чернігів: Чернігівські обереги. –2005. – С. 22-25.

42. Abrikosov O.,Zablotskyj F., Savchuk S. Permanent station SULP: problems and preliminary results. //Reports on Geodesy. –Warsaw. - N1(61). –2002. -Р.77-81.

43. Khoda O., Savchuk S., Stopkhay Yu. Status report of the Ukrainian IGS stations //IGS Technical reports 2001-2002. –2004. – P. 319-322.