vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2020-25-3-34-41 Геодезия и маркшейдерия Влияние атмосферных нагрузок на результаты спутникового мониторинга здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 методом PPP В. В. Калинников Калинников В. В. А. В. Устинов Устинов А. В. Н. С. Косарев Косарев Н. С. Университет Иннополис, 420500, Россия, г. Иннополис Филиал АО «Институт Гидропроект» – «ЦСГНЭО», 125993, Россия, г. Москва Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск 2020 25 3 34 41 © В. В. Калинников, А. В. Устинов, Н. С. Косарев, 2020 2020 В. В. Калинников, А. В. Устинов, Н. С. Косарев Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. На основе опытных измерений, выполненных на Загорской ГАЭС-2, рассмотрена возможность применения метода Precise Point Positioning (PPP) в системе комплексного мониторинга гидротехнических сооружений. Показано, что абсолютные значения координат точек мониторинга, определенные методом PPP, достаточно сильно подвержены влиянию атмосферных нагрузок, возникающих изза изменения атмосферного давления. По теоретическим исследованиям вертикальные смещения, обусловленные этим эффектом, могут составлять до 25 мм, горизонтальные – до 1/3 от этой величины. Авторами на основе сравнительного анализа были получены следующие выводы. Рассчитанные методом РРР в программном продукте TropoGNSS среднесуточные значения координат мониторинговой станции PS34 с высокой вероятностью коррелируют с рядами деформаций земной коры в районе расположения Загорской ГАЭС-2, вычисленные с помощью онлайн-сервиса International Mass Loading Service. Вариации среднесуточных значений координат мониторинговой станции позволяют уверенно идентифицировать деформации земной коры величиной порядка 5 мм. Это говорит, с одной стороны, о сравнительно высокой точности результатов применения метода PPP, а с другой, – о необходимости применения внешних моделей атмосферных нагрузок для использования метода РРР в качестве эффективного инструмента для мониторинга сложных динамических объектов, в частности гидротехнических сооружений. Применение внешних моделей атмосферных нагрузок может позволить обеспечить нормативную точность наблюдений за осадками и горизонтальными смещениями бетонных плотин методом РРР. Загорская ГАЭС-2 гидротехнические сооружения автоматизированный мониторинг ГНСС атмосферные нагрузки РРР TropoGNSS Zagorskaya PSPP-2 hydraulic structures automated monitoring GNSS atmospheric loads РРР TropoGNSS 1. Кафтан В. И., Устинов А. В. Применение глобальных навигационных спутниковых систем для мониторинга деформаций гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. – 2012. – № 12. – С. 11–19. 2. Шоломицкий А. А., Лагутина Е. К., Соболева Е. Л. Высокоточные геодезические измерения при деформационном мониторинге аквапарка // Вестник СГУГиТ. – 2017. – Т. 22, № 3. – С. 45–59. 3. Устинов А. В. Результаты мониторинга вертикальных перемещений в процессе компенсационного нагнетания на опытном участке Загорской ГАЭС-2 // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 4. – С. 128–141. 4. Методика метрологической поверки ГНСС приемников системы мониторинга высоконапорной ГЭС / А. П. Карпик, Н. С. Косарев, К. М. Антонович, А. П. Решетов, А. В. Устинов // Вестник СГУГиТ. – 2019. – Т. 24, № 4. – С. 34–43. 5. Cranenbroeck J. GNSS-technologies application for structural deformation monitoring // Вестник СГГА. – 2012. – Вып. 1 (17). – С. 29–40. 6. Устинов А. В. Технология спутникового геодезического мониторинга гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. – 2014. – № 6. – С. 39–43. 7. Behr J., Hudnut K., King N. Monitoring structural deformation at Pacoima dam, California using continuous GPS // In Proceedings of the 11th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, Nashville, TN, USA, 15–18 September 1998. – P. 59-68. 8. Estimating and Comparing Dam Deformation Using Classical and GNSS Techniques / R. Barzaghi, N. E. Cazzaniga, C. I. De Gaetani, L. Pinto, V. Tornatore // Sensors. – 2018. – Vol. 18. – P. 756. 9. Monitoring displacements of an earthen dam using GNSS and remote sensing / G. Dardanelli, G. La Loggia, N. Perfetti, F. Capodici, L. Puccio, A. Maltese // SPIE Remote Sens. – 2014. – Vol. 923928. – P. 16. 10. Bond J., Kim D., Fletcher J. Structural Monitoring of the Mactaquac Dam using GPS Sensors // In 5th Canadian conference on geotechnique and natural hazards. – Kelowna, Canada, 2011. – 40 p. 11. Real-time kinematic PPP GPS for structure monitoring applied on the Severn Suspension Bridge, UK / X. Tang, G. Roberts, X. Li, C. Hancock // Advances in Space Research. – 2017. – Vol. 60 (5). – P. 925–937. 12. Yigit C. O., Gurlek E. Experimental testing of high-rate GNSS precise point positioning (PPP) method for detecting dynamic vertical displacement response of engineering structures // Geomatics, Natural Hazards and Risk. – 2017. – Vol. 8 (2). – P. 893–904. 13. Калинников В. В., Устинов А. В., Загретдинов Р. В. Результаты экспериментальных исследований применения технологии PPP для глобальных навигационных спутниковых систем мониторинга Саяно-Шушенской ГЭС // Гидротехническое строительство. – 2020. – № 2. – С. 2–7. 14. IERS Conventions (1996) / D. D. McCarthy, G. Petit (Eds.). – Frank-furt and Main : Central Bureau of IERS, 1997. – 278 p. 15. Kalinnikov V., Khutorova O. Diurnal variations in integrated water vapor derived from a GPS ground network in the Volga–Ural region of Russia // Annales Geophysicae. – 2017. – No. 35. – P. 453–464. 16. The Precise Point Positioning Method (PPP) in environmental monitoring applications / V. V. Kalinnikov, A. V. Ustinov, R. V. Zagretdinov, 17. A. V. Tertyshnikov, N. S. Kosarev // Proc. SPIE 11208, 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 112086S (18 December 2019). doi: 10.1117/12.2539130. 18. International Mass Loading Service (IMLS) [Electronic resource]. – Mode of access: http://massloading.net/. 19. П 83-2001. Рекомендации по анализу данных и проведению натурных наблюдений за осадками и горизонтальными смещениями бетонных плотин. – СПб. : ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева», 2001. – 24 с. 20. Калинников В. В., Устинов А. В., Загретдинов Р. В. Влияние неоднородностей поля водяного пара в приземном слое атмосферы в районе водохранилищ на результаты спутникового мониторинга гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. – 2018. – № 3. – С. 19–25.