Ίδρυση δικτύου κατακόρυφου ελέγχου με δορυφορικές μεθόδους στο λεκανοπέδιο Αττικής

Abstract

Η μελέτη των μετακινήσεων τμημάτων του εδάφους δίνει την δυνατότητα παρακολούθησης της κινηματικής συμπεριφοράς τόσο του εδάφους όσο και των τεχνικών έργων, που έχουν κατασκευαστεί πάνω ή και κάτω από αυτό. Για το σκοπό αυτό ιδρύονται γεωδαιτικά δίκτυα ελέγχου, με σκοπό την ανίχνευση των (πιθανών) μετακινήσεων και την παρακολούθηση της εξέλιξης τους, με στόχο την πρόληψη δυσμενών καταστάσεων. Η ανάπτυξη της δορυφορικής γεωδαισίας δίνει νέες δυνατότητες στη μελέτη των επιφανειακών μετακινήσεων. Σε συνδυασμό με γεωλογικά δεδομένα, η γεωδαιτική πληροφορία που συλλέγεται, μπορεί να βοηθήσει στη καλύτερη κατανόηση των φαινομένων, που προκαλούν τις εδαφικές κινήσεις για μια περιοχή. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ίδρυση ενός δορυφορικού δικτύου κατακόρυφου ελέγχου στην ευρύτερη περιοχή του λεκανοπεδίου Αττικής, με σκοπό την ανίχνευση κατακόρυφων μετακινήσεων στην υπό μελέτη περιοχή. Στο πλαίσιο αυτό ιδρύθηκε δορυφορικό δίκτυο ελέγχου με 14 κορυφές. Από αυτές οι 11 είναι τριγωνομετρικά σημεία, 2 είναι μόνιμοι σταθμοί αναφοράς (ΜΕΤ0, Διόνυσος) και 1 είναι τριγωνομετρικό σημείο της ΣΑΤΜ-ΕΜΠ (LAMG). Πριν την έναρξη των μετρήσεων, πραγματοποιήθηκε διαδικασία βελτιστοποίησης, για την επιλογή του πλήθους των προς μέτρηση βάσεων του δικτύου και ακολούθησε ο προγραμματισμός των μετρήσεων πεδίου. Στη συνέχεια, ακολούθησε η επεξεργασία των βάσεων, ο έλεγχος κλεισίματος τριγώνων και η επίλυση του δικτύου με το πρόγραμμα Trimble Business Center (TBC) καθώς και με κώδικα σε περιβάλλον Excel. Έτσι προσδιορίζονται οι τρισορθογώνιες καρτεσιανές συντεταγμένες στο WGS84, καθώς και τα γεωμετρικά υψόμετρα στο GRS80 του ΕΓΣΑ’87 και τα αντίστοιχα ορθομετρικά υψόμετρα, με παρεμβολή των μοντέλων γεωειδούς EGM96 και EGM2008, με τις αβεβαιότητες τους. Τέλος, πραγματοποιείται ανίχνευση των κατακόρυφων μετακινήσεων των κορυφών του δικτύου και έλεγχος της σημαντικότητας τους για επίπεδο εμπιστοσύνης 95%. Ο έλεγχος έγινε με σύγκριση των ορθομετρικών υψομέτρων των κορυφών όπως αυτά δόθηκαν από τη ΓΥΣ και αυτών που προέκυψαν από την επίλυση του δικτύου το 2012, με χρήση του μοντέλου γεωειδούς EGM96. Επίσης, γίνεται σύγκριση τεσσάρων γεωμετρικών υψομέτρων από την επίλυση του δορυφορικού δικτύου κατακόρυφου ελέγχου το 2012 με αυτά από παλαιότερες επιλύσεις δικτύων στην περιοχή. Τέλος, η διπλωματική συμπληρώνεται με τα συμπεράσματα και τις προτάσεις που προέκυψαν κατά την εκπονησή της.

The study of the ground’s movements deals with the monitoring of its kinematic behavior as well as that of the constructions established on its surface. For this purpose a geodetic control network is established, and its elements are measured in more than one measuring epochs in order to detect the (possible) displacements and thus prevent adverse situations. The developments in satellite geodesy give new possibilities in the study of surface displacements. In combination with geological data, the geodetic information collected may help to better understand phenomena causing the ground’s movements. This diploma thesis deals with the establishment of a vertical control network in the region of Attica, in order to detect vertical displacements that may have occurred in this area. For this purpose a control network consisting of 14 points was established. 11 of the network’s points are points of the National first order control network, 2 are reference stations (MET0, Dionysos) and 1 (LAMG) is established by the School of Rural and Surveying Engineering of NTUA. The network’s elements (baselines between the network’s points) were measured using two Trimble geodetic receivers. Before the beginning of the measurements, an optimization process was performed in order to select the number of baselines to be measured, followed by the scheduling of field measurements. 63 baselines were measured in the field using the method of relative static positioning. After the baselines processing and the control of the triangles’ closures, the network was adjusted using the program Trimble Business Center (TBC) as well as programming in Excel environment. 3D coordinates in WGS84, the geometric heights in GRS80 of GGRS'87 and also the corresponding orthometric elevations, using the geoid models EGM96 and EGM2008 were estimated, together with their standard deviations. Finally the vertical displacements of the network’s points were determined and their statistical significance was tested for 95% confidence level. The estimated statistically significant vertical displacements range from 3cm up to 20cm. The conclusions withdrawn and the suggestions made are finally presented.