Науки о Земле (GeoScience) №03-2015

ОЖУРНАЛЕ/ABOUTJOURNAL

Международныйнаучно-техническийипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле»,№2/20153

Международныйнаучно-техническийипроизводственныйэлектронныйжурнал«НаукиоЗемле»(Internationalscientific,technicalandindustrialelectronicjournal«GeoScience»)являетсяпериодическим электронным изданием, цель которого публикация статей ученых испециалистов, занимающихся изучением широкого круга проблем, объединенных общимобъектомисследования–Землей.Выходит4разавгод.

Свидетельство Роскомнадзора Эл№Фс77-44805 от 29.04.2011, ISSN: 2223-0831, ЖурналвключенвРоссийскийиндекснаучногоцитирования,DOAJ(Directoryofopenaccessjornals).

РЕДАКЦИОННЫЙСОВЕТ

БарановВ.Н.,профессор,д.т.н.(Россия)ГавриловаЛ.А.,доцент,к.т.н.(Россия)ГарецкийР.Г.,академикРАН,НАНБ,профессор,д.г-м.н.(Белоруссия)ДокукинП.А.,главныйредактор,к.т.н.(Россия)ДокукинаК.А.,с.н.с.,к.г-м.н.(Россия)КарпикА.П.,профессор,д.т.н.(Россия)КафтанВ.И.,г.н.с.,д.т.н.(Россия)ЛевинЮ.,PhD(США)МалинниковВ.А.,профессор,д.т.н.(Россия)ПлющиковВ.Г.,профессор,д.с-х.н.(Россия)СавинИ.Ю.,д.с-х.н.(Россия)СавиныхВ.П.,член-корр.РАН,профессор,д.т.н.(Россия)ХарченкоС.Г.,профессор,д.ф-м.н.(Россия)ЧепуринЕ.М.,профессор,к.э.н.(Россия)

РЕДАКЦИЯ

ДокукинП.А.–главныйредакторПоддубскийА.А.–шеф-редакторПоддубскаяО.Н.–редакториностранныхтекстовПарпураД.И.–техническийредакторКеворковИ.А.–председательПСО“НаукиоЗемле”РУДНУчредитель(издатель):ООО«ГеоДозор»,Россия,Москва

ИздаетсясовместносПСО«НаукиоЗемле»Российскогоуниверситетадружбынародов

Почтовыйадресредакции:Россия,117198,Москва,ул.Миклухо-Маклая,дом8корпус2,каб.445Электронныйадрес:http://geo-science.ruЭлектроннаяпочта:[email protected]

Размещение статьи в номере журнала на его официальном интернет-сайте http://geo-

science.ruявляетсясвидетельствомпубликации.Авторскиеправасохраняютсявсоответствиисмеждународнымиправилами.Авторыстатейнесутответственностьзасодержаниестатейиза сам факт их публикации. Редакция не всегда разделяет мнения авторов и не несетответственности за недостоверность публикуемых данных. Редакция журнала не несетникакой ответственности перед авторами и/или третьими лицами и организациями завозможный ущерб, вызванный публикацией статьи. Редакция вправе изъять ужеопубликованнуюстатью, есливыяснится,чтовпроцессепубликациистатьибылинарушенычьи-либоправаили общепринятыенормынаучной этики.Офактеизъятия статьи редакциясообщает автору, который представил статью, рецензенту и организации, где работавыполнялась.

СОДЕРЖАНИЕ/CONTENT

Международныйнаучно-техническийипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле»,№3/2015 4

ГЛАВНАЯТЕМА/MAINTHEME КафтанВ.И.Национальное сообщение России за 2011-2014 годы для

Международной ассоциации геодезии Международного геодезического игеофизического союза / Kaftan V.I. National report to the InternationalassociationofgeodesyoftheInternationalunionofgeodesyandgeophysics2011-2014

5

Савиных В.П., Кафтан В.И. Преамбула национального сообщениямеждународной ассоциации геодезии международного геодезического игеофизическогосоюзаза2011-2014гг./SavinychV.P.,KaftanV.I. Рrefacetothenationalreporttotheinternationalassociationofgeodesyoftheinternationalunionofgeodesyandgeophysics2011-2014

7

Кафтан В.И., Малкин З.М., Побединский Г.Г., Столяров И.А.Отсчетные основы / Kaftan V.I., Malkin Z.M., Pobedinsky G.G., Stoliarov I.A.Referenceframes

9

Кафтан В.И., Сермягин Р., Зотов Л. Гравитационное поле земли /KaftanV.I.,SermiaginR.,ZotovL.Gravityfield 22

Кафтан В.И., Горшков В.Л., Малкин З.М., Шестаков Н., Стеблов Г.Геодинамика/KaftanV.I.,GorshkovV.L.MalkinZ.M., ShestakovN., SteblovG.Geodynamics

29

ГоршковВ.Л.,МалкинЗ.М.,ЗотовЛ.В.Вращениеземли/GorshkovV.L.,MalkinZ.M.,ZotovL.V.Earth’sRotation 44

ДокукинП.А.,УстиновА.В.Oпределениепространственногоположенияиприкладныезадачи/DokukinP.A.,UstinovA.V.Positioningandapplications 53

Кафтан В.И., Малкин З.М. Общие и смежные проблемы геодезии /KaftanV.I.,MalkinZ.M.Сommonandrelatedproblems 63

ГЕОДИНАМИКА/GEODYNAMICS Татаринов В.Н., Каган А.Я. Гипотеза развития геодинамического

процессаприкатастрофическомземлетрясенииTohoku-oki11марта2011г./Tatarinov V.N., Kagan A.Ya. The hypothesis of geodynamic processes at thecatastrophicearthquakeTohoku-okiMarch11,2011

69

ГЕОДЕЗИЯ/GEODESY ГоршковВ.Л.,ЩербаковаН.В.Осогласованностискоростейстанцийс

несколькими ГНСС-приемниками / Gorshkov V.L., Shcherbakova N.V. Аboutconsistencyofstationvelocitieswithmultiplegnss-receivers

95

ИНЖЕНЕРНЫЕИЗЫСКАНИЯ/ENGINEERINGSTUDIES Мутталибова Ш.Ф., Данзиев Р.М. Mетод оптимальной

дифференциальной маршрутизации водной массы потенциальногозатоплениянаруслосуммирующегоканала/MuttalibovaSh.F.,DanzievR.M.Thedifferentialoptimumroute'smethodforwatermassesofpotentialfloodinginthestreamadderchannel

104

ГЕОЛОГИЯ/GEOLOGY Асланов Б.С., Гусейнова М.А. Kольцевые особенности нефтегазовых

месторожденийапшерона/AslanovB.S.,GuseinovaM.A.Koltsevye featuresofoilandgasfieldsabsheron

108

ПАМЯТЬ/MEMORY ТатевянСурияКеримовна(1937-2015) 111ЛебедевСвятославВладимирович(1937-2015) 113

НАШИАВТОРЫ/AUTHORS 114

ГЛАВНАЯТЕМА/MAINTHEME


НАЦИОНАЛЬНОЕ СООБЩЕНИЕ РОССИИ ЗА 2011-2014 ГОДЫ ДЛЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ АССОЦИАЦИИ ГЕОДЕЗИИ

МЕЖДУНАРОДНОГО ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО И ГЕОФИЗИЧЕСКОГО СОЮЗА

NATIONAL REPORT TO THE INTERNATIONAL ASSOCIATION OF GEODESY OF THE INTERNATIONAL UNION OF GEODESY AND

GEOPHYSICS 2011-2014

Ведущиммеждународнымнаучнымобъединением в области геодезии игеофизики является Международныйгеодезический и геофизический союз(МГГС). МГГС представляет собойнеправительственную общественнуюорганизацию по изучению Земли какпланеты с использованиемгеодезических и геофизических средстви методов. МГГС основан в 1919 г. Егоядром являются 8 международныхассоциаций: вулканологии и геохимии,геодезии, гидрологических наук,геомагнетизма и аэрономии,криосферных наук, метеорологии иатмосферных наук, сейсмологии ифизикитвердойЗемли,физическихнаукоб океане. В состав МГГС входят такженесколько научных комиссий и

комитетов. Количественный икачественный состав МГГС, а также егоструктура непрерывносовершенствуются. Одной из старейшихассоциаций МГГС являетсяМеждународная ассоциация геодезии(МАГ),организованнаяв1862году.

Российская Федерация являетсяофициальным членом МГГС.Организацию взаимодействия с МГГСосуществляет Национальныйгеофизический комитет Российскойакадемиинаук (НГКРАН).НГКРАНбылсоздан в СССР в августе 1954 года сцелью координации научныхисследований в области геодезии поаналогиисподобнымиорганамидругихстран-участниц программыМеждународный геофизический год.



Сегодня в состав НГК РАН сходят 8секций,соответствующихассоциациямвсоставеМГГС. Одной из основных задачдеятельности секций являетсянаписание национального научногосообщения, представляемого один раз вчетыре года на Генеральную ассамблеюМГГС. Совокупность национальныхсообщений является общиминформационным докладом НГК РАН,представляемымМГГС.

Национальное сообщение погеодезии представляет собой обзорнаучных работ российских геодезистов,каквРоссии,такизарубежом,за2011-2014гг.Оносодержиткраткоеописаниеважнейших научных результатов вобласти геодезии, опубликованных впечати, проведения международных инациональных симпозиумов, семинаров,конференций,новыхнаучныхизданий.

26-я Генеральная ассамблея МГГСсостоялась 22 июня-02 июля 2015 г. вПраге (Чехия). Научная программаассамблеи включала в себя 5769поданных и 388 (6.7%) отклоненныхдокладов. Принятые презентациираспределялисьна

• 9лекцийсоюзаМГГС• 476приглашенныхдокладов• 2682устныхдоклада• 2211стендовыхдоклада.

Итоги участия МАГ в 26-йГенеральнойассамблееМГГС2015:

• МАГ приняла участие в одномсимпозиуме союза, трехобъединенных между ассоциациямии восьми собственных симпозиумахМАГ.

• Всего 52 секции были проведены за8днейработы.

• 650 устных и стендовых докладовбыли представлены, среди которых10насимпозиумеСоюзаU8Geo,23-JG01 Crio, 36 - JG02 Atmo, 6 - JG03Hidro,78-G1Ref,136-G2Static.g,80-G3 Varia.g, 80 - G4 Rot+Gdy, 95 - G5GNSS,28-G6Heights,35-G7Hazardи46 -G8Sea-Level.Можновидеть, чтонаибольший интерес вызвали темыстатическойгравиметриииГНСС.

• 545 устных и стендовых докладовпредставленыМАГ(10.1%отобщегочисладокладовна26-йГенеральнойассамблееМГГС2015).

Динамика активности МАГ напоследних Генеральных ассамблеяхМГГС(МАГ/МГГСвцелом):

• 1995:567/4125;• 1999:478/4051;• 2003:407/4151;• 2007:433/4380;• 2011:370/3011;• 2015:542/4120.

Динамика показывает, чтоактивность повышается по сравнению спредыдущими ассамблеямисущественно и приближается к уровнюГенеральнойассамблеи1995г.(Боулдер,США). Заметим, что минимальное числоучастников характерно для ассамблеи2011г.(Мельбурн,Австралия).

КафтанВ.И.доктортехническихнаук,

главныйнаучныйсотрудник,ГеофизическийцентрРАН



УДК 528 SavinikhV.P./СавиныхВ.П.,

KaftanV.I./КафтанВ.И.

ПРЕАМБУЛА НАЦИОНАЛЬНОГО СООБЩЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ АССОЦИАЦИИ ГЕОДЕЗИИ МЕЖДУНАРОДНОГО ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО

И ГЕОФИЗИЧЕСКОГО СОЮЗА ЗА 2011-2014 ГГ.

PREFACE TO THE NATIONAL REPORT TO THE INTERNATIONAL ASSOCIATION OF GEODESY OF THE INTERNATIONAL UNION OF

GEODESY AND GEOPHYSICS 2011-2014

Аннотация: Дается краткаяхарактеристика Национальногоинформационного сообщения, представленногоГенеральной ассамблее геодезииМеждународного геодезического игеофизического союза о работах в областигеодезии за2011-2014 гг.Описаны структураисодержание национального информационногосообщения. Выделены наиболее важныедостижения российских исследователей вобластигеодезиизауказанныйпериод.

Abstract: Brief characteristic of the theNationalReport to the InternationalAssociationofGeodesyof the InternationalUnionofGeodesyandGeophysics 2011-2014 is presented. The structureand content of the National Report are described.The more principal scientifical developments ofRussian geodesists of the report period areemphasized.

Ключевые слова: геодезия, национальноесообщение, Международная ассоциациягеодезии, Международный геодезический игеофизическийсоюз

Keywords: geodesy, national report,International Association of Geodesy, InternationalUnionofGeodesyandGeophysics

This report, submitted to theInternationalAssociationofGeodesy(IAG)of the InternationalUnion ofGeodesy andGeophysics (IUGG), contains the resultsobtained by Russian geodesists in 2011-2014. This report was prepared for theXXVI General Assembly of IUGG (CzechRepublic,Prague,22June–2July2015).Itbriefly describes the results of principalresearch in geodesy, geodynamics,gravimetry, in the studies of geodeticreferenceframecreationanddevelopment,the Earth’s shape and gravity field, theEarth’s rotation, geodetic theory, itsapplication and some other areas ofresearch.

Thereportisorganizedasasequenceof abstracts of principal publications andpresentations for symposia, conferences,workshops etc. Each of the reportparagraphs includes a list of scientificpapers published in 2011–2014 includingthose prepared in cooperation with

Russian scientists and their colleaguesfrom other countries. Some interestinginternationalandnationalscientificeventsarealsomentionedinthereport.

Forsomeobjectivereasonsnotalltheresults obtained by Russian scientists onthe problems of geodesy are included inthereport.

The more principal studies arelistedbelow.

The investigation of the impact ofthe Galactic aberration on the CRF, TRF,end EOP. For accurate modelling of thiseffect, the current best estimate of theGalactic aberration constantwas obtainedasA=5.0±0.3µas/yr.

StudyofsystematicerrorsoftheICRFand various aspects of combinationprocedures. In particular, the analysis hasshown that using the full correlationmatricesleadstosubstantialchangeintheorientation parameters between thecomparedcatalogues.



New algorithms of Molodenskytheory application for determining theEarth’sshape.

Construction and development ofnewabsolutegravitymeters.

Propagation of the internationalgravity reference system to the nationalgravityreferenceframe.

Studyofcoseismicgravitychangesinrelation with the May 24, 2013 Okhotskdeep-focusearthquake.

GeodynamicstudyoftheWestPacific,Near Baltic, Caucasus and Lake Baikalregions.

First geodetic observations ofcoseismic crustaldisplacements causedbyadeep-focus(611km)earthquake

Complex geophysical research oftheTohokuearthquakephenomenon.

‘Paradox’ resolution of high and lowstrainvelocitiesundertheconceptthattheanomalous recent geodynamics is causedby parametric excitation of deformationprocesses in fault zones in conditions of aquasistaticregimeofloading.

Research on relation between corenutationandgeomagneticactivity.

It was found that the amplitude andphase of the Free Core Nutation (FCN)variationsderived fromVLBIobservations

arecorrelatedwithgeomagneticjerks.Thecomparisonoftheepochsofthechangesinthe FCN amplitude and phase with theepochs of the GMJs indicated that theobserved extremes in the FCN amplitudeand phase variations were closely relatedtotheGMJepochs.

The detailed investigtion of thestructure of the Chandler Wobble (CW)revealed that it consists of six principalcomponentswiththeperiodsfrom11to75years. It was also found that the CWvariationsmaybe connectedwith the Sunactivity,Markovits'swaves,andtheKpandApgeomagneticindices.

The algorithm of calculation of planrectangular coordinates, declinations andscale of Gauss projection in 6º zone bygeodeticcoordinates.

The weighted modifications ofcorrelationcoefficientandAllanvariance.

The implementation of the Finslergeometryingeodesytotakeanewlookatitstraditionaltasksandtocontributetotheconstruction of new approaches toproblem areas of space geodesy andastrometry.

©SavinikhV.P.,KaftanV.I.,2015



УДК 528 KaftanV.I./КафтанВ.И.,

MalkinZ.M./МалкинЗ.М.,PobedinskyG.G./ПобединскийГ.Г.,

StoliarovI.A./СтоляровИ.А.

ОТСЧЕТНЫЕ ОСНОВЫ

REFERENCE FRAMES

Аннотация:Впубликациикраткоописанырезультаты работы российских геодезистов в2011–2014 гг. в области установления иподдержанияземнойинебеснойсистемотсчета,в основном, на основе анализа публикаций идокладов на конференциях. Основныминаправления работ были уточнение земнойсистемы отсчета ITRF и отечественных сетейФАГС, высотной и гравиметрической сетей.Рассмотрены вопросы улучшения небеснойсистемы отсчета ICRF, а также взаимовлияниеземнойинебеснойсистемотсчетаипараметроввращенияЗемли.ВажнымнаправлениемработыбылоиспользованиеиразвитиеГНСС.Однимизважнейших событий отечественной геодезииявилось официальное принятие системыкоординат ГСК-2011. Рассматриваютсявозможные подходы к созданию Северо-Восточной региональной системы отсчетаNEEREF.Котчетуприложенсписокпубликацийзауказанныйпериод.

Abstract: This paper contains a brief reviewof theRussiangeodesists’activity in2011–2014 inthe field of reference frames mainly based on theanalysis of the literature on the subject. Themainresearch topics were improvement of ITRF andRussian Fundamental Astro-Geodetic Network(FAGN)aswellasheightandgravimetricnetworks.Also considered were ICRF development,interaction between terrestrial and terrestrialreference framesandEarthorientationparameters(EOP).ImportantpartofactivitywasGNSSmethodsdevelopment and applications. A principallyimportant achievement was official approving ofnew state geocentric coordinate reference system(reference frame) GSK-2011. Various approachedto creation of the regional North-EurasianReferenceFrame(NEEREF)arediscussed.Detailedpublicationlistisattachedtothepaper.

