Evaluation of the impact of vertical movements of the Earth’s crust on levelling networks

Abstract

The thesis presents the analysis of the impact of the recent vertical move-ments of the Earth‘s crust on the measurements of levelling as well as levelling networks submitting the results of theoretical research and practical observa-tions. The aim of the work is to investigate the impact on the results of measure-ments in terms of levelling and levelling networks, to work out the methodology for their evaluation to be applied in compiling and maintaining of these net-works. The objectivity of the experiments deals with the levelling networks of Lithuania and data received. The following tasks were solved: 1) there was perfected the methodological approach for the evaluation of the forecasting models in terms of geoindexes of the territory with intention to improve the forecasting.; 2) there was theoretically grounded as well as worked out the methodology for the evaluation of the im-pact of the recent vertical movements of the Earth’s crust on the measurements of levelling and on levelling networks; 3) there was derived the methodology of reduction of differences of measured altitudes, taking into account the selected moment of time; 4) there were made investigations on the possibilities of up-grading the models of forecasting by applying diverse groups of geoindexes; the recommendations were prepared how to use the models of forecasting; 5) while applying the proposed methods and recommendations there were carried out the experiments and evaluation of the impact of the recent vertical movements of the Earth’s crust on the levelling networks of Lithuania; 6) after summarizing the theoretical and experimental investigations made, there were derived the rec-ommendations for the evaluation of the impact of the vertical movements of the Earth’s crust on levelling networks. By applying the proposed methodology targeted to reduce the results of measurements of levelling and taking into consideration the selected moment of time, there was achieved the decrease of the impact of systematic errors on the errors of levelling network, which depend on the impact of the vertical move-ments of the Earth’s crust during the period of levelling procedure.

Disertacijoje nagrinėjama dabartinių žemės plutos judesių įtaka niveliacijos matavimams ir niveliacijos tinklams. Pateikiami teorinių ir praktinių eksperi-mentų tyrimo rezultatai. Darbo tikslas – ištirti dabartinių vertikaliųjų žemės plutos judesių įtaką ni-veliavimo matavimo rezultatams ir niveliacijos tinklams, parengti jų vertinimo metodiką sudarant ir eksploatuojant šiuos tinklus. Tyrimų objektas – Lietuvos teritorijos niveliacijos tinklai ir jų matavimų duomenys. Siekiant įgyvendinti tyrimų tikslą, išspręsti šie uždaviniai: 1) siekiant page-rinti dabartinių vertikaliųjų žemės plutos judesių prognozės modelius, patobulin-ta jų sąsajų su teritorijos georodikliais vertinimo metodika; 2) teoriškai pagrįsta ir parengta dabartinių vertikaliųjų žemės plutos judesių įtakos niveliacijos mata-vimams ir niveliacijos tinklams vertinimo metodika; 3) parengta išmatuotų aukščių skirtumų redukavimo, atsižvelgiant į pasirinktą laiko momentą, metodi-ka; 4) atlikti dabartinių vertikaliųjų žemės plutos judesių prognozės modelių to-bulinimo galimybių, taikant skirtingas georodiklių grupes, tyrimai; parengtos rekomendacijos prognozės modeliams taikyti; 5) taikant parengtas metodikas ir rekomendacijas, atlikti dabartinių vertikaliųjų žemės plutos judesių įtakos, suda-rant ir eksploatuojant Lietuvos niveliacijos tinklus, tyrimai ir vertinimas; 6) api-bendrinus teorinius ir eksperimentinius tyrimus, parengtos rekomendacijos ver-tikaliųjų žemės plutos judesių įtakai vertinti, sudarant ir eksploatuojant niveliacijos tinklus. Taikant siūlomą metodiką niveliacijos matavimų rezultatams redukuoti, at-sižvelgiant į pasirinktą laiko momentą, sumažinama sistemingųjų paklaidų, pri-klausančių nuo vertikaliųjų žemės plutos judesių poveikio niveliavimo darbų laikotarpiu, įtaka niveliacijos tinklo paklaidoms. Po dešimties tinklo eksploatavimo metų apie 70 proc. Lietuvos pirmosios klasės niveliacijos tinklo netenkina tikslumo reikalavimų. Tai rodo, kad vertika-liųjų žemės plutos judesių poveikis niveliacijos tinklams viršija geodezinių ma-tavimų paklaidas ir jį būtina įvertinti sudarant bei eksploatuojant niveliacijos bei vertikaliuosius geodezinius tinklus.