Ключевые слова: геодезия, системаотсчета, отсчетная основа, системы координат,ошибкиизмерений

Keywords: geodesy, reference system,reference frame, coordinate system, observationerrors

The latest research is devoted to theproblems of International CelestialReferenceFrame(ICRF)development.

In recent years much attention hasbeenpaidtotheastrometricimplicationsofthe galactic aberration in proper motions(GA).ThiseffectcausessystematicerrorsinICRF at a µas level already substantial forresults of the VLBI observations used forsimultaneous determinations of CRF, TRFandEOP[Malkin,2011b,2012c,2014b;Liuetal.,2012].Therefore,thiscorrectionmustbe taken into account during highlyaccurate astrometric and geodetic dataprocessing.Itsaccuracydepends,inthefirstplace, on accuracy of the Galactic rotationparameters. It was found from analysis ofthe all available determinations of the

Galactic rotation parameters R0 and Ω0made during last 10 years that the mostprobable value of the Galactic aberrationconstant A = 5.0 ± 0.3 µas/yr [Malkin,2012d; 2013d, 2013e, Малкин З.М.,2013f,2014c].

Systematic errors of the ICRF arediscussed inmore detail in several papers.As follows from the many-decadesexperienceofclassicalastronomy,themostaccuratecatalogofcelestialobjectsformingthe ICRF can be obtained from acombination. Various aspects ofcombination procedures are discussed in[Sokolova, Malkin, 2012, Соколова,Малкин, 2013a, Sokolova, Malkin, 2013b,Соколова,Малкин,2014].Inparticular,theanalysis has shown that using the full



correlation matrices leads to substantialchange in the orientation parametersbetweenthecomparedcatalogues.

Correctestimateoftherandomerrorsofthecatalogsisimportantformanytasks,suchascatalogcomparison,computationofthe weights of the catalogs duringcombinationetc.Formaluncertaintiesofthesourcepositionsprovidedinthecatalogaregenerallysubstantiallysmallerthantherealposition accuracy. These estimates can beimproved if the correlation betweencatalogsisaccountedfor.In[Malkin,2013a;2013b, Малкин, 2013g, 2014a] one ofpossibleapproachestosolvethistaskusinga modified and generalized "3-corneredhat"methodisconsidered.

An international project of a use of aradio-telescope in Sierra Negra for VLBImethodrealizationispresentedin[КрыловВ.И.идр.,2014].

Compact satellite laser ranging (SLR)meters “Sazhen-TM” produced by OpenJoint-stock Company “Research-and-ProductionCorporation “Precision Systemsand Instruments” are installed at QuasarVLBInetworkobservatories [FinkelsteinA.et al, 2012]. The measurement systemallows determining distances of 400-6000km (day) and 400-23000 km (night) withthe accuracy of 1 cm. Local ties betweenGNSSandSLRmarkersaredeterminedwiththeprecessionof1-3mm[ФинкильштейнА.идр.,2012].

VLBI antenna rotation centers wereconnected with Fundamental Astro-Geodetic Network (FAGN) points with theaccuracy of 1-5mm forplan and1-10mmfor height components. Loop misclosureswere determined as sums of local tievectorsandbaselineVLBIandGNSSvectorsbetween points of VLBI and FAGN. Rootmean square errors of vector componentswere received asmx=15mm,my=11mmиmz=14 mm for distances of severalthousandkilometers.

The latest International TerrestrialReference Frame (ITRF) realizations arederived from four space geodesytechniques: VLBI, GPS, SLR, and DORIS,

whereas the International CelestialReferenceFrame(ICRF)isaresultofglobalVLBIsolution.ThelatteristiedtotheITRFdatum using an arbitrary set of referencestations. VLBI also shares responsibilitywith SLR for ITRF scale.All the techniquescontribute to positions and velocities ofITRF stations. As a consequence, we facedwith systematic errors and mutual impactof CRF and TRF realizations,which cannotbefixedbydatumcorrectionduringcurrentcombination. These problems have beendiscussedin[Boehm,2012a2012b;Malkin,2012a,2012b;Malkinetal.,2012].

The International TerrestrialReferenceFrameconsidersthepositionatareferenceepochplusa linearvelocity termforstationcoordinates.However,theactualstation movement also includes severaltidal and non-tidal corrections (e.g., solidEarthtides,oceanandatmosphereloading)recommended by the IERS Conventions aswell as unmodelled non-lineardisplacements. The increasing accuracy ofVery Long Baseline Interferometry (VLBI)observationsand thegrowing timespanofavailable data allow the determination ofseasonal signals in station positions whichstillremainunmodelledintheconventionalanalysis approach. It was shown thatneglectingtheseasonalstationmotionleadsto UT1 systematic errors at the μs level[Malkin, 2013g]. Itwas also found that theseasonal station movements do not yieldanysignificantsystematiceffectontheCRFbut can cause a significant change inpositionofradiosourceswithsmallnumberofsessionsnon-evenlydistributedover theyearfraction[Krasnaetal.,2013,2014]

DORISanalysis centeroperatesat theInstitute of Astronomy of the RussianAcademy of Science (INASAN). It producesSINEX weekly free network solutions,geocenter motion, EOP and STCD series.The latest Gipsy software version (GIPSY6.0) is used for time series production.Dynamic Regression Modeling is proposedandusedforgeocentermotionpredictionat6-25weeks intervals [KuzinS.,TatevianS.,2011].



Global space reference frame realizedas precise GLONASS ephemeris wasdeveloped by the Federal State BudgetaryEstablishment "Federal Scientific-TechnicalCenterofGeodesy,CartographyandSpatialData Infrastructure". The special web-site(http://rgs-centre.ru)isunderconstructionand works in a test mode. Permanentobservations of the Russian FundamentalAstro-Geodetic Network (FAGN) are used

for precise ephemeris production (seeFig.1). Figure 1 shows that the FAGNfragmentisinthepossessionoftheFederalState Budgetary Establishment "FederalScientific-Technical Center of Geodesy,Cartography and Spatial DataInfrastructure". FAGN fragments of otherownerships are reflected in [Savinykh V.P.etal.,2014].

Fig.1RussianFundamentalAstro-GeodeticNetwork(FAGN)

New state geocentric coordinate

reference system (reference frame) GSK-2011 is developed and officially adopted[Демьянов Г.В. и др., 2011a, b, c, d,Горобец В.П. и др., 2012, 2013a, b, c,Кафтан В.И., 2011]. Coordinatetransformation parameters between thenationalcoordinatesystemSK-95andGSK-2011aredetermined[ГоробецВ.П..,2013].SK-95 operates in remote Russian areas.The special study of the SK-95 state in theRussianArcticisemphasizedin[ХодаковП.А., Басманов А.В., 2014]. The nationalcoordinate system SK-95 is realized byFAGNandtwomoredensesatellitegeodeticnetworks:PreciseGeodeticNetwork (PGN)

and 1st order Satellite Geodetic Network(SGN-1)[DemianovG.V.etal.,2011].

GLONASS system has a spacerealization of the global coordinatereference frame PZ-90.11. Its maindevelopment results, role and place in thenational coordinate infrastructure arestudied and described in [Вдовин В.С.,2013].

The results of a first experiment ontheuseoffullconstellationoftheGLONASSsystem for the precise positioning aredescribed. To compare the positioningaccuracyestimatedby theuseofGLONASSandGPS,measurementsobtainedat15sitesof the Russian FAGN were analyzed. Theoutcome of the performed computations



shows that sites of the Russian geodeticnetwork were determined with theprecision (rms) 3-10 mm in spite of shortperiod of measurements. The differencesbetween coordinates of these sites,estimated by only GPS or GLONASSmeasurements, are in the same limits. It isconsidered that the models used for dataprocessing with GLONASS should be morestudiedanddeveloped[TatevianS.K.,KuzinS.P.,DemianovG.V.,2013].

A combined use of GPS/GLONASStechniques for the development of theRussian geodetic reference network isstudiedanddescribedin[TatevianS.,KuzinS.,2011].

TheGeodesySection[http://geodesy-ngc.gcras.ru/en/] of the NationalGeophysical Committee[http://ngc.gcras.ru/index_eng.html] of theRussianAcademyofSciencesannouncedaninitiative on unifying the observationnetworksaffiliatedtodifferentnationalanddepartmental organizations into a single

regional cluster. A number of meetings ofthe Geodesy Section held in 2012-2103were devoted to solving the organizationalproblem.Duringthisperiod,thetextsoftheStatuteof the InternationalCommissiononthe Regional Terrestrial Reference Framefor North East Eurasia (NEEREF) and theAgreement between the institutions andorganizations were elaborated, and thesigning of the Agreement started. TheNEEREFstructureshouldbeestablishedbyapproximate analogy with EUREF. Theentire research is based on the unifiedobservation network which provides theinitial observation data obtained not onlyby GNSS but also by other satellite andterrestrial observation techniques. Theobservationdatawillbe transmitted to thedata centers and/or analysis centers forprimary treatment and/or final solutiondetermination. Themeasurement data andprocessing results should be available to awide range of users [Savinykh V.P. et al.,2014].

Fig.2RussianPreciseGeodeticNetwork



One of NEEREF objectives is toconduct research not only in the frame ofconventional geodetic problems but alsotherelatedgeophysicalones.Forexample,the interaction with geomagneticobservation networks,which is significantfor better understanding of theinterrelationship of the terrestrial andnatural external processes, is proposed[KaftanV.I.,KrasnoperovR.I.,2015].

The first kinematic coordinatereference frame of Russia is a commonwork result of the above mentionedRussian institutions. The coordinatesolutions were obtained based on theITRF08catalogue.Thecoordinateaccuracy

valuesofdailyBernese solutionswere0.8and1.7mmforthehorizontalandverticalcomponents, accordingly. The velocityvector values of the sites of the RussianFundamental Astro-Geodetic Network(FAGN) are derived from the data ofcontinuousGPSobservationsconducted in01/2010-12/2011. The velocities aredeterminedfromthetimeseriesanalysisoftwo-year observations. The accuracy ofdetermination of the displacement ratesobtained from the time series of dailycoordinate solutions attained 0.2-0.3 and0.4mm/yr for the horizontal and verticalcomponents, respectively [Горобец В.П.идр.,2012].

Fig.3Russian1storderSatelliteGeodeticNetwork

The development of state gravity

networkinRussia(USSR)hasbeguninthefourth decade of the 20th century. Allgravitymeasurements of that epochwereperformedatthefourreferencestationsinMoscow, Pulkovo, Poltava and Kazan thatwere directly connected to Potsdamstation. The further advancements ofgravitymeasurements resulted in creatingthe State Gravimetric Reference Frame of

the First order during the period from1965to1970.

The modern State gravimetricnetworkwasestablishedusingdifferentialpendulum method from 1979 to 1994.Morethan1000stationswereinstalledandobserved during that time, creating thefoundation for further densification of thenetworkandgravimetricsurveys.TheFirstorder network consisted from 11



fundamentalstationswheremeasurementswere made using Russian ballisticgravimeters with high precision. Thegravimetric network for epoch 1995 wascreatedby combiningmeasurements fromfundamentalandFirstorderstations.

The special attention is given to thedevelopment of Fundamental gravimetricnetwork in the last decade (see Fig.5).Newly created stations are included incomplex sites of the FAGN and PGN andjoined with First order stations of thepreviousperiod if possible. Thus repeatedgravitymeasurementsarebeingmadeoverall national territory more than 20 yearslater that allowed the accuracy of thepreviousgenerationnetworktobecheckedand the crustal motion together withrepeatedlevelingtobestudied.

All measurements at the stations oftheFundamentalNetworkaremadeusing

absolute ballistic gravimeters. Newgeneration of gravity meters of GBL-Mseries were produced since 2009 in IAiERAS. TSNIIGAiK has three instruments oftheseriesthatareusedduringregularfieldmeasurements. Some measurements arealso made with FG-5, GBL-P, GABL-E andother gravity meters. The root meansquare errors of the latest gravitymeasurement vary from0.8 to3.3μGal atthe stationary fundamental gravity points.The extension of the gravimetric networkontheRussianpartofArctichasstartedin2012. There are plans to develop afundamental gravimetric network inAntarcticafrom2014to2017atthesitesofactive Russian Antarctic stations. Nationaland international comparisons of absolutegravitymeters are beingmade at Russiangravimetricstations.

Fig.4MainRussianverticalreferenceframe(1stand2ndorderpreciselevelings).Blacksolidlinesarethe1storderleveling.Thinblacklinesarethe2ndorderleveling.Stateborderof

Russiaisindicatedbygrayline.Bluedots–connectionpointsbetweennationalnetworks.Redlines–resentrelevelings.



Fig.5RussianFundamentalGravityNetwork

Fig.6.TheJournées2014participantsatPulkovoObservatory22-24September2014



The Journées 2014 "Systèmes deréférence spatio-temporels", with the sub-title"Recentdevelopmentsandprospectsinground-based and space astrometry" wereorganized at PulkovoObservatory from22to24September2014.Themainpurposeofthe meeting is to provide an internationalforumforadvanceddiscussion inthe fieldsof spaceand timereferencesystems,Earthrotation, astrometry and time. TheseJournées are included in the program ofcelebratingof the175thanniversaryof thePulkovo observatory. Common photo ispresentedinFig.6.

The information on gravity study ispresentedintheGravityFieldsection.

References

1. АбдрахмановР.З.,ДемьяновГ.В.,КафтанВ.И.,Побединский Г.Г. Методические вопросыпостроения глобальных и региональныхгеодезических сетей //Автоматизированные технологииизысканий и проектирования.- 2013.-№1(48).- с. 80-85.http://www.credo-dialogue.com/journal/all_numbers/%E2%84%96-1%2848%29.aspx

2. АбдрахмановР.З.,ДемьяновГ.В.,КафтанВ.И.,Побединский Г.Г. Методические вопросыпостроения глобальных и региональныхгеодезических сетей //Автоматизированные технологииизысканий и проектирования.- 2013.-№2(49).- с. 67-70.http://www.credo-dialogue.com/journal/all_numbers/%E2%84%96-2%2849%29.aspx

3. БасмановА.В.История созданияиразвитиянивелирной сети России / Физическаягеодезия. Научно-технический сборникЦНИИГАиК.–М.:Научныймир,2013.–с.151-163

4. Богданов А.С., Капцюг В.Б., Ангелов К.К.,БрыньМ.Я.ОработахпосохранениюзнаковпервойвысотнойосновыСанкт-Петербурга.Изыскательскийвестник, 2013,№2 (17), 3-15.http://www.spbogik.ru/vestnik/410--17-2-2013.html

5. ВдовинВ.С. СистемаПЗ-90.Основныеитогиразвития. Роль и место в единой системекоординатно-временногоинавигационногообеспечения страны. // Труды ИПА РАН,вып. 27, 2013. С. 132-142.http://elibrary.ru/item.asp?id=21511714

6. Гаязов И.С., Губанов В.С., Братцева О.А.,Курдубов С.Л. Разработка программныхсредств совместной обработки различных

типовнаблюдений//ТрудыИПАРАН,вып.23, 2012. С. 136-141.http://elibrary.ru/item.asp?id=20193549

7. Гаязов И.С., Суворкин В.В. Определениепараметров связи Государственнойгеоцентрической системы координат иМеждународнойземнойсистемыкоординат// Труды ИПА РАН, вып. 23, 2012. С.47-54.http://elibrary.ru/item.asp?id=20193536

8. ГоробецВ.П.,ДемьяновГ.В.,МайоровА.Н.,Побединский Г. Г.. Государственнаягеоцентрическая система координат.Проблемы поддержания и развития врамках новой ФЦП «ГЛОНАСС» / 14-йМеждународный научно-промышленныйфорум «Великие реки’2012». Трудыконгресса. Том 1. Нижний Новгород,ННГАСУ, 2013, с. 385 - 389.http://www.nngasu.ru/cooperation/2012-tom1.pdf

9. Горобец В.П. Определение связи междугеоцентрической системойкоординатиСК-95 / Физическая геодезия. Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. – М.:Научныймир,2013.–с.95-98

10. Горобец В.П., Демьянов Г.В., Майоров А.Н.,Побединский Г.Г. Результаты построениягосударственной геоцентрической системыкоординат РоссийскойФедерации в рамкахФедеральной целевой программы«ГЛОНАСС». Геодезия и картография, 2012,№2, с. 53-57http://elibrary.ru/item.asp?id=21760750

11. Горобец В.П., Демьянов Г.В., Майоров А.Н.,Побединский Г.Г. Современное состояние инаправления развития геодезическогообеспечения РФ. Системы координат(начало)//Геопрофи.-2013.-№6.–с.4–9.http://www.geoprofi.ru/default.aspx?mode=binary&id=1721

12. Горобец В.П., Демьянов Г.В., Майоров А.Н.,Побединский Г.Г. Современное состояние инаправления развития геодезическогообеспечения РФ. Высотное игравиметрическое обеспечение (окончание)// Геопрофи. - 2014. - № 1. – с. 5 – 11.http://www.geoprofi.ru/default.aspx?mode=binary&id=1739

13. Горобец В.П., Демьянов Г.В.,ПобединскийГ.Г., Яблонский Л.И.Государственная геоцентрическая системакоординат Российской Федерации» /Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IXМеждунар.науч. конгр., 15–26 апреля 2013 г.,Новосибирск: Пленарное заседание: сб.материаловв2т.Т.2.–Новосибирск:СГГА,2013. с. 76 – 94.http://www.nngasu.ru/cooperation/2012-tom1.pdf



14. Демьянов Г.В. Геодезия и ГЛОНАСС/Физическая геодезия. Научно-техническийсборник ЦНИИГАиК. – М.: Научный мир,2013.–с.13-24

15. Демьянов Г.В., Майоров А.Н., ПобединскийГ.Г. Проблемы непрерывногосовершенствования ГГС и геоцентрическойсистемы координат России // Геопрофи.-2011.- №2.- с. 11-13http://www.geoprofi.ru/default.aspx?mode=binary&id=1381

16. Демьянов Г.В., Майоров А.Н., ПобединскийГ.Г. Проблемы непрерывногосовершенствования ГГС и геоцентрическойсистемы координат России (продолжение)// Геопрофи.-2011.- №3.- с. 21-27http://www.geoprofi.ru/default.aspx?mode=binary&id=1405.

17. Демьянов Г.В., Майоров А.Н., ПобединскийГ.Г. Проблемы непрерывногосовершенствования ГГС и геоцентрическойсистемы координат России (окончание) //Геопрофи.-2011.- №4.- с. 49-55http://www.geoprofi.ru/default.aspx?mode=binary&id=1421

18. Демьянов Г.В., Майоров А.Н., ПобединскийГ.Г. Системы геодезических координат и ихразвитиенаосновепримененияглобальныхнавигационных спутниковых систем //Геодезияикартография-2011а.-№6.-с.7-11.http://elibrary.ru/item.asp?id=21943050

19. Докукин П.А., Поддубский А.А. Анализспутниковых наблюдений эталонногобазиса // Землеустройство, кадастр имониторингземель.–2011.–№1.-с.093-099.http://elibrary.ru/item.asp?id=18413163

20. ИпатовА.В.,ФинкельштейнА.М.,ГаязовИ.С.,МардышкинВ.В.,МихайловА.Г.,СуркисИ.Ф.,Ильин Г.Н., ИвановД.В., КайдановскийМ.Н.,СальниковА.И.,ФедотовЛ.В..РСДБсистемыдля поддержки глобальной навигационнойсистемы ГЛОНАСС // Труды ИПА РАН, вып.24, 2012. С. 12-23.http://elibrary.ru/item.asp?id=20329788

21. КарпикА.П.,ГиенкоЕ.Г.,КосаревН.С.Анализисточников погрешностей преобразованиякоординат пунктов спутниковыхгеодезических сетей. Известия высшихучебных заведений. Геодезия иаэрофотосъемка. 2014. №S4. С. 55-62.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-1664.pdf

22. Крылов В.И., Кокина Т.Н., Мендоза А.Д.Проект использования радиотелескопа вСьерраНегра для реализацииметода РСДБ.// Сборник статей по итогам научно-технических конференций: Приложение кжурналу «Известия вузов. Геодезия и

аэрофотосъёмка», № 6. – вып.7, в двухчастях.Частьпервая.2014.С.10-13

23. Сальников П.А. Разработка методикивысокоточного геометрическогонивелирования.Международный научно-технический и производственный журнал«Науки о Земле» - 2011. - №2 - с.28-34.http://issuu.com/geo-science/docs/02-2011

24. СоколоваЮ.Р.,МалкинЗ.М.Овлиянииучетакорреляционнойинформациинапараметрывзаимной ориентации небесных системотсчета.ВестникСПбГУ,Сер.1,2013,Вып.4,146-151.http://vestnik.unipress.ru/pdf13/s01/s01v4_13.pdf

25. Соколова Ю.Р., Малкин З.М. Пулковскийсводный каталог координатрадиоисточников PUL 2013. Письма вАстрон.журн.,2014,т.40,N5,306-315.DOI:10.7868/S0320010814050040

26. Столяров И.А. К вопросу обнаружения иидентификации грубых ошибок измеренийпо результатам уравнивания нивелирныхсетей параметрическим способом /Физическая геодезия. Научно-техническийсборник ЦНИИГАиК. – М.: Научный мир,2013.–с.122-134.

27. Финкельштейн А.М., Гаязов И.С., ИпатовА.В.,Смоленцев С.Г., Шаргородский В.Д.,МитряевВ.А.ОснащениеобсерваторийРСДБ-комплекса «Квазар-КВО» квантово-оптическими системами «Сажень-ТМ» //Труды ИПА РАН, вып. 23, 2012. С.78-83.http://elibrary.ru/item.asp?id=20193540

28. Финкельштейн А.М., Ипатов А.В., БезруковИ.А., Гаязов И.С., Кайдановский М.Н.,Курдубов С.Л,, Мишин В.Ю., Михайлов А.Г.,Сальников А.И.,Суркис И.Ф., Скурихина Е.А.,Яковлев В.А. Оперативное обеспечениесистемы ГЛОНАСС данными о всемирномвремени в режиме е-РСДБ нарадиоинтерферометрическом комплексе«Квазар-КВО» // Труды ИПА РАН, вып. 23,2012. С.89-98.http://elibrary.ru/item.asp?id=20193542

29. Ходаков П. А., Басманов А.В. О состояниигеодезических пунктов в сектореРоссийской Арктики (на примере морейЛаптевыхиВосточно-Сибирского)Известиявысших учебных заведений. Геодезия иаэрофотосъемка. 2014. №4. С. 21-25.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-4566.pdf

30. BoehmJ., JacobsC.,AriasF.,BoboltzD.,BolotinS., Bourda G., Charlot P., A. de Witt, Fey A.,Gaume R., Gordon D., Heinkelmmann R.,LambertS.,MaC.,NothnagelA.,MalkinZ.,SeitzM., Skurikhina E., Souchay J., Titov O. (2014)ICRF-3:CurrentStatusandInteractionwiththe



Terrestrial Reference Frame. GeophysicalResearchAbstracts,2014,v.16,EGU2014-3355.

31. Boehm J.,Malkin Z., Lambert S.,Ma C. (2012a)Challenges and perspectives for celestial andterrestrial reference frame determination. 7thIVS General Meeting: Launching the Next-Generation IVSNetwork,Madrid, Spain,March4-9 2012, Abstract's Book,55.http://www.oan.es/gm2012/gm2012AbstractsFinal.pdf

32. Boehm J.,Malkin Z., Lambert S.,MaC. (2012b)Challenges and Perspectives for TRF and CRFDetermination. In: IVS 2012 General MeetingProc., ed. D. Behrend, K.D. Baver, NASA/CP-2012-217504, 2012, 309-313.http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/boehm.pdf

33. Demianov G.V., Kaftan V.I., Mazurova E.M.,Tatevian S.K. (2011) Reference frames /National Report for the InternationalAssociation of Geodesy of the InternationalUnion of Geodesy and Geophysics 2007-2010.Ed. by V.P.Savinikh and V.I.Kaftan //Международный научно-технический ипроизводственный электронный журнал«Науки о Земле» (International scientific,technicalandindustrialelectronicjournal«GeoScience»).- 2011.- №1.- р. 7-13.http://geo-science.ru/wp-content/uploads/GeoScience-01-2011-p-05-36.pdf

34. Demianov G.V., Mayorov A.N., Sermiagin R.A.(2011) The joint height system establishmenttasks // Международный научно-технический и производственныйэлектронный журнал «Науки о Земле»(International scientific, technical andindustrial electronic journal «Geo Science»).-2011.- №1.- р. 37-39. http://issuu.com/geo-science/docs/01-2011

35. Duev D.A. (2011) VLBI observations ofGLONASS satellites. Proceedings of theInternational youth science forum«LOMONOSOV-2011» ed. А.I. Andreev, А.V.Andriyanov, E.A. Antipov,M.V. Chistyakova.—Moscow,МАKSPress,2011.

36. Finkelstein A., Gayazov I., Shargorodsky V.,SmolentsevS.,MitryaevV.(2012)InstallingSLRsystems at the “Quasar” VLBI networkobservatories // Proceedings of the 17thInternational Workshop on Laser Ranging.FrankfurtamMain,2012.P.358-362.

37. Finkelstein A., Ipatov A., Gayazov I.,Shargorodsky V., Smolentsev S., Mitryaev V.,Diyakov A., Olifirov V., Rahimov I. (2012) Co-location of Space Geodetic Instruments at the“Quasar” VLBI Network Observatories. IVS2012GeneralMeetingProceedings,p.157-160.

38. Finkelstein A.M., Ipatov A.V., Skurikhina E.A.,SurkisI.F.,SmolentsevS.G.,FedotovL.V.(2012)Geodinamic observations on theQUASARVLBI

network in 2009-2011. Astronomy Letters.2012.V.38.No6.P.349-398

39. GayazovI.,MitryaevV.,SmolentsevS.,RahimovI.,DiyakovA.,ShpilevskiV.,PshenkinV.,RetsYa.(2012) SLR Observations at the “Quasar”network stations // International Scientific-Technical Conference WPLTN-2012. Book ofabstracts.2012.P.41-42.

40. http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/fnkelstein1.pdf

41. Ipatov A., Gayazov I., Smolentsev S. (2012)“Quasar” VLBI network observatories as co-location sites // International Scientific-Technical Conference WPLTN-2012. Book ofabstracts.2012.P.39-40.

42. IpatovA.,IvanovD.,IlinG.,FedotovL.,GayazovI., KaidanovskyM., Mardyshkin V., Salnikov A.,Smolentsev S., Surkis I. (2012) The RussianVLBI-network of new generation //International Scientific-Technical ConferenceWPLTN-2012.Bookofabstracts.2012.P.38.

43. Jacobs, C. S., Arias, F., Boboltz, D., Boehm, J.,Bolotin, S., Bourda, G., Charlot, P., de Witt, A.,Fey,A.,Gaume,R.,Gordon,D.,Heinkelmann,R.,Lambert, S., Ma, C., Malkin, Z., Nothnagel, A.,Seitz, M., Skurikhina, E., Souchay, J., Titov, O.(2014) ICRF-3: Roadmap to the NextGeneration ICRF. In: Proc. Journees 2013SystemesdeReferenceSpatio-temporels,Paris,France, 16-18Sep2013,Ed.N.Capitaine, Paris,2014,51-56

44. Kaftan V.I. (2011) The necessity of creation ofthe state geocentric coordinate referencesystem. Кафтан В.И. Необходимостьустановления государственнойгеоцентрической системы отсчета//Кадастр недвижимости .- 2011.- №3.-(24).-с.87-91http://www.roscadastre.ru/?id=720

45. Kaftan V.I., Krasnoperov R.I. (2015) Geodeticobservations at geomagnetic observatories.GeomagnetismandAeronomy.2015.Vol.55.No1.PP.118-123.

46. KrasnaH.,MalkinZ.,BoehmJ.(2013)Impactofnon-linear station motions on the ICRF. IAGScientificAssembly2013,Potsdam,Germany,1-6 Sep 2013, Book of Abstracts, p.300.http://www.iag2013.org/IAG_2013/Welcome_files/Abstracts_iag_2013.pdf

47. KrasnaH.,MalkinZ.,Boehm,J.(2014)Impactofseasonal stationdisplacementmodels on radiosource positions. In: Proc. Journees 2013SystemesdeReferenceSpatio-temporels,Paris,France, 16-18Sep2013,Ed.N.Capitaine, Paris,65-68.

48. Kuzin S., Tatevian S. (2011) INASAN analysiscenter status report, IDS AWG meeting 23-29May, Paris, 2011.http://ids-doris.org/report/meeting-presentations/ids-awg-05-2011.html



49. KuzinS.,TatevianS. (2013) INAACprocessingstatus and plans for ITRF2013, IDS AWGmeeting, 4-5, April, Toulouse, France,2013.http://ids-doris.org/images/documents/report/AWG201304/IDSAWG1304-Kuzin-INASANprocessingStatus.pdf

50. LiuJ.-C.,N.Capitaine,S.B.Lambert,Z.Malkin,Z.Zhu. (2012) Systematic effect of the GalacticaberrationontheICRSrealizationandtheEarthorientation parameters. Astron. Astrophys.,2012, v. 548, A50. DOI: 10.1051/0004-6361/201219421.http://www.aanda.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/aa/abs/2012/12/aa19421-12/aa19421-12.html

51. Malkin Z. (2012a) Connecting terrestrial tocelestial reference frames. In: IAU XXVIIIGeneral Assembly, 2012, Abstract Book, 918-919.http://www.referencesystems.info/iau-joint-discussion-7.html

52. Malkin Z. (2012b) Connecting terrestrial tocelestialreferenceframes.Proc.IAU,2012,Vol.10,IssueH16,223-224.

53. MalkinZ.(2012c)OntheimpactoftheGalacticaberration on VLBI-derived precession model.In: SchuhH.,BoehmS.,NilssonT.,CapitaineN.(Eds.) Proc. Journees 2011 Systemes deReference Spatio-temporels, Vienna, Austria,19-21 Sep 2011, Vienna: Vienna University ofTechnology,2012,168-169.

54. MalkinZ.(2012d)ThecurrentbestestimateoftheGalactocentricdistanceoftheSunbasedoncomparison of different statistical techniques.arXiv:1202.6128,2012.

55. Malkin Z. (2013a) A new approach to theassessmentofstochasticerrorsofradiosourcepositioncatalogues.Astron.Astrophys.,2013,v.558, A29. DOI: 10.1051/0004-6361/201322334

56. Malkin Z. (2013b) On Application of the 3-Cornered Hat Technique to Radio SourcePosition Catalogs. Proc. 21st Meeting of theEVGA,Eds.N.Zubko,M.Poutanen,In:Rep.Finn.Geod. Inst., 2013, 2013:1, 175-177. ISBN: 978-951-711-296-3http://evga.fgi.fi/sites/default/files/u3/Proceedings_EVGA2013.pdf

57. MalkinZ.(2013c)UsingmodifiedAllanvariancefor time series analysis. In: Reference FramesforApplications inGeosciences, Z.Altamimi, X.Collilieux (eds.), IAG Symposia, 2013, v. 138,271-276. DOI: 10.1007/978-3-642-32998-2_39http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-32998-2_39(ГАО:G1041)

58. Malkin Z. (2013e) Statistical analysis of thedeterminations of the Sun's Galactocentricdistance. In: Advancing the Physics of CosmicDistances,Proc.IAUSymp.289,R.deGrijs(Ed.),

2013, 406-409. DOI:10.1017/S1743921312021825

59. Malkin Z. (2014a) Errors of radio sourceposition catalogs. In: Proc. Journees 2013SystemesdeReferenceSpatio-temporels,Paris,France, 16-18Sep2013,Ed.N.Capitaine, Paris,2014,69-71.

60. Malkin Z. (2014b) The implications of theGalactic aberration in proper motions for theCelestial Reference Frame. MNRAS, 2014,445(1), 845-849. DOI:10.1093/mnras/stu1796.

61. Malkin Z. (2014c) The Galactic aberrationconstant. In: Proc. Journees 2013 Systemes deReference Spatio-temporels, Paris, France, 16-18Sep2013,Ed.N.Capitaine,Paris,44-45.

62. Malkin Z., Jacobs C., and IAU ICRF3 WorkingGroup. (2014) The ICRF-3: Status, plans, andprogress on the next generation InternationalCelestial Reference Frame. In: Journees 2014Systemes de Reference Spatio-temporels, St.Petersburg, Russia, 22-24 Sep 2014, Book ofAbstracts,3.

63. Malkin Z., Schuh H., Ma C., Lambert S. (2012)Interaction between celestial and terrestrialreference frames and some considerations forthenextVLBI-based ICRF. In:SchuhH.,BoehmS.,NilssonT.,CapitaineN.(Eds.)Proc.Journees2011: Earth rotation, reference systems andcelestial mechanics: Synergies of geodesy andastronomy,Vienna,Austria, Sep19-21,Vienna:Vienna University of Technology, 2012, 66-69.http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2011/malkin1.pdf

64. Malkin Z., Sokolova Ju. (2012) Assessment ofstochastic errors of radio source positioncatalogues. In: IAU XXVIII General AssemblyAbstract Book,948.http://www.referencesystems.info/iau-joint-discussion-7.html

65. Malkin Z., Sokolova Ju. (2013) Pulkovo IVSAnalysisCenter (PUL)2012AnnualReport. In:IVS 2012 Annual Report, Eds. K.D. Baver, D.Behrend, K.L. Armstrong, NASA/TP-2013-217511, 2013, 305-308.ftp://ivscc.gsfc.nasa.gov/pub/annual-report/2012/pdf/acpul.pdf

66. Malkin Z., Sokolova Yu. (2014) Pulkovo IVSAnalysisCenter (PUL)2013AnnualReport. In:IVS 2013 Annual Report, Eds. K.D. Baver, D.Behrend, K.L. Armstrong, NASA/TP-2014-217522,2014,312-315.

67. MalkinZ.,SunJ.,BoehmJ.,BoehmS.,KrasnaH.(2013a) Searching for an Optimal Strategy toIntensify Observations of the Southern ICRFsources in the framework of the regular IVSobserving programs. In: Proc. 21st Meeting ofthe EVGA, Eds. N. Zubko, M. Poutanen, Rep.Finn.Geod. Inst., 2013, 2013:1, 199-203. ISBN:978-951-711-296-



3 http://evga.fgi.fi/sites/default/files/u3/Proceedings_EVGA2013.pdf

68. MalkinZ.,SunJ.,BoehmJ.,BoehmS.,KrasnaH.(2013b) Searching for optimal strategy tointensify observations of the Southern ICRFsources in the framework of the regular IVSobserving programs. In: 21st Meeting of theEuropean VLBI Group for Geodesy andAstrometry, Espoo, Finland, March 5-8, 2013,Book of abstracts,17.http://evga.fgi.fi/sites/default/files/Abstract_book.pdf

69. Malkin Z.M. (2011b) The Influence of GalacticAberration on Precession ParametersDetermined from VLBI Observations.Astronomy Reports, 2011, Vol. 55, No. 9, 810-815.DOI:10.1134/S1063772911090058

70. MalkinZ.M.(2013d)AnalysisofDeterminationsof the Distance between the Sun and theGalacticCenter,AstronomyReports,2013,v.57,No. 2, 128-133. DOI:10.1134/S1063772913020078

71. Malkin Z.M. (2013f) Some results of thestatistical analysis of the Sun galaxy-centricdistance determination. Малкин З.М.Некоторые результаты статистическогоанализа определений галактоцетрическогорасстояния Солнца. Тр. Всероссийскойастрометрической конф. "Пулково-2012",Изв.ГАО,2013,No.220,401-406.

72. Malkin Z.M. (2013g) Random errordetermination of radio-sources cataloguecoordinates. Малкин З.М. Об определениислучайных ошибок каталогов координатрадиоисточников. Тр. Всероссийскойастрометрической конф. "Пулково-2012",Изв.ГАО,2013,No.220,59-64.

73. Malkin,Z.(2011a)PulkovoIVSAnalysisCenter(PUL)2010AnnualReport.In:IVS2010AnnualReport,Eds.D.Behrend,K.D.Baver,NASA/TP-2011-215880, 2011, 247-249.ftp://ivscc.gsfc.nasa.gov/pub/annual-report/2010/pdf/acpul.pdf

74. Malkin,Z.(2012e)PulkovoIVSAnalysisCenter(PUL)2011AnnualReport.In:IVS2011AnnualReport,Eds.D.Behrend,K.D.Baver,NASA/TP-2012-217505, 2012, 256-258.ftp://ivscc.gsfc.nasa.gov/pub/annual-report/2011/pdf/acpul.pdf

75. MazurovB.T.(2014)Theoreticalfoundationsofa cable bridge dynamics from geodeticobservation. Мазуров Б.Т. Теоретическиеосновымоделированиядинамикивантовыхмостов по геодезическим наблюдениям.Интерэкспо Гео-Сибирь. 2014. Т. 1. №1. С.170-175.

76. Mazurova E., A. Karpik. (2014) The recentprogress of the Russian terrestrial referenceframe, IAG Commission 1 Symposium:Reference Frames for Applications in Geodetic

Science, 13-17 October, 2014, Luxembourg.http://geophy.uni.lu/users/tonie.vandam/REFAG2014/SESS_IV_Reg_Ref_Frames/Mazurova.pdf

77. Mazurova E., A. Mikhaylov. (2013) Algorithmfor transforming the coordinates of lunarobjectswhilechangingfromvariouscoordinatesystemsintotheselenocentricone,GeophysicalResearchAbstracts,Vol.15,EGU2013-PREVIEW,EGU General Assembly 2013, 07-12 April,Vienna,Austria.http://adsabs.harvard.edu/abs/2013EGUGA..15.2472M

78. SavinykhV.,BykovV.,KarpikA.,MoldobekovB.,Pobedinsky G., Demianov G., Kaftan V., MalkinZ., SteblovG. (2013)Organizationof theNorthEast Eurasia Reference Frame, Савиных В.П.,Быков В.Г., Карпик А.П., Молдобеков Б.,ПобединскийГ.Г.,ДемьяновГ.В.,КафтанВ.И.,Малкин З.М., Стеблов Г.М., Татевян С.К.Организация Международной комиссии порегиональнойземнойгеодезическойосновеСеверо-Восточной Евразии /«Фундаментальное и прикладноекоординатно-временное и навигационноеобеспечение» (КВНО-2013), 15-19 апреля2013 г., Санкт-Петербург, Россия. Тезисыдокладов.Санкт-Петербург:ИПАРАН,2013.-c.185-188

79. Savinykh V.P., Bykov V.G., Krapik A.P.,MoldobekovB.,PobedinskyG.G.,DemianovG.V.,Kaftan V.I., Malkin Z.M., Steblov G.M. (2014)Organization of the North East Eurasiareference frame.- International scientific,technicalandindustrialelectronicjournal«GeoScience» 01/2014; №1/2-2014:16-25.http://issuu.com/geo-science/docs/geoscience_1-2-2014

80. Sokolova Ju., Malkin Z. (2012) New Pulkovocombined catalogues of the radio sourcepositions. In: IAU XXVIII General Assembly,2012, Abstract Book, 937-938.http://www.referencesystems.info/iau-joint-discussion-7.html

81. Sokolova Y., Malkin Z. (2013b) Impact of thecorrelation information on the orientationparametersbetweencelestialreferenceframes.IAG Scientific Assembly 2013, Potsdam,Germany, 1-6 Sep 2013, Book of Abstracts,303.http://www.iag2013.org/IAG_2013/Welcome_files/Abstracts_iag_2013.pdf

82. Tatevian S., Kuzin S. (2011) On the combineduse of GPS/GLONASS techniques for thedevelopmentof theRussiangeodetic referencenetwork, Advances in Geosciences, Vol. 26:Solid Earth (2010), Ed. Kenji Satake, WorldScientificPublishingCompany,2011,pp.23-32.

83. TatevianS.K.,KuzinS.P.,DemjanovG.V. (2013)OntheUseofGLONASSforPrecisePositioning,Journal of Remote sensing Technology, Vol.1,



Iss. 2, pp 31-35(2013). http://www.bowenpublishing.com/jrst/scopepaper.aspx?ScopeID=2866&researchfield=Highly%20Accurate%20Navigation%20and%20Position%20Technique

84. Tornatore V., Haas R., Duev D., Pogrebenko S.,CaseyS.,MoleraCalvèsG.,KeimpemaA.(2011)Single baseline GLONASS observations with

VLBI: data processing and first results.Proceedingsofthe20thEVGAMeetingand12thAnalysisWorkshop,29-31March2011.

©KaftanV.I.,MalkinZ.M.,PobedinskyG.G.,

StoliarovI.A.,2015



УДК 528 KaftanV.I./КафтанВ.И.,

SermiaginR./СермягинР.,ZotovL./ЗотовЛ.

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ

GRAVITY FIELD

Аннотация: В публикации краткорассмотрены результаты работы российскихгеодезистовв2011–2014гг.вобластиизучениягравитационного поля Земли, в основном, наоснове анализа публикаций и докладов наконференциях.Однимизосновныхнаправленийисследований являлось построение новых ианализ существующих моделейгравитационного поля Земли. Затронутывопросы применения и развития теорииМолоденского в изучении фигуры Земли.Описаны мероприятия по разработке новыхвысокоточных гравиметров и результатыопределения силы тяжести на территорииРоссииизарубежом.Представленырезультатыанализа данных современныхгравиметрических космических миссий.Представленсписокпубликацийзаэтотпериод.

Abstract:ThispapercontainsabriefreviewoftheRussiangeodesists’activityin2011–2014inthefield of the Earth’s gravity field study. One of themainstudydirectionswasdevelopmentofnewandanalysesofexistedEarth’sgravitymodels.ProblemsofapplyinganddevelopmentofMolodenckytheoryofEarth’sfigurestudyingareconsidered.Measureson precise gravitymeter development and gravitydeterminations at the Russian and foreignterritoriesaredescribed.Resultsofdataanalysesofmodern space gravity missions are brieflypresented.Thelistofpublicationsisattachedtothepaper.

Ключевые слова: гравитационное полеЗемли, модели, фигура Земли, гравиметры,гравиметрическиесети

Keywords: Earth’s gravity field, models,Earth’sfigure,gravitymeters,gravimetricnetworks

TheproblemsofmodernfigureoftheEarth theory are discussed in [Пик,Юркина,2013].TheMolodenskytheoryisoneofthefewprecisemethodsoftheEarthshape theory. However, it is unfairlyneglected or insufficiently used. Manyresent publications disseminate an ideathatmoderngeodesycannotdispensewithGauss-Listing geoid and Molodenskytheory is not reliable enough. As a result,Japan has changed its height system fromnormaltoortometric.

An example of a departure of rightreason and logic is a spreading of specialand general relativity theories. This andseveral other examples of this kind arerelated to insufficiency of mathematicaleducation inmany countries of theworld.Computation substitutes mathematicknowledge. The authors [Пик, Юркина,2013] give the definition and explanationof a normal height and quazigeoid height.

Theyprovidetheformulationofdisturbinggravity potential using refined gravityanomalies and develop formulas ofdeflection.

The representation of gravitypotential coefficients through gravityanomaly coefficients is presented in[Бровар,2013].

Modern geodetic GNSS technologiespresupposethenecessityoftheknowledgeofthequasigeoidheighthavinganaccuracyof about 5*10-5. The theoretic assumptionofV.V.Brovarwascheckedwiththespecialpurpose in view. A numerical experimentapproved the accuracy of V.V. Brovarmethod not less than 5*10-5 [Бровар,Столяров,2013]. It isequivalent to1mmfortheCaucasustestregion.

A spherical approximation is thebasisof amajorityof formulae inphysicalgeodesy.Howevermodernaccuracyof thedisturbingpotentialdefinitiondemandsan



ellipsoidal approximation. The purpose ofthework [Мазурова,Юркина,2011] is toconstruct the Green’s function for anellipsoidal Earth. The Green's functiondepends only on surface geometry withgiven boundary values. Thus, it can becalculated irrespective to gravimetric datacompleteness.Anychangesingravitationaldata are not reflected in the Green'sfunction and if it is already known, thechanges can be just considered. Thereforethe solution can become useful for thedefinitionof thedisturbingpotentialof anellipsoidalEarth.

Theoutcomesofaresearchrelatedtothe development of a methodology forassessingthequalityofmodelsoftheEarthgravity fieldused in geodesy and adjacentareasarepresented.Requirementsforsuchmodels were analyzed. Questions relatingto the classification of gravity models byvarious characteristicswere considered. Itis shown that the quality of the modelsincludes the quality of their design andimplementation.Theauthors[Непоклонови др., 2014] have established connectionbetween the quality of implementation ofthemodels and their main functional andperformance features.Thegeneralschemeof quality evaluation of modern gravitymodelsisproposed.Theauthorsproposeatechnique for estimation of accuracy ofgravity models as one of the maincharacteristicsdefiningtheirquality.

Classicalmethodsof thedefinitionofanomaly height demand knowledge ofcontinuous faultless values of a gravityanomalyonthetotalsurfaceareaofPlanetEarth. In fact, the M.S. Molodensky’scombined method is used in practice.Accordingtothemethod,thesurfaceoftheEarth is divided into some "near" andfarfieldzones.

As a rule, a detailed gravimetricsurveyingwiththesubsequentdefinitionofthe transforms of the gravitational field isperformedbynumerical integration in the"near" zone.The influenceof farfield zoneisconsideredbydecompositionofagravityanomaly in a series of the spherical

functions. The transforms of thegravitational field are very difficult tocalculate with the classical methods ofnumericalintegration—evenwithaccuracyof zeroapproximationandextremelywithaccuracy of the first and the subsequentapproximations. Now wavelet-transformation has wide popularity atdigital information processing. Thealgorithms of calculation of the heightanomaly with accuracy of the firstapproximation of the M.S. Molodensky’stheory are executed on the basis ofwavelet-transformation. The results ofcalculation transforms of the gravitationalfield are presented for Central Alps area[Мазурова,Лапшин,2011].

A method of discrete lineartransformations is used effectively tocalculate deflections of the vertical on thebasisofdiscretevaluesofgravityanomaly.Fourier Transformation algorithms, Short-TimeFourierTransformation,andwavelet-transformation are used for realization ofthe method. The results of calculation ofdeflections of the vertical that wereexecuted on the basis of classical FourierTransform (FT), Short-Time FourierTransform (STFT), and Wavelet-transformation(WT)arepresentedas3D-models which illustrate action of theHeisenberg’s uncertainty principle in thespecified algorithms [Mazurova et al.,2013].

A new free-fall absolute ballisticgravimeterABG-VNIIM-1wasfabricatedattheD.I.Mendeleyev Research Institute forMetrology(VNIIM).Forthisgravimetertheauthors[Vitushkin&Orlov,2014a,2014b]have developed an original mechanicalsystem of ballistic unit, a compact iodine-stabilized in frequency Nd:YVO 4/KTPdiode-pumped solid-state laser at thewavelength of 532 nm and the laserinterferometer.Thepathof free fall of thetestbodyinavacuumchamberisabout10cm. The electronic system for the fastacquisitionofthelengthandtimeintervalsduring the free fall is basedon theNI PXIplatform. A special software GROT was



developedtocontrolofallthesystemsandto evaluate the measured gravityacceleration. A passive vibration isolationof the reference reflector in the laserinterferometer is based on theseismometer. The gravimeter ABG-VNIIM-1 was tested at the gravimetric site"Lomonosov-1" at the Lomonosov branchofVNIIM.Theestimatedtotalinstrumentaluncertainty of ABG VNIIM-1 wasdetermined tobe2·10 -8m s-2.The typicalresiduals in the least square evaluation ofthe trajectory of the test body in a singledrop at the "Lomonosov-1" site are from0.3to0.8nm.

Absolute gravity determinationsweredeterminedbytheFederalScientific-Technical Center of Geodesy, CartographyandSpatialData Infrastructure from2011to 2014 at 35 gravity stations of Russia.Especial efforts were done for the NorthterritoryofRussia,seashoreandislandsoftheArcticOcean.Partof stations isplacedatpermafrost territory.Repeatedabsolutegravity observation was performed at 10stations of geodynamic test areas andFAGNstations.

TheRussian-FinlandcomparisonsofabsolutegravitymetersweredoneinJune-July 2013 in the frame of internationalcooperationbetweentheFederalScientific-Technical Center of Geodesy, CartographyandSpatialDataInfrastructureandFinnishGeodeticInstitute.Fiveabsolutemetersoffour institutions were used in thecomparison. It were FG5x-221 (FinnishGeodetic Institute), FG5-110 and GBL-M-002 (TsNIIGAiK), GABL-PM (Institute ofAutomation and Electrometry, SiberianBranch of the Russian Academy ofSciences), and GAPL-M (Niimorgeofizika-Service.Com.).

The measurements were executedatsixpillarsofthefourfundamentalpointsof FAGN (two of them are IGS points)located in different physical-geographicconditions: Pulkovo, Svetloe, TsNIIGAiK(pillars 110A and 109A), and Zwenigorod(pillarsAandB).

The gravity meter FG5x-221 is aprimary etalon of Finland. It took part inthe International Comparison of AbsoluteGravitymeters(ICAG2013)atWalferdange(Luxemburg)onNovember2013.Insuchaway the gravity unit transfer frominternational etalon to the Russian FAGNstationswasperformedtakingintoaccounttheoffsetsofeveryRussiangravitymeters.

The Federal Scientific-TechnicalCenterofGeodesy,CartographyandSpatialData Infrastructure is developing a newglobalgravitymodel.Atthefirststepofthework the update digital relief model wasdeveloped using digital topographic mapsoftheterritoryofRussia.Themainstepsofreliefmodelcreationare:

• Estimationofdatasourcesandachoiceofthebest

• Combinationofdatasorces• Accuracy estimation of the developedmodel.

Accuracy estimation was preparedusing independent control data – geodeticnetworkpoints,levelingbenchmarksetc.

A new digital elevationmodel calledRDTM2014.0 was constructed and tested.The mean difference between the modelandcontrolpointswasreceivedequal to -1.6 m, mean absolute difference – 1.8 m,andmediandifference--0.4m.

The model is used as a base forquazigeoidmodelcreation.

Waveletrepresentationisanalyzedasthe variant of new gravitation andquazigeoidmodelscreation.

Modern state verification schedulefor free fall acceleration is criticized in[Стакло и др., 2014]. Autors discusseddisadvantagesoftheunitetalonconceptionproposed in recent national standard of2012.Groupnationaletalonsareproposedto create on a base of the Federalfundamental astro-geodetic andgravimetricnetworks.

State and perspectives of moderninstrumental gravimetry is recounted, ahistorical review of foreign works was



performed by Soviet and Russianspecialists [Басманов и др., 2011]. Mainhistorical moments of creation of stategravimetric network are presented. Theneed of taking into account the worldexperience at carrying out gravimetricworksisnoted.

Coseismic gravity changes, thatmainlyoccurduetoverticaldeformationof

layerboundarieswithdensitycontrast(i.e.surface and Moho) were detected usingthe Gravity Recovery and ClimateExperiment(GRACE)satellitesforthe2013May 24 Okhotsk deep-focus earthquake(Mw8.3)[Tanakaetal.,2015].Thisenablesto suggest GRACE as a perspective tool tomap vertical ground movements of deepearthquakes over both land and ocean.

Figure.(a)Thedistributionofthecoseismicgravitychangecausedbythe2013OkhotskdeepearthquakeobservedbyGRACE.Thestarshowstheepicenteroftheearthquake,andthecontourintervalis0.3μGal.(b)Sameas(a)butthelandhydrologicalsignalshavebeen

correctedusingtheGLDASmodel[Tanakaetal.,2015].

Gravity Recovery And ClimateExperiment (GRACE) twin satellites havebeenobserving themass transportsof theEarthinferredbythemonthlygravityfieldsolutions in terms of spherical harmoniccoefficients since 2002. In particular, theGRACEtemporalgravityfieldobservationsrevolutionize the study of basin-scalehydrology, because gravity data reflectmass changes related to ground andsurface water redistribution, ice melting,and precipitation accumulation over largescales. However, to use the GRACE dataproducts, de-striping/filtering is required.Theresearchers[Zotovetal.,2015]appliedthe multichannel singular spectrumanalysis (MSSA) technique to filterGRACEdataandseparateitsprincipalcomponents(PCs) at different periodicities. Data

averaging over the 15 largest river basinsof Russia was performed. In spring 2013the extremely large snow accumulationoccurredinRussia,whiletheautumn2014wasquitedry.Themaximaandminimaareevident in GRACE observations, whichcorrespond to Amur River flood in 2013,Volga River dry period in 2010 etc. Theycan be compared to the hydrologicalmodels, such as Global Land DataAssimilationSystem(GLDAS)orWaterGAPGlobalHydrologyModel(WGHM),andgagedata. Long-periodic climate-relatedchangeswere separated intoPC2.Finally,it was observed that there were massincreases in Siberia and decreases aroundtheCaspianSea[Zotovetal.,2015].

References



1. Баранов В.Н., Королевич В.В. Примероценки точности модели EGM 2008 поастрономо-геодезическим данным/Международный научно-технический ипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле»- 2011. - №2 - с.39-43. http://geo-science.ru/wp-content/uploads/39-43.pdf

2. БасмановА.В., ПопадьевВ.В., СермягинР.А.Развитие государственнойгравиметрической сети Вьетнама //Геодезия и картография-2011.- №5.- с. 16-19.http://elibrary.ru/item.asp?id=21943036

3. БроварБ.В.Представлениекоэффициентовразложения потенциала черезкоэффициенты разложения аномалийускорения силы тяжести. / Физическаягеодезия. Научно-технический сборникЦНИИГАиК.–М.:Научныймир,2013.–с.69-73.

4. Бровар Б.В., Гусев Н.А. Об изменениисостава геодезическихи гравиметрическихданных, обусловленных применениемспутниковых технологий. / Физическаягеодезия. Научно-технический сборникЦНИИГАиК.–М.:Научныймир,2013.–с.25-43.

5. Бровар Б.В., Столяров И.А. О проверкевысокоточного метода В.Бровара дляопределения внешнего возмущающегопотенциала реальной Земли и высотквазигеоида на тестовых моделях /Физическая геодезия. Научно-техническийсборник ЦНИИГАиК. – М.: Научный мир,2013.–с.74-94.

6. Бровар В.В. Роль гравитационного поля вгеодезии / Физическая геодезия. Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. – М.:Научныймир,2013.–с.220-225.

7. Дементьев Ю.В., Каленицкий А.И., КарпикА.П., Середович В.А. О полнойтопографической редукции силы тяжести.Известия высших учебных заведений.Геодезия и аэрофотосъемка. 2014. №3. С.13-16.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-9427.pdf

8. Мазуров Б.Т., Некрасова О.И.Аппроксимация гравитационного влияниялокального рельефа по его цифровыммоделям. Геодезия и картография. 2014.№7. С. 2-4.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831896

9. Мазурова Е.М., Лапшин А.Ю. Вычислениеаномалии высоты с точностью первогоприближения теории Молоденского вближней зоне на основе вейвлет-преобразования. Известия вузов. Геодезияи аэрофотосъёмка. №6, 2011, стр.41-

43.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2011/20120224140213-1560.pdf

10. Мазурова Е.М., М.И. Юркина. К вопросуопределения функции Грина дляэллипсоидальной Земли. Известия вузов.Геодезияи аэрофотосъёмка.№5,2011, стр.3-10.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2011/20111117145225-8969.pdf

11. МяккиненЯ.,БилкерМ.,ВилмесГ.,ФалькР.,Кафтан В.И., Гусев Н.А., Королев Н.Н.,Юшкин В.Д. Результаты международныхсравнений в 2005 году //Трудысимпозиума международной ассоциациигеодезии (IAG) TGSMM2013 «Наземная,морская и аэрогравиметрия: измерения нанеподвижных и подвижных основаниях»17-19сентября2013года.

12. НейманЮ.М., Сугаипова Л.С. Об адаптацииглобальной модели геопотенциала крегиональным особенностям (Часть 1)Известия высших учебных заведений.Геодезияиаэрофотосъемка.2014.№3.С.3-12.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-9427.pdf

13. НейманЮ.М., Сугаипова Л.С. Об адаптацииглобальной модели геопотенциала крегиональным особенностям (Часть 2)Известия высших учебных заведений.Геодезияиаэрофотосъемка.2014.№4.С.3-7.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-4566.pdf

14. НейманЮ.М., СугаиповаЛ.С., ПопадьёвВ.В.Эксперименты со спутниковойградиентометрией, Геодезия икартография.-2012.-№12.-с.77-79.

15. НепоклоновВ.Б.,ЛидовскаяЕ.А., СпесивцевА.А. Оценка качества моделейгравитационногополяЗемли.//Изв.вузов.Геодезияиаэрофотосъемка.-2014.М.:-№2.- С.24-32http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-5457.pdf

16. Пантелеев В.Л., Чеснокова Т.С. Задачадеконволюции и инерциальнойгравиметрии. Вестник МГУ, Физ.Астрономия,2011,№1,c.75-79.

17. ПикМ.,ЮркинаМ.И.Осовременнойтеориифигуры Земли / Физическая геодезия.Научно-технический сборникЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013.–с.55-68.

18. Стакло А. В., Бровар Б. В., Гусев Н. А.,СермягинР.А.,ОщепковИ.А.,ПопадьёвВ.В.Обеспечение единства измерений в



гравиметрии // Геофизический вестник. -2014.-№2.-С.15-18.

19. СугаиповаЛ.С.Огармоническоманализепорезультатам спутниковойградиентометрии. Известия высшихучебных заведений. Геодезия иаэрофотосъемка. 2014. №2. С. 19-24.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-5457.pdf

20. Сугаипова Л.С. Создание регулярной сеткиусредненных значений вторыхпроизводных геопотенциала порезультатам проекта GOCE, Изв.ВУЗов,Геодезия и аэрофотосъёмка, № 5,2012. http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20121108172714-3921.pdf

21. ЧуйковаН.А.,НасоноваЛ.П.,МаксимоваТ.Г.Мантийные гравитационные аномалииГренландии и их геолого-геофизическаяинтерпретация. Материалы XXXVIII сессииМеждународного семинара «Вопросытеории и практики геологическойинтерпретации гравитационных,магнитных и электрических полей».Пермь,24-28января2011,с.83-85.

22. Эбауэр К.В., Сорокин Н.А. Высокоточныеметоды численного интегрированияуравнений движения ИСЗ с Чебышевскойаппроксимацией для обработки лазерныхнаблюдений ИСЗ // Известия высшихучебных заведений. Геодезия иаэрофотосъемка, 2013, № 3, с.3-8.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2013/20130830165548-6482.pdf

23. ЮшкинВ. Д. Оценка влияния окружающейсреды на ускорение силы тяжести поданным вертикальных градиентов.Геодезияикартография.-2012,№3,стр.3–7.http://elibrary.ru/item.asp?id=21760755

24. Юшкин В.Д. Гравитационная аномалияЭльбруса и плотность пород его конуса.Труды симпозиума международнойассоциации геодезии (IAG) TGSMM2013«Наземная, морская и аэрогравиметрия:измерения на неподвижных и подвижныхоснованиях»17-19сентября2013года».

25. Юшкин В.Д., Сапунов А.Н., Стусь Ю.Ф.,КалишЕ.Н.,БунинИ.А.,НосовД.Е.Созданиеабсолютногоопорногополигонавусловияхвечной мерзлоты / Физическая геодезия.Научно-технический сборникЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013.–с.135-141

26. Boyarsky E.A., Mazurova E.M., Vitushkin L.F.(2011)“GravityField”,NationalReportfortheInternational Association of Geodesy of theInternationalUnionofGeodesyandGeophysics2007−2010, Moscow, pp. 21-30.http://www.iag-aig.org/index.php?tpl=text&id_c=52&id_t=510

27. Crossley D., Vitushkin L., Wilmes H. (2013)Global systems for the measurement of thegravity field of the Earth: from Potsdam toGlobal Geodynamics Project and further toInternationalSystemofFundamentalAbsoluteGravity Stations, «Фундаментальное иприкладное координатно-временное инавигационное обеспечение» (КВНО-2013),15-19 апреля 2013 г., Санкт-Петербург,Россия.Тезисыдокладов.Санкт-Петербург:ИПАРАН,2013.c.147-151.

28. Jiang Z., Palinkas V., Francis O., Baumann H.,MäkinenJ.,VitushkinL.,MerletS.,TisserandL.,JoussetP.,RothleitnerC,BeckerM.,RobertssonL., Arias E.F. (2013) On the gravimetriccontribution to watt balance experiments,Metrologia, 2013, v.50, n 5, pp 452-471.http://iopscience.iop.org/0026-1394/50/5/452

29. Mazurova E. (2011) “Quasigeoid HeightEvaluation on the basis of Discrete LinearTransforms”, poster, XXV General AssemblyIUGG-2011, 28 June- 7 July, Melbourne,Australia.http://www.iugg2011.com/

30. MazurovaE.,LapshinA.(2013)“Ontheactionof Heisenberg's uncertainty principle indiscrete linear methods for calculating thecomponents of the deflection of the vertical”,Geophysical Research Abstracts, Vol.15,EGU2013-PREVIEW, EGU General Assembly2013, 07-12 April, Vienna,Austria.http://www.egu2013.eu

31. Mazurova E., А. Kozlova (2011) “Aboutcalculationofthecomponentsofthedeflectionof the vertical through discrete lineartransformations”,EGUGeneralAssembly2011,03-08 April, Vienna,Austria.http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2011/EGU2011-1801.pdf

32. Mazurova E.M., Lapshin А.Y., Menshova E.V.(2013) “On the Heisenberg’s uncertaintyprinciple in calculating the components ofdeflection of the vertical”. IzvestiyaVuzov. Geodeziya iAerofotos’yomka(NewsofHigherschools.Geodesyandairphotography),№ 2, 2013, pp. 31-35.http://miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2013/20130918172221-4297.pdf

33. Mazurova E.M., M.I. Yurkina (2011a) Use ofGreen’s function for determining thedisturbing potential of an ellipsoidal Earth,2011, Stud. Geophys. Geod., Vol. 55, pp.455-464.http://link.springer.com/article/10.1007/s11200-011-0026-1#page-2

34. Tanaka, Y., K. Heki, K. Matsuo, and N. V.Shestakov (2015), Crustal subsidenceobserved by GRACE after the 2013 Okhotskdeep-focusearthquake,Geophys.Res.Lett.,42,doi:10.1002/2015GL063838.



35. Vitushkin L. F., Orlov O.A. (2014a) AbsoluteBallistic Gravimeter ABG-VNIIM-1 by D.I.Mendeleyev Research Institute for Metrology,Gyroscopy and Navigation, 2014, vol.5, n. 4,283-287.

36. Vitushkin L.F., Orlov O.A. (2013) Absoluteballistic gravimeter ABG-VNIIM-1 ofD.I.Mendeleyev Institute for Metrology,Abstracts of IAG Symposium on TerrestrialGravimetry@StaticandMobileMeasurements–TGSMM-2013, SRC of RF “ConcernELEKTROPRIBOR”, 17-20 September 2013, p29.

37. Vitushkin L.F., Orlov O.A. (2014b) Absoluteballistic gravimeter ABG-VNIIM-1 –development of VNIIM named afterD.I.Mendeleev. Витушкин Л.Ф., Орлов О.А.Абсолютный баллистический гравиметрАБГ-ВНИИМ-1 разработки ВНИИМ имени

Д.И.Менделеева. Гироскопия и навигация.2014. №2(85). С. 95-101.http://elibrary.ru/item.asp?id=22401426

38. Vitushkin L.F., Wilmes H. (2013) Absoluteballisticgravimetry:measuringtechniquesandmetrology,«Фундаментальноеиприкладноекоординатно-временное и навигационноеобеспечение» (КВНО-2013), 15-19 апреля2013 г. Санкт-Петербург, Россия. Тезисыдокладов. Санкт-Петербург: ИПА РАН,2013.-c.78-81.

39. Zotov L.V., C.K. Shum, N.L. Frolova (2015)Gravity changes over Russian rivers basinsfrom GRACE, Chapter 3 in PlanetaryExploration and Science: Recent Results andAdvances,Springer.

©KaftanV.I.,SermiaginR.,ZotovL.,2015



УДК 528 KaftanV.I./КафтанВ.И.

GorshkovV.L./ГоршковВ.Л.MalkinZ.M./МалкинЗ.М.

ShestakovN./ШестаковН.SteblovG./СтебловГ.

ГЕОДИНАМИКА

GEODYNAMICS

Аннотация: В публикации краткоописаны результаты работы российскихгеодезистов в 2011–2014 гг. в областигеодинамики, в основном, на основе анализапубликаций и докладов на конференциях.Основными направлениями работы былиисследованиетектоническиактивныхрегионовРоссии и соседних регионов, таких какФенноскандия, Балтийский регион, СеверныйКавказ, Дальний Восток, Байкальский регион иКаспийский регион. Изучалась вопросыглобальной и региональной сейсмическойактивностииихсвязьсразличнымифакторами.Несколькоработбылипосвященысвязимеждувращением Земли и другими геофизическимиявлениями. Приложен список публикаций заэтотпериод.

Abstract: This paper contains a brief reviewof theRussiangeodesists’activity in2011–2014 inthe field of geodynamics mainly based on theanalysis of the literature on the subject. Themainresearch topics were investigations of activetectonicregions inRussiaandsurroundingregionssuch as Fennoscandia, Baltic Region, NorthCaucasus, Far East, Baikal and Caspian regions.Problems of global and regional seismicity werestudiedandtheirconnectionswithdifferentfactorswere investigated. Several paperswere devoted toinvestigation of interconnection between Earth’srotation and various geophysical processes.Detailedpublicationlistisattachedtothepaper.

Ключевые слова: геодезическаягеодинамика, деформации земнойповерхности,вращениеЗемли,геофизика

Keywords: geodetic geodynamics, earthsurphasedeformation,Earth’srotation,geophysics

The problems of Earth’s dynamics inrelation to General Relativity effects arestudiedbyKopeikinetal.(2014).AconceptofRelativisticGeoidisproposed.

General problems of space geodeticmeasurements for global changesmonitoringarediscussedin[Tatevianetal.,2012,2014a,b].

ThestudiesoftheGeocenterdynamicsbytheanalysisof themeasurementsof theGPSandDORISsatellitesystemsperformedbyValeevetal.(2011).

Especialities of deformation ofcontinentalandocean lithosphererevealedbygeodetictechniqueareconsideredasanevidence of the north movement of theEarth’scorein[Гончаровидр.,2011].

In [Malkin, 2014e] the authorspresentedtheresultsofastudy,whichhavebeenperformedtoinvestigatetheimpactof

the cut-off elevation angle (CEA) andelevation-dependent weighting (EDW) ontheEarthorientationparameters(EOP)andbaseline length estimates obtained fromastrometric and geodetic VLBIobservations. For this test, 2-weekcontinuous CONT05 VLBI observationswere processed with different CEA andEDWsettings,keepingallotheroptionsthesame as used during the routine dataprocessing. For the baseline length, therepeatability test was used to investigatethe impact of the analysis options underinvestigation. For EOP, the uncertaintiesand correlations between estimatedparametershavebeen investigated,aswellthe differences between VLBI and GPSresults obtained during the CONT2005period. It has been shown that applying asmall CEA up to about 8-10 degrees does



nothavelargeimpactontheresults,excepta small degradation of the baseline lengthrepeatability,whereasapplyingEDWallowssmallererrorsforthebaselinelength,polarmotionandUT1tobemade.Nosubstantialimpact was found on the celestial poleoffset.Finally,weconcludethataninclusionof the low-elevationobservations,properlyweighted, improves the baseline lengthrepeatabilityandEOPresults.

Permanent and field GNSSmeasurements at nearly 40 sitessurrounding the Gulf of Finland (SouthFinland, Estonia and Russia geodeticnetworks) were used for geodynamicresearchesof thisregion[Галагановидр.,2011; Горшков и др., 2012b, 2013b,Gorshkov et al., 2015]. This region isinterestingbeing a transient zonebetweenthe Baltic shield and East-Europeanplatform or in geology aspect betweenArchean(3.5billionyears)toCarboniferous(350 million years). The authors used astate-of-art approach to calculation of sitepositions by GIPSY 6.3 with all modelingcorrections including loading ones. It wasrevealed that low-frequency variations ofloadingcorrectionsbesidesnearlyseasonalcomponents have also a bias, different forvarious stations, at that hydrology loadingcorrectionsveryseldomcorrespondtorealseasonalstationvariations.Thedynamicsofthe free from the low-frequencycomponents of the station coordinates andbase linesbetweenthemwerealsousedtoestimate the type of distribution of errors[В.Л. Горшков, Н.В. Щербакова, 2012].These errors have mainly flicker andGaussian white noise distribution fordifferent stations. So the corrected forloading effects station velocities and itserrorswereusedtoassessthestrainfieldofthis flexure region by GRID_STRAINpackage.Thisstrainfieldhasaweak(upto3 nanostrain per year) almost meridiancompression and possibly a slowcounterclockwise rotation of the Balticshield with respect to the East Europeanplatform.

The same approach was used forestimationofstrainfieldoftheregionoftheGulfs of Finland and Bothnia intersectionand Baltic Sea up to Kaliningrad by usingobservation data of Finnish, Sweden,Estonian and Latvian GPS stations[Assinovskaya et al., 2011, Асиновская идр., 2013]. Seismic hazards in the EasternBaltic region are traditionally consideredhavingquitealowfrequencyandintensity;thereforeseismicdataalonedonotprovidesufficient constraints on the geodynamicmodels of this region. Therefore theanalysis of the GPS-based regional crustalmotions, strains, and co-seismicdeformations was applied to developgeodynamic models for this Baltic Searegion. The GPS results were comparedwith seismic data because it is known thatthestrongOsmussaarearthquake(М=4.6)hadoccurredinthisregionin1976andtheKaliningrad earthquake (М = 5.0) in 2004.Comparison between the seismic and GPSresultspermittedtocharacterize theactiveregional faultsmoreaccurately.Thesedataandearthquakefocalmechanismsprovidedfor the Lake Ladoga, Gulf of Finland, andKaliningrad earthquakesmay be useful forthe “Seismic Hazard Harmonization inEurope”(SHARE)project,which isdevotedto updating seismic hazard modelsthroughoutEurope.

Another strong and deep (610 km)earthquake beneath the Sea of Okhotsk(2013, M = 8.3) was used to estimate thelimits of GPS kinematic technology (1 secresolution) to register seismic waves[Горшков и др., 2013a]. This earthquakehad the distant and large enough macroseismic manifestations over the world. Itwas found that the closest to earthquakefocusGPS-stationinKamchatka(PETS,550km) has the same GPS-signal shape as aseismicone.

The pole tide (PT) triggering ofseismicity was studied in [Gorshkov,Vorotkov, 2012; Gorshkov, 2014]. PT isgeneratedby the centrifugal effectofpolarmotiononthechandler(fcw=0.84cpy)andannualfrequencies.Thesefrequencies,their



beat frequency (0.16 cpy) and doubledfrequency of chandler wobble (1.66 cpy)wererevealedinseismicintensityspectrumof weak (M < 5) earthquake. The failuretime forsuchearthquakes(1 -10years) isinagoodagreementwiththeperiodicityofstress oscillations excited by PT in theEarth's crust. The NEIC and CMT globalseismicdatabases(1976–2013)wereusedfor the search of the PT influence on theintensity of seismic process. The normaland shear stresses excited by PT werecalculatedfor32.2thousandseismiceventsfromCMT.ThephasesofthePTstressesforeach earthquake were assessed andsubsequentlyusedforstatisticalestimationofPTtriggeringofseismicity.ThePTstressoscillations excite the weak earthquakesonlyofthrust-sliptypeon95%significancelevelbyχ2andSchuster’sstatisticaltest.

TheNorthEurasiandeformationarray(NEDA), established and developed by GSRASsince1997,isintensivelyusedoverthelast few years for monitoring activedeformationbeltsaroundRussianterritory.ThesetectonicallyactivebeltscomprisetheFarEastandtheNorthCaucuses,wherethelocal deformation arrays have been alsodeployed. Various kinds of tectonicprocessesintheseregionsareinvestigated,suchasinterseismic,coseismic,postseismicactivity, as well as the tectonic plates’configuration and interaction. As for theseismic activity during 2011-2014 thefollowing phenomena were revealed andanalyzed: the anomalous postseismicmotion after the great Simushir doublet in2006-2007 and the 2013 Okhotsk deep(611km)earthquake,all theeventshavingthemagnitudeMw exceeding 8. Regardingthe interseismic deformations, in 2011-2014themodernmotionsoftheEarthcrustwereinvestigatedintheOssetiapartoftheGreat Caucasus. Finally, the kinematics ofmicroplates in the North-East Asia wasestimated with the new set ofmeasurements. These topics are outlinedbelowandaddressedinmoredetail.

In 2006–2007, a doublet of greatearthquakes (Mw>8) struck in the center

oftheKurilsubductionzone,athrusteventfollowed by an extensional event. Ourobservations of the Kuril GPS Array in2006–2009 outlined a broad zone ofpostseismic deformation with initialhorizontal velocities to 90 mm/a, andpostseismicuplift.Priortotheearthquakes,all observation sites of the Kuril networkweremoving towards the continentdue tothe subduction deformation of thecontinental margin. After the events, thedirection of displacement had changed tothe opposite direction at the stationslocated on the Matua, Ketoy, andKharimkotan Islands, which were thenearest to the seismic events, andexperienced a significant turn on the UrupIslandnearby.Weshowedthatmostof thepostseismic signal after the great Kurildoublet is caused by the viscoelasticrelaxation of shear stresses in the weakasthenospherewiththebest-fittingMaxwellviscosityintherangeof(5–10)×1017Pas,an order of magnitude smaller than wasestimatedforseveralsubductionzones.Wepredict that the postseismic deformationwill die out in about a decade after theearthquakedoublet[KoganM.G.etal.,2011,2013,VladimirovaI.S.etal.,2011].

The researchers analyzed the firstever GPS observations of static surfacedeformation from a deep earthquake: the24May 2013Mw 8.3 Sea of Okhotsk, 611km-deep, event. Previous studies of deepearthquake sources relied on seismologyand might have missed evidence for slowslip in the rupture.Weobserved coseismicstatic offsets on a GPS network of 20stationsovertheSeaofOkhotskregion.Theoffsets were inverted for the best fittingdouble-couple source model assuming alayered spherical Earth. The seismicmoment calculated from static offsets isonly 7% larger than the seismologicalestimate from Global Centroid MomentTensor (GCMT). Thus, GPS observationsconfirmshearfaultingasthesourcemodel,with no significant slow-slip component.Therelative locationsof theU.S.GeologicalSurveyhypocenter,GCMTcentroid,andthe



fault from GPS indicate slip extending fortens of kilometers across most of the slabthickness [SteblovG.M., 2014;Шестаковидр.,2014].

The Ossetian part of the GreaterCaucasus,beingoneofthemosttectonicallyactive regions of the Caucasus, untilrecently was not covered by the high-precisiongeodeticmeasurementsbasedonsatellite methods. Since 2010 the networkof satellite geodetic campaign sites forperiodical observations by the mobile GPSequipment was deployed in this region aswell as three permanent GPS sites wereestablished. The velocities of horizontalmotionswere estimated in three referenceframes: in the International TerrestrialReference Frame ITRF2008, in Eurasia-fixedframeandinthelocalreferenceframe(definedbythelocalpermanentsiteARDN).The obtained results show, first, generalsubmeridionalmotionof the regioncausedby the convergence of the Eurasian andArabian plates, and, second, reveal anumber of the tectonic features caused,apparently,bycontinuinglocalprocessesofthe tectonic structure formation in thisregion[MilyukovV.etal.,2012,2014].

Thequestionconcerning the integrityof major tectonic plates is still unclear forseveral regions covering the plate junctionzones. The Northeast Asia is one suchregion,where there isno commonconceptof the configuration of plate boundaries.Fromtheclassicalviewpoint, thedynamicsof Northeast Asia is determined by thesuperpositionoftherelativerotationsofthethree major plates (Eurasian, NorthAmerican and Pacific). According to thealternative viewpoint, the fragments thatwere split from these plates rotateindependently in the form of microplates(Bering, Okhotsk, and Amur). The analysisofkinematicsfortheGPSstationslocatedineastern Chukotka, western Alaska, and onthe Bering Sea islands suggests theexistence of theBeringmicroplate rotatingclockwise relative to the North Americanplate[Gabsatarovetal.,2013].

The Far East of Russia is the moregeodynamicactiveregion.Inadditionofthenational reference frame the specialgeodynamic observation network isestablishedbytheFarEasternbranchoftheRussianAcademyofSciences [Shestakovetal.,2012,Сорокинидр.,2013a,2013b].

The present tectonics of NortheastAsia has been extensively investigatedduring the last 12 years by using GPStechniques in a frame of internationalcooperation [Шестаков и др., 2011].Nevertheless, a crustal velocity field of thesoutheast of Russia near the northeasternboundaries of the hypothesized Amurianmicroplate has not been defined yet. TheGPSdatacollectedbetween1997Februaryand 2009 April at sites of the regionalgeodynamicnetworkwereusedtoestimatetherecentgeodynamicactivityof thisarea.The calculated GPS velocities indicatealmost internal (between network sites)and external (with respect to the Eurasiantectonic plate) stability of the investigatedregion. It has not found clear evidences ofanynotablepresent-daytectonicactivityofthe Central Sikhote-Alin Fault as a whole.This fault is the main tectonic unit thatdetermines the geological structure of theinvestigated region. The obtained resultsspeak in favor of the existence of a fewseparate blocks and a more sophisticatedstructure of the proposed Amurianmicroplate in comparison with anindivisibleplateapproach.

Themoreintensiveregionalstudywasdevoted to the 2011 Great Tohokuearthquake [Шестаков и др., 2011, 2014,Shestakovetal.,2012,2013].ItwasclearlyreflectedintheEarth’ssurfacedeformationat continental territory. Small coseismicoffsets detectable using GPS techniqueswerefoundmorethan2300kmawayfromthe Great Tohoku 2011 earthquakeepicenter.Areaofthemostintensefar-fieldco- and postseismic deformationswith themaximumoffsetvaluesexceeding40and18mm, respectively, extends westward fromHonshu Island to the Korean Peninsula,northeastern China and southern Far East



Russia.TheSakhalinIslanddoesnotexhibitnotable displacements caused by theearthquake, in contrast to the adjacentterritories. A rectangular fault model withuniform slip was developed based on theGPS-detected far-field coseismicdisplacementsusingthesphericallylayeredEarth assumption. Both far- and near-fieldcoseismic deformations are generally welldescribed by a single-segment rupture of200×96km2, characterizedby thrust slipwithminor strike-slip component of about33m and by the seismicmoment value of1.9·1022 N·m (Mw = 8.8), which roughlyconstrainsthemajorsliparea.Theresultantcompact fault geometry revealed that themain portion of the seismic moment hadbeen realized in a relatively small-sizedrupturesegment.Thesensitivityoffar-fieldGPS data to themajor slip areamight alsobeusedinthedevelopmentofaseismicallygenerated giant tsunami warning system[Shestakovetal.,2012].

The far-field coseismic ionosphericdisturbances induced by the 2011 GreatTohokuearthquakeusingdifferentGPSdatasources (IGS data, continuously andperiodically observed regional geodynamicGNSS networks and other GNSSobservationsapplicableforthisstudy)weredeterminedandanalyzed.Thetotalelectroncontent (TEC) data extracted from theoriginal GPS observations were used tostudy the ionospheric response to thisseismic event in the far-field zone (Fig. 1).TheTECdisturbanceswithperiodsof5-15min propagating from the rupture weresuccessfully detected by GPS methods atdistances up to more than 2000 km awayfrom the epicenter. Their intensitiesdecreased away from the quake epicenter.It was found some irregularity of the TECdisturbance attenuation in differentdirections. A comparative analysis wascarriedoutofthedistributionofionospheredisturbances and of the far-field coseismicdisplacements[Shestakovetal.,2013].

ThedynamicsoftheBaykalriftzoneisstudied using GNSS observation[Серебряковаидр.,2013].Theobservation

show that not only transverse extensionstake place at main regional faults butoppositely directed displacements of faultflanksalsooccur.

SamplesoffilteredTECmapsshowingthepropagationof different scale travelingionosphericdisturbances(TIDs).Upper-leftplotshowsnoTECperturbationsbeforetheearthquake. The next samples show largescale coseismic and postseismic TIGs. ThelastfigurerenderstheTECconditionsafterthemainTIDshavepassedaway.

TheBaikalriftzoneisagianttectonicstructure producing catastrophicearthquakes. Lake Baikal is the biggestreservoirof freshwaterallover theworld.Geodynamicalmonitoringoftheregionisahigh important activity of scientific andstakeholder community. Historical seismicrecords showed that themaindeformationoftheregionisanextensionacrosstheaxisline of the Baikal rift. Different repeatedgeodetic measurements were done in theregion. Several GNSS field companies areexecuted in the area from 1994 to 2014.The observation data were processed anddeformation characteristics were received.The first epochs of absolute gravitymeasurements are executed. The receiveddisplacement vectors demonstrate theexistence of movements of the order of 3mm/yr ingeneral.Thedeformationsof theterritory have themean level of 10-6. ThestudyshowsthatthesouthandnorthpartsoftheLakeBaikalareinastateofdifferentdeformation tendencies in different timeintervals. The line of zero-deformation isclose to the continuation of the Obruchevfault zone dividing the Lake Baikal intonorthandsouthparts.

Recent deformation processes takingplaceinrealtimeareanalyzedonthebasisofdataonfaultzoneswhichwerecollectedby long-term detailed geodetic surveystudies with application of field methodsand satellite monitoring [Кузьмин, 2014a,2014b]. A new category of recent crustalmovements is described and termed asparametrically induced tectonic strain infault zones. It is shown that in the fault



zones located in seismically active andaseismic regions, super intensivedisplacements of the crust (5 to 7 cm peryear,i.e.(5to7)∙10–5peryear)occurduetovery small external impacts of natural ortechnogenic / industrial origin. The spatialdiscreteness of anomalous deformation

processes is establishedalong the strikeofthe regional Rechitsky fault in the Pripyatbasin.Itisconcludedthatrecentanomalousactivityofthefaultzonesneedstobetakeninto account in defining regionalregularitiesofgeodynamicprocessesonthebasisofreal-timemeasurements.

Fig.1IonosphericresponsetotheGreatTohokuearthquake.Legended.

The results of analyses of datacollected by long-term (20 to 50 years)geodeticsurveysinhighlyseismicallyactiveregions of Kopetdag, Kamchatka andCaliforniaarepresented. It is evidencedbyinstrumental geodetic measurements ofrecent vertical and horizontaldisplacements in fault zones thatdeformations are ‘paradoxically’ deviatingfrom the inherited movements of the pastgeological periods. In terms of the recentgeodynamics, the ‘paradoxes’ of high andlowstrainvelocitiesarerelatedtoareliableempirical factof thepresenceof extremelyhigh local velocities of deformations in thefaultzones(about10–5peryearandabove),whichtakeplaceatthebackgroundofslow

regional deformations, with lowervelocities by the order of 2 to 3. Very lowaverage annual velocities of horizontaldeformation are recorded in the seismicregionsofKopetdagandKamchatkaand intheSanAndreasfaultzone;theyamounttoonly 3 to 5 amplitudes of the tidaldeformations of the Earth per year. A‘faultblock’dilemmaisstatedfortherecentgeodynamics of faults in view ofinterpretations of monitoring results. Thematter is that either a block is an activeelement generating anomalous recentdeformation and a fault is a ‘passive’element,orafaultzoneitself isasourceofanomalous displacements and blocks arepassive elements, i.e. host medium.



‘Paradoxes’ofhighandlowstrainvelocitiesare explainable under the concept that theanomalousrecentgeodynamicsiscausedbyparametric excitation of deformationprocesses in fault zones in conditions of aquasistatic regime of loading. Based onempirical data, it is revealed that recentdeformation processes migrate in faultzonesbothinspaceandtime.Twotypesofwaves, ‘interfault’ and ‘intrafault’, aredescribed. A phenomenological model ofautowave deformation processes isproposed; the model is consistent withmonitoring data. A definition of‘pseudowave’ is introduced. Arrangementsto establish a system for monitoringdeformation autowaves are described.When applied to geological deformationmonitoring,newmeasurementtechnologiesare associated with result identificationproblems, including ‘ratios of uncertainty’suchas ‘anomaly’sdimensions–densityofmonitoring stations’ and ‘anomaly’sduration–detailsofmeasurementsintime’.It is shown that the InSAR interferometrymethod does not provide for anunambiguous determination of groundsurface displacement vectors [Кузьмин,2014a,2014b].

Intensive gathering of permanentGNSS observation data stimulates adevelopment of kinematic visualization ofobserveddeformationprocesses.Ithelpstodoreconnoiter analysis of the data andpropose more plausible mechanisms ofobserved processes. Developments inkinematic data visualization are describedin [Kaftan et al., 2011a, b]. The developedtechniques have allowed analyzing 5yrGNSS data observation near Parkfieldearthquake epicenter [Kaftan &Krasnoperov,2012,2013].

Thewell knownParkfieldearthquake(M 6.0), which occurred on September 28,2004 was expected by Americangeophysicistssincelate1980-s.In1990-sinthe vicinity of the epicenter of thisearthquake a dense permanent GPS-observation networkwas established. Thisnetwork provided important information

ontheEarth’ssurfacechangesofthisregionboth before and after the earthquake.Earlier it was proposed to describe theEarth’ssurfacediplacementswithinseismo-generating strike-slip faults using a simplemechanism of elastic rebound. This modelwas verified later as far as repeatedgeodetic observation results wereaccumulated[Певнев,2011,2013a,b,c,d].The2004Parkfieldearthquakeenabledthepossibility of verification of the elasticrebound mechanism using repeated GPSobservations.

Observational data for the ParkfieldGPS network used in this research wasacquired from the SOPAC internet archive.The researchalso includeddevelopmentofa special software package for adjustmentof baseline vector differences and visualand animated representation of data. As aresult spatiotemporal animated models ofdisplacements and deformations werereceived. The elastic rebound mechanismwasdemonstrated.

The fault behavior within differentsegments of the observation network wasanalyzedinaperiodof2.5yearsbeforetheearthquake. It was demonstrated thatbefore the earthquake the fault is notcompletely locked as it was earlierproposed in the abovementioned Reid’smechanism. Nevertheless, certain creepdeceleration was registered somewhilebefore the seismic event. Analysis ofseparate segments of the observationnetwork made it possible to assume thatdeceleration of fault flanks migrates andmoves towards the future epicenter of anearthquake.Thus itmightbeassumed thatthefaultfallsunderlockingstepwisebeforethe earthquake moment while movingtowardstheepicenterfromtheNorthWestboarderoftheobservationnetwork[Kaftan&Krasnoperov,2012,2013].

GPSdatawasalsousedforanalysisofthe aftershock sequence caused bypostseismic deformation process in theParkfield earthquake source area [Кафтан,Родкин,2011,Rodkin&Kaftan,2012].



The brief theory of two-dimensionalproblem of deformation is presented byGerasimenko. In order to calculate simplerand uniquely the bearings of principaldeformation axes formula is proposed[Герасименко,2014].

Localgeodynamictestareasarebeingconstructedandexplored indeferentpartsof Russia. It is especially important in thezonesofaccumulationofradioactivewaste.Initial field GNSS campaigns are describedin[Татаринов,2014].

The special computer algorithms andsoftware for deformation analysis in GNSSnetworks are proposed and described in[Ямбаев,Маркузе,2014].

A simultaneous development of thecontinental-scale and regional-scalesatellitegeodeticnetworksisakeystoneforunderstanding the kinematics andgeodynamicsoftheinterplatedeformations.Thelarge-scaleobservationnetworksallow,first, to implement the stable referenceframe, and, second, to reveal activedeformation belts at the plate boundariesand to estimate intensity of the boundarydeformation accumulation. At the sametime regional densification of theobservational networks allows detailedinvestigationofthelocaltectonicstructuresand their features on top of the interplatedeformations.

Today the dynamic processes of theEarth as a unit system need to be studiedcross-functionally by means of differentsciences.Interconnectionbetweendifferentdynamicprocesseshasaspecialinterestforbetter understanding of the nature as awhole.Someresearchesaredevotedtofindout interrelations between differentterrestrialandexternalprocesses.

An attempt is made to identify therelationship between the free nutation ofthe Earth’s core, expressed by changes intheparametersof theEarth’s rotation, andgeomagneticactivity[Malkin,2013].

ResearchofregularitiesofCaspianSealevelwascarriedoutcontinuouslywiththeuse of terrestrial observation techniques.The closed relationships between level

changes, solar activity and Earth’s rotationvariationwereestimatedovertheperiodofthe last centuries. The last decades arecharacterizedbytheintensivedevelopmentof satellite and space observationtechniques. Nowadays the accuracy andspatial-temporalresolutionofsealevelandcosmo-geophysical processes observationhas considerably increased. Therefore thelarge current data ensuring the study ofcause-and-effect relations between theCaspianSealevelandgeophysicalprocessesof global and space scales were collected.The results of the resent preciseobservation data analysis with highresolution as well as the long Caspian Sealevel time-series combining terrestrial andspace observation are proposed to theresearch community. Spectralcharacteristics of the Caspian Sea levelchanges,Earth’srotationparameters(LOD),solar activity and other processes arestudied. High amplitude oscillationcomponents having close periods arerevealed in the spectra of all analyzedprocesses.CaspianSealeveloscillationsarefollowing in an antiphase to the solaractivitychanges.Theresultsoftheanalysisprovidethenewandimportantinformationfacilitating to reveal the causes of theregional climate changes [Kaftan et al.,2014].

References

1. Ассиновская Б.А., Горшков В.Л., ЩербаковаН.В., Панас Н.М. Активные разломы,выявленные по данным геодинамическихнаблюденийвБалтийскомморе.Инженерныеизыскания, 2013, N 2, 50-55.http://elibrary.ru/item.asp?id=19028722

2. БаркинЮ.В.ВековыевариациифигурыЗемливсовременнуюэпоху.Современноесостояниенаук о Земле (Материалы международнойконференции, посвященной памяти ВиктораЕфимовичаХаина,г.Москва,1-4февраля2011г.) М.: Изд-во Геологический факультет МГУимени М.В.Ломоносова. (CD-ROM). 2011. С.183-188.http://khain2011.web.ru/khain-2011-theses.pdf

3. Бондур В.Г., Воронова О.С. Вариацииуходящего длинноволнового излучения приподготовке и протекании сильныхземлетрясений на территории России в 2008



и 2009 году // Известия ВУЗов. Геодезия иАэрофотосъемка. – 2012, №1, с. 79–85.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120220145822-9603.pdf

4. БондурВ.Г.,ЗверевА.Т.,ГапоноваЕ.В.(2012b)Многоуровневый линеаментный анализкосмических изображений Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // вкн. «Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазовогокомплекса»/подред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.92–102.

5. Бондур В.Г., Зверев А.Т., Гапонова Е.В., ЗимаА.Л. Исследование из космосадеформационных волн – предвестниковземлетрясений, проявляющихся в динамикелинеаментныхсистем.//ИсследованиеЗемлиизкосмоса–2012.–№1.с.3–20.

6. ВалеевС.Г.,КлюйковА.А.,КузинС.П.,ТатевянС.К., Фасхутдинова В.А. Исследованиядинамики геоцентра по результатам анализаизмерений спутниковых системDORIS и GPS,Москва,«Геодезияикартография»,2011,№12стр.32-38.http://elibrary.ru/item.asp?id=21816606

7. Витязев В.В., Н.О. Миллер, Е.Я. Прудникова.(2012) Использование сингулярногоспектрального анализа при исследованиидвижения полюса. Вестник СПбГУ, Серия 1,2012, вып. 2, с. 139-147.http://elibrary.ru/item.asp?id=17789285

8. Галаганов О.Н., Горшков В.Л., Гусева Т.В.,Розенберг Н.К., Передерин В.П., ЩербаковаН.В. Современные движения земной корыЛадого-Онежского региона по даннымспутниковых и наземных измерений //Современные проблемы дистанционногозондирования Земли из космоса, т. 8, N 2,2011, с. 130-136.http://d33.infospace.ru/d33_conf/2011v8n2/130-136.pdf

9. Герасименко М.Д. К вопросу определениянаправлений главных осей деформаций //Геодезия и картография. 2014.№ 5. С. 28-29.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831879

10. Герасименко М.Д., Шестаков Н.В., ТерешкинаА.А.Современныевертикальныедвижениянаполуострове Муравьева-Амурского погеодезическим данным //Геологическиепроцессывобстановкахсубдукции,коллизииискольжениялитосферныхплит.МатериалыВсероссийской конференции смеждународным участием, Владивосток, 20-23 сентября2011 г., Владивосток,Дальнаука,2011, с. 401-402.http://conf2011.fegi.ru/docs/05_p397-451.pdf

11. Гончаров М.А., Разницин Ю.Н., Баркин Ю.В.Особенностидеформацииконтинентальнойиокеанской литосферы как свидетельствосеверного дрейфа ядра Земли. Современное

состояние наук о Земле (Материалымеждународной конференции, посвященнойпамятиВиктораЕфимовичаХаина, г.Москва,1-4февраля2011г.)М.:Изд-воГеологическийфакультет МГУ имени М.В.Ломоносова. (CD-ROM). 2011. С. 461-466.http://khain2011.web.ru/khain-2011-theses.pdf

12. В.Л. Горшков, Н.В. Щербакова. Исследованиеслучайных и систематических ошибок GPS-наблюдений на территории Пулковскойобсерватории. Международный научно-технический и производственныйэлектронный журнал «Науки о Земле». 2012.№4-2012,с12-22.http://geo-science.ru/.

13. Горшков В.Л., Н.В. Щербакова, Б.А.Ассиновская (2013b) Результаты ГНСС-наблюдений в Восточно-Балтийском регионеи их интерпретация. Современные методыобработки и интерпретациисейсмологических данных. МатериалыВосьмой Международной сейсмологическойшколы.Обнинск:ГСРАН,2013,с.145-149.

14. Горшков В.Л., Смирнов С.С., Щербакова Н.В.(2012b) Нагрузочные эффекты в ГНСС-наблюдениях при исследованиирегиональной геодинамики. Вестник СПбГУ,Серия 1, 2012, вып. 2, 148-156.http://elibrary.ru/item.asp?id=17789287

15. Горшков В.Л., Щербакова Н.В., АссиновскаяБ.А. (2013a) Влияние слабых или далёкихземлетрясений на GPS-кинематику.«Изыскательский Вестник», СПб обществогеодезиии картографии, 2013,№2(17), с. 34-39.

16. Диденко А.Н., Быков В.Г., Шестаков Н.В.,Бормотов В.А., Герасименко М.Д., КоломиецА.Г., Василенко Н.Ф., Прытков А.С., СорокинА.А. Землетрясение Тохоку 11 марта 2011г.Данные сети деформационных исейсмологических наблюдений ДВО РАН //ВестникДВОРАН,2011,№3,с.18-24.

17. Докукин П.А. Кафтан В.И., Красноперов Р.И.ВлияниеформытреугольниковСРНС сетинарезультатыопределениядеформацийземнойповерхности / Физическая геодезия. Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. – М.:Научныймир,2013.–с.115-122.

18. Докукин П.А., Поддубский А.А. Применениеметодов космической геодезии для изучениягеодинамических процессов (на примереЧили) // Землеустройство, кадастр имониторингземель.–2011.–№4.

19. Изюмов С.Ф., Кузьмин Ю.О. Исследованиесовременных геодинамических процессов вКопетдагском регионе. Физика Земли. 2014.№6. С. 3-16.http://elibrary.ru/download/98031747.pdf

20. Кафтан В.И. Место геодезическойгеодинамики в системе знаний о Земле//



Кадастр недвижимости .- 2012.- №2.-(27).-с.43-46.

21. КафтанВ.И.,КрасноперовР.И.,ЮровскийП.П.Геодезическая проверка модели упругойотдачи в связи с землетрясением Паркфилд(Калифорния, США, 28.09.2004, М 6) //Проблемы сейсмотектоники:МатериалыXVIIМеждународнойконференции20-24сентября2011года/Подред.акад.А.О.Глико,д.г.-м.н.Е.А. Рогожина, д.г.-м.н. Ю.К.Щукина, к.г.-м.н.Л.И.Надежка.–Москва,2011.–с.246-250.

22. Кафтан В.И., Родкин М.В. Процесспостсейсмической релаксации погеодезическим и сейсмическим данным //Проблемы сейсмотектоники:Материалы XVIIМеждународнойконференции20-24сентября2011года/Подред.акад.А.О.Глико,д.г.-м.н.Е.А. Рогожина, д.г.-м.н. Ю.К.Щукина, к.г.-м.н.Л.И.Надежка.–Москва,2011.–с.250-253.

23. Кузьмин Ю.О. Актуальные проблемыидентификации результатов наблюдений всовременной геодинамике. Физика Земли.2014.№5.С.51.

24. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамикаразломных зон: разломообразование вреальном масштабе времени. Geodynamics &Tectonophysics. 2014. Т. 5. №2. С. 401-443.http://gt.crust.irk.ru/images/upload/tblarticle146/magazin146.pdf

25. Мазуров Б.Т. Анализ геодезическихизмерений с учетом динамики объектовмониторинга Известия вузов. Геодезия иаэрофотосъёмка. №2/1, 2012, стр.18-21http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120726112123-9081.pdf

26. Мазуров Б.Т., Николаева О.Н., Ромашева Л.А.Интегральные экологические карты какинструмент исследования динамикиэкологической обстановки промышленногоцентра Известия вузов. Геодезия иаэрофотосъёмка. №2/1, 2012, стр.91-95.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120726112123-9081.pdf

27. Мазуров Б.Т., Николаева О.Н., Ромашева Л.А.Интегральные экологические карты какинструмент исследования динамикиэкологической обстановки промышленногоцентра Известия вузов. Геодезия иаэрофотосъёмка. №2/1, 2012, стр.88-91.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120726112123-9081.pdf

28. Милюков В.К., Кусраев А.В., Дробышев В.Н.,Дуев Д.А., Миронов А.П., Стеблов Г.М.,Торчинов Х.З., Хубаев Х.М.. Организациясистемы геодинамического мониторингаОсетинской части Большого Кавказа наоснове мобильных GPS/ГЛОНАСС измерений// Тезисы докладов III Международнойнаучно-практическойконференции«Опасныеприродные и техногенные геологические

процессы на горных и предгорныхтерриториях Северного Кавказа». ВНЦ РАН иСО-А,Владикавказ,2012.

29. Милюков В.К., Юшкин В.Д., Заалишвили В.Б.,Кануков А.С., Дзеранов Б.В. Мониторингприращений силы тяжести на опорныхгравиметрическихпунктахСеверногоКавказавысокоточными относительнымигравиметрами// Геология и геофизика ЮгаРоссии.-№2,2013,стр.39-45.

30. Милюков В.К., Юшкин В.Д., Миронов А.П.,Демьянов Г.В., Сермягин Р.А., Басманов А.В.,ПопадьевВ.В.,НасретдиновИ.Ф.,ЗаалишвилиВ.Б., КануковА.С., Дзеранов Б.В. ГеодинамикаКавказского региона //Измерит. Техника2013,10,стр.3-5.Тезисыдокладов.

31. Милюков В.К., Юшкин В.Д., Миронов А.П.,Демьянов Г.В., Сермягин Р.А., Басманов А.В.,ПопадьевВ.В.,НасретдиновИ.Ф.,ЗаалишвилиВ.Б., А.С. Кануков, Б.В.Дзеранов. ГеодинамикаКавказского региона // Труды симпозиумамеждународной ассоциации геодезии(IAG) TGSMM2013 «Наземная, морская иаэрогравиметрия: измерения нанеподвижных и подвижных основаниях» 17-19сентября2013года».

32. Певнев А.К. Использование вариацийразмеров и объема очага землетрясения дляпрогноза землетрясений//Землеустройство,кадастримониторинг земель.2013.№1, с.57-62.

33. Певнев А.К. Исследование вариаций объемаочага готовящегося землетрясения – путь кего прогнозу. Международный научно-технический и производственный журнал«Науки о Земле», № 2-3, 2013, с.50-55.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120726112123-9081.pdf

34. Певнев А.К. О возможностях геодезическогометода в обнаружении готовящихся иразрушающихся очагов землетрясений повариациям объема этих очагов. Труды IIIМеждународной научно-практическойконференции, приуроченной к 10-летиюсхода ледника Колка 20 сентября 2002г.Владикавказ.2013,с.448-453.

35. Певнев А.К. О месте геодезическогомониторинга в проблеме прогнозаземлетрясенийМеждународный научно-технический и производственный журнал«Науки о Земле» - 2011. - №1 - с.40-49.http://geo-science.ru/wp-content/uploads/GeoScience-01-2011-p-40-49.pdf

36. Певнев А.К. О месте геодезическогомониторинга в проблемепрогноза землетрясений. АктуальностьидейГ.А.ГамбурцевавХХI веке.Янус-К. 2013,с.351-365.



37. Певнев А.К. О новых возможностяхгеодезического метода в решении проблемыпрогноза землетрясений// Геоинжиниринг.2013.№1(17),с.40-43.

38. Певнев А.К., Симонян В.В., Рубцов И.В. Овозможностях геодезического иуравнемерногометодовврешениипроблемыпрогноза времени землетрясения//Инженерныеизыскания.2013.№9,с.29-32.

39. СеребряковаЛ.И.,ГоробецВ.П.,СермягинР.А.,Басманов А.В., Буртовой В.В., НасретдиновИ.Ф., Фролов К.Е. Результаты высокоточныхспутниковых измерений в сетиСереробайкальского ГДП / Физическаягеодезия. Научно-технический сборникЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013. – с.122-134.

40. Сорокин А.А., Королёв С.П., Урманов И.П.,ВерхотуровА.Л.,НестеренковаЯ.С., ШестаковН.В., Коновалов А.В. Информационноеобеспечениеработыинструментальныхсетейнаблюдений для мониторинга природныхпроцессовиявленийнатерриторииДальнегоВостока России // Информационныетехнологии и высокопроизводительныевычисления. Материалы всероссийскойнаучно-практической конференции.Хабаровск, 25-27 июня 2013 г., Изд. ТОГУ,2013,с.322-325.

41. Сорокин А.А.Королёв С.П., Шестаков Н.В.,Коновалов А.В., Гирина О.А. ОрганизацияработыинструментальныхсетейнаблюденийДВО РАН для проведения геофизическихисследований и мониторинга опасныхприродных явлений на Дальнем Востоке //Четвертая научно-техническая конференция.Проблемы комплексного геофизическогомониторинга Дальнего Востока России. 30сентября - 4 октября 2013 г., г.Петропавловск-Камчатский.http://www.emsd.ru/conf2013lib/pdf/techn/Sorokin_etc.pdf

42. Стеблов Г.М. Исследование современныхдвижений литосферы по даннымспутниковой геодезии // Тез. Десятаявсероссийская открытая ежегоднаяконференция «Современные проблемыдистанционного зондирования Земли изкосмоса» (Физические основы, методы итехнологиимониторингаокружающейсреды,природных и антропогенных объектов),Москва,ИКИРАН,12-16ноября2012г.

43. Стеблов Г.М. Развитие геодинамическогомониторинга в сейсмически активныхрайонахСевернойЕвразии.Вопросытеорииипрактики. // Седьмая Международнаясейсмологическая школа «Современныеметоды обработки и интерпретациисейсмологических данных» пос. Нарочь,РеспубликаБеларусь,9–14сентября2012г.

44. Татаринов В.Н., Морозов В.Н., Кафтан В.И.,Каган А.Я. Геодинамический мониторинг какоснова сохранения биосферы призахоронении радиоактивных отходов //Международный научно-технический ипроизводственный журнал «Науки о Земле»№3-2014.-с.5-11.

45. Татевян С.К., Кузин С.П. Использованиеизмерений ГЛОНАСС для точногопозиционирования и геодинамическихисследований,ТрудыИПАРАН,том27,(2013).

46. Терешкина А.А., Шестаков Н.В. К вопросу обиспользовании наблюдений ГЛОНАСС припсевдокинематической обработкеспутниковых измерений // Тезисы докладовЧетвертой научно-техническй конференция"Проблемы комплексного геофизическогомониторинга Дальнего Востока России", 30сентября - 4 октября 2013 г., г.Петропавловск-Камчатский.-С.23.

47. Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Соловьев В.М.,Шибаев С.В., Петров А.Ф., Горнов П.Ю.,Шестаков Н.В., Бойко Е.В., Тимофеев А.В.Межплитные границы Дальневосточногорегиона России по результатам GPSизмерений, сейсморазведочных исейсмологических данных // Геология игеофизика,т.53,№4,2012,с.489-507.

48. ТимофеевВ.Ю.,КазанскийФ.Ю.,АрдюковД.Г.,Метелкин Д.В., Горнов П.Ю, Шестаков Н.В.,Бойко Е.В., Тимофеев А.В., Гильманова Г.З. Опараметрах вращения сибирского домена иего восточного обрамления в различныегеологические эпохи // Тихоокеанскаягеология, 2011, т. 30, с. 21-31.http://itig.as.khb.ru/POG/30_4R.html

49. ХанчукА.И., СафоновД.А., РадзиминовичЯ.Б.,КоваленкоН.С.,КоноваловА.В.,ШестаковН.В.,Быков В.Г., Серов М.А., Сорокин А.А.Сильнейшее современное землетрясение вверхнем Приамурье 14 октября 2011 г.:первые результаты комплексногоисследования // Доклады академии наук,2012, том 445, № 3, с. 338-341, DOI:10.1134/S1028334X12070227.

50. Шестаков Н. В., Ohzono M., Takahashi H.,ГерасименкоМ. Д., Быков В. Г., Гордеев Е. И.,ЧебровВ.Н.,ТитковН.Н.,СероветниковС.С.,Василенко Н. Ф., Прытков А.С., Сорокин А.А.,Серов М.А., Кондратьев М.Н., ПупатенкоВ.В.Моделирование косейсмических движенийземной коры, инициированныхглубокофокусным Охотоморскимземлетрясением 24.05.2013 г., Mw= 8.3 //ДОКЛАДЫАКАДЕМИИНАУК,2014,том457,№4,с.1–6.DOI:10.7868/S086956521422023X.

51. Шестаков Н.В., Baek J., Герасименко М.Д.,Takahashi T., Коломиец А.Г., Герасимов Г.Н.,Бормотов В.А., Быков В.Г., Park P., Cho J.,ТерешкинаА.А.,ВасиленкоН.Ф.,ПрытковА.С.



Крупномасштабные деформации земнойкорывВосточнойАзии,вызванныеяпонскимземлетрясением11марта2011года(mw=9.0),по данным GPS измерений //Геологическиепроцессывобстановкахсубдукции,коллизииискольжениялитосферныхплит.МатериалыВсероссийской конференции смеждународным участием, Владивосток, 20-23 сентября2011 г., Владивосток,Дальнаука,2011, с. 449-451.http://conf2011.fegi.ru/docs/05_p397-451.pdf

52. Шестаков Н.В., Герасименко М. Д., Охзоно М.Движения и деформации земной корыДальнего Востока Российской Федерации,вызванные землетрясением Тохоку11.03.2011 г., и их влияние на результатыGNSS-наблюдений//Геодезияикартография,2011, № 8, с. 35-43.http://elibrary.ru/item.asp?id=21868948

53. Шестаков Н.В., Герасименко М.Д.Комбинирование косейсмических смещенийземной коры по данным разнородныхгеодезических сетей // Тезисы докладовЧетвертой научно-техническй конференция"Проблемы комплексного геофизическогомониторинга Дальнего Востока России", 30сентября - 4 октября 2013 г., г.Петропавловск-Камчатский.-С.24.

54. Ямбаев Х.К., Маркузе Ю.И. Структура иалгоритм анализа движений земной корыпорезультатам наблюдений региональныхспутниковых референц-сетей. ИнтерэкспоГео-Сибирь.2014.Т.1.№1.С.223-225.

55. Assinovskaya, B., Shchukin Ju., Gorshkov V.,ShcherbakovaN. (2011) On recent geodynamicsof theEasternBalticSearegion.Baltica,2011,V.24.No.2,61-70.

56. Baek Jeongho, Shin Young-Hong, Na Sung-Ho,Shestakov Nikolay V., Park Pil-Ho, Cho Sungki.(2012) Coseismic and postseismic crustaldeformationsof theKoreanPeninsula causedbythe2011Mw9.0Tohokuearthquake,Japan,fromglobal positioning system data // Terra Nova,Vol. 24, Issue 4, 2012, p. 295-300, DOI:10.1111/j.1365-3121.2012.01062.x.

57. Freymueller J. T., Steblov G. M., Kogan M. G.,TitkovN.N.,VasilenkoN.F.,PrytkovA.S.,FrolovD. I. (2013) How Much Surface DeformationResults fromSlabProcessesRather thanSurfacePlate Tectonics? // AGU Fall Meeting, SanFrancisco,USA,9-13December2013.

58. Gabsatarov Yu. V., G. M. Steblov, D. I. Frolov.(2013) The new GPS evidence for the region ofBering microplate // Izvestiya, Physics of theSolid Earth. 2013. V. 49, N. 3, P. 411-415.DOI:10.1134/S106935131302002X

59. GorshkovV.,M.Vorotkov.(2012)Onthepoletideexcitation of seismicity. Proc. of the 9thInternational Conference "Problems of

geocosmos",St.Petersburg,Petrodvorets,October8-12, 2012, Eds: V. Troyan, V. Semenov, M.Kubyshkina,pp.142-145.

60. GorshkovV.L.(2014)Studyofpoletidetriggeringof seismicity. In: Proc. of X InternationalConference “Problem of Geocosmos”, Editors:V.N. Troyan, N. Yu. Bobrov, A. A. Kosterov, A. A.Samsonov,N.A.Smirnova,andT.B.Yanovskaya.SPb.,2014,P.163-167.

61. GorshkovV.L.,ScherbakovaN.V.,MohnatkinA.V.,Smirnov S.S., Petrov S.D., Trofimov D.A., GusevaT.V., Perederin V.P., Rosenberg N.K. (2015)Deformation of the South-Eastern Baltic ShieldfromGNSSobservations. In:Proc. Journees2014Systemes de Reference Spatio-temporels, St.Petersburg,Russia,22-24Sep2014,pp.211-214.

62. HuiH.,WangR.,Malkin Z. Application of Titius-Bodelawinearthquakestudy.In:Journees2014Systemes de Reference Spatio-temporels, St.Petersburg, Russia, 22-24 Sep 2014, Book ofAbstracts,30.

63. Kaftan V., Komitov B., Lebedev S. Caspian Sealevel and cosmo-geophysical processes: satelliteandterrestrialdataanalysis.SpaceStudiesoftheEarth's Surface, Meteorology and Climate (A)Scienti_c Exploitation of OperationalMissions inOceanography and Cryosphere, Use of In-situData and Assimilation in Models (A2.1). 40thCOSPAR Scienti_c Assembly 2014. Electronicabstracts.

64. KaftanV.,KrasnoperovR. (2013)Earth’ssurfacemovements in relation to Parkfield 2004earthquake: Interpretation of permanent GPSobservations. International Association ofGeodesy, Scientific Assembly 150th Anniversaryof the IAG,BookofAbstracts,BookofAbstracts,September 1-6, 2013, Potsdam,p.187.http://www.iag2013.org/IAG_2013/Publication_files/abstracts_iag_2013_2808.pdf

65. Kaftan V., R. Krasnoperov, P. Yurovsky. (2011)Elastic rebound mechanism: GPS-observationanalysis in relation to the 2004 Parkfieldearthquake (M=6.0) // XXV IUGG GeneralAssembly. Earth on the Edge: Science for aSustainable Planet. 28 June–7 July 2011.Melbourne, Australia. Electronic Storage ofAbstracts.http://www.iugg2011.com/abstracts/pdf/abstracts/81106015_KRASNOPEROV01197.pdf

66. Kaftan V.I., Krasnoperov R.I. (2012) Elasticrebound mechanism testing using GPS datarelated to Parkfield 2004 earthquake. Book ofabstracts33rdGeneralAssemblyoftheEuropeanSeismologicalCommission(GAESC2012),19-24August 2012, Moscow and Young SeismologicalTraining Course (YSTS 2012), 25-30 August2012, Obninsk – M., PH “Poligrafiqwik”, 2012,p.94.

67. Kaftan V.I., Steblov G.M., Tatevian S.K., PevnevA.K. (2011) Geodynamics / National Report for



the International Association of Geodesy of theInternational Union of Geodesy and Geophysics2007-2010. Ed. by Dr. V.P.Savinikh and Dr.V.I.Kaftan // Международный научно-технический и производственныйэлектронный журнал «Науки о Земле»(International scientific, technical and industrialelectronicjournal«GeoScience»).-2011.-№1.-р.17-22.http://geo-science.ru/wp-content/uploads/GeoScience-01-2011-p-05-36.pdf

68. Kogan M.G., Ekström G., Vasilenko N.F., PrytkovA.S., Frolov D.I., Freymueller J.T., Steblov G.M.(2013) Rapid postseismic relaxation after thegreat 2006-2007 Kuril earthquakes from GPSobservations in 2007-2011 // Journal ofGeophysicalResearch.2013.Т.118.№7.С.3691-3706. DOI:10.1002/jgrb.50245http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jgrb.50245/abstract

69. Kogan M.G., Ekström G., Vasilenko N.F., PrytkovA.S., Frolov D.I., Freymueller J.T., Steblov G.M.(2013) Rapid postseismic relaxation after thegreat 2006-2007 Kuril earthquakes from GPSobservations in 2007-2011 // Journal ofGeophysicalResearch.2013.V.118.N.7.P.3691-3706.DOI:10.1002/jgrb.50245.

70. Kogan M.G., Vasilenko N.F., Frolov D.I.,FreymuellerJ.T.,SteblovG.M.,LevinB.W.,PrytkovA.S. (2011) The mechanism of postseismicdeformation triggered by the 2006–2007 greatKuril earthquakes // Geophys. Res. Lett., 2011.V.38. N.6. L06304. P.1-5.DOI:10.1029/2011GL046855.

71. Kopeikin S., Mazurova E., Karpik A. (2014)Relativistic Aspects of SLR/LLR Geodesy, 19-thInternationalWorkshoponLaserRanging,27-31October, 2014, Annapolis, MD.http://ilrs.gsfc.nasa.gov/ilrw19/docs/2014/Presentations/3144_Kopeikin_presentation.pdf

72. KrasnaH.,MalkinZ.,Boehm, J. (2014) Impactofseasonal station displacement models on radiosource positions. In: Proc. Journees 2013Systemes de Reference Spatio-temporels, Paris,France, 16-18 Sep 2013, Ed. N.Capitaine, Paris,2014,65-68.

73. Liu J.-C., N. Capitaine, S.B. Lambert, Z.Malkin, Z.Zhu. (2012) Systematic effect of the Galacticaberrationon the ICRSrealizationand theEarthorientationparameters.Astron.Astrophys.,2012,v. 548, A50. DOI: 10.1051/0004-6361/201219421

74. Malkin Z. (2013) Free core nutation andgeomagneticjerks.J.ofGeodynamics,2013,v.72,53-58.DOI:10.1016/j.jog.2013.06.001

75. MilyukovV.,A.Mironov,G.Steblov,V.Drobishev,H. Hubaev, A. Kusraev, Kh.-M. Torchinov, V.Shevchenko. (2012b)GPS constrains onmoderngeodynamicalmotionintheOssetiaregionoftheGreat Caucasus: preliminary results //

“Monitoring and modeling Earth deformationfrom giant to small scale events” Volume ofabstracts 16th General Assembly of WEGENER.UniversityofStrasbourg,Strasburg,France,2012.

76. Milyukov V.К., Drobishev V.N., Mironov А.P.,Steblov G.M., Hubaev H.М. (2014) Оssetiangeodetic satellite network: creation and firstresults of geodinamic monitoring // VestnikVladikavkazscientificcenter.2014.V.14.N4.P.2-11.

77. Ohzono,M.,H.Takahashi,N.V.Shestacov,andM.D. Grasimenko. (2013) Postseismic deformationafter the 2011 Tohoku earthquake around thenortheast Asia // 120th meeting of JapanGeodeticSociety,P-01,October29-31,2013.

78. Rodkin M.V., Kaftan V.I. (2012) Postseismicrelaxation from geodetic and seismic data. Bookof abstracts 33rd General Assembly of theEuropean Seismological Commission (GA ESC2012), 19-24 August 2012, Moscow and YoungSeismological Training Course (YSTS 2012), 25-30 August 2012, Obninsk – M., PH“Poligrafiqwik”,2012,p.120.

79. Shestakov N., Ohzono M., Takahashi H.,GerasimenkoM., Nakao S. (2013) Upper mantlerheology of Sea of Japan inferred frompostseismic displacements of the Tohokuearthquake // Abstract JpGU2013, 19-24 May2013,Chiba,Japan,SubmissionNo.:02676.

80. ShestakovN.,PerevalovaN.,VoeykovS., IshinA.,YasyukevichY.,BykovV.,GerasimenkoM.(2013)Investigation of coseismic displacements andionosphericdisturbancesintheFarEastofRussiageneratedbytheGreat2011Tohokuearthquake//EGUGeneralAssembly2013,7April–12May2014, Vienna, Austria. Geophysical ResearchAbstracts, Vol. 15, EGU2013-PREVIEW,2013.http://adsabs.harvard.edu/abs/2013EGUGA..15.3751S

81. Shestakov N., Takahashi H., Ohzono M., PrytkovA., Bykov V., Gerasimenko M., Luneva M.,Gerasimov G., Kolomiets A., Bormotov V.,VasilenkoN.,BaekJ.,ParkP.-H.,SerovM.(2012).Analysis of the far-field crustal displacementscaused by the 2011 Great Tohoku earthquakeinferred from continuous GPS observations //Tectonophysics,2012,v.524-525,p.76-86.DOI:10.1016/j.tecto.2011.12.019.http://adsabs.harvard.edu/abs/2012Tectp.524...76S

82. Shestakov N.V., Bormotov A.V., Bykov V.G.,Pupatenko V.V., Konovalov A.V., Sorokin A.A.,Petukhin A.G. (2012) The collocatedGNSS/Seismological network effectiveness instudyingthegiantmegathrustearthquakesignals//Abstracts 33rd General Assembly of theEuropean Seismological Commission (GA ESC2012), 19-24 August 2012, Moscow and YoungSeismologistTrainingCourse(YSTC2012),25-30August2012,Obninsk,2012,p.296.



83. Shestakov N.V., Bykov V.G., Konovalov A.V.,Fleitout L., Trubienko O., Gerasimenko M.D.(2012)Co-andpostseismiccrustaldeformationsin the Russian Far East due to the 2011 GreatTohoku earthquake from GPS observations //Abstracts 33rd General Assembly of theEuropean Seismological Commission (GA ESC2012), 19-24 August 2012, Moscow and YoungSeismologistTrainingCourse(YSTC2012),25-30August2012,Obninsk,2012,p.126.

84. ShestakovN.V., GerasimenkoM.D., TakahashiH.,Kasahara M., Bormotov V.A., Bykov V.G.,Kolomiets A.G., Gerasimov G.N., Vasilenko N.F.,PrytkovA.S.,TimofeevV.Yu.,ArdyukovD.G.,Kato.T. (2011b). Present tectonicsof the southeast ofRussia as seen from GPS observations //Geophysical Journal International, 184, p. 529-540,doi:10.1111/j.1365X.2010.04871.x

85. Shestakov N.V., Takahashi H., OhzonoM., BykovV.G., Gerasimenko M.D., Prytkov A.S., BormotovV.A.,LunevaM.N.,KolomietsA.G.,GerasimovG.N.,Vasilenko N.F., Baek J., Park P.-H., Sorokin A.A.,Bakhtiarov V.F., Titkov N.N., Serovetnikov S.S.(2011).CrustaldisplacementsofEastAsiacausedby the Tohoku earthquake of march 11, 2011,Mw=9.0 // 7th Biennual Workshop on Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Processes:Mitigating Risk through International Volcano,Earthquake, andTsunami Science (JKASP-2011),Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky, August 25-30, 2011. Abstracts Volume. Petropavlovsk-Kamchatsky, p. 48-53.http://www.kscnet.ru/ivs/conferences/kasp/tez/index.html

86. Shestakov Nikolay V., Hiroaki Takahashi, MakoOhzono, Alexander S. Prytkov, Victor G. Bykov,Mikhail D. Gerasimenko, Margarita N. Luneva,Grigory N. Gerasimov, Andrey G. Kolomiets,Vladimir A. Bormotov, Nikolay F. Vasilenko,Jeongho Baek, Pil-Ho Park, Mikhail A. Serov.(2012c) Analysis of the far-field crustaldisplacementscausedbythe2011GreatTohokuearthquake inferred from continuous GPSobservations // Tectonophysics, Vol. 524–525(2012),76–86,DOI:10.1016/j.tecto.2011.12.019.

87. Steblov G. M., Kogan M. G., Freymueller J. T.,Titkov N. N., Ekstrom G., Gabsatarov Y. V.,VasilenkoN.F.,NettlesM.,PrytkovA.S.,FrolovD.I. (2013)Thesizeandruptureof thegreat2013deep-focus earthquake beneath the Sea ofOkhotsk: constraints from GPS // AGU FallMeeting, San Francisco, USA, 9-13 December2013.

88. SteblovG.M.,Vladimirova I.S. (2012)RheologicalModels of Great Subduction Earthquakes fromSimultaneous Inversion of Coseismic andPostseismic GPS Data // AGU Fall Meeting, SanFrancisco,USA,3-7December2012.

89. Steblov Grigory M., Göran Ekström, Mikhail G.Kogan, Jeffrey T. Freymueller,NikolayN. Titkov,

Nikolay F. Vasilenko, Meredith Nettles, Yury V.Gabsatarov,AlexandrS.Prytkov,DmitryI.FrolovandMikhailN.Kondratyev.(2014)Firstgeodeticobservationsofadeepearthquake:The2013Seaof Okhotsk Mw 8.3, 611 km-deep, event //Geophys. Res. Lett. 2014. V. 41. N. 11. P. 3826–3832.DOI:10.1002/2014GL060003.

90. TakahashiH.,OhzonoM.,NakaoS.,ShestakovN.,GerasimenkoM.,VasilenkoN.,PrytkovA.,BykovV., Luneva M., Gordeev E. (2012a) GreatsubductionearthquakesandplatecouplingalongJapaneseIslandsandtheirimpactstotectonicsinnortheasternAsia//Programandabstracts,TheSeismologicalSocietyofJapan,2012Fallmeeting,Oct.16-19,Hakodate,Japan,2012,p.149.

91. TakahashiH.,OhzonoM.,NakaoS.,ShestakovN.,GerasimenkoM.,VasilenkoN.,PrytkovA.,BykovV., LunevaM., Gordeev E. (2012b) Evaluation ofcrustaldeformationinducedbygreatsubductionearthquakes and plate coupling in NE-Asiancontinent – In preparation for reevaluation ofAmurplatemotion//Abstractsof118thMeetingof the Geodetic Society of Japan, 2012 Fallmeeting,Oct.31-Nov.2,Japan,2012,p.91-92.

92. TatevianS. (2012)On the roleof spacegeodeticmeasurements for global changesstudy. Татевян С.К. О роли космическойгеодезии в изучении глобальных изменений,в Монографии « Современные глобальныеизменения природной среды», т.3 «Факторыглобальных изменений», Москва. НаучныйцентрМИР.2012.с.128-136.

93. Tatevian S. (2014a) Space Geodesy Applicationfor the Natural Hazards Monitoring of theRussianFarEasternTerritory,JournalofGeodesyandGeomaticsEngineering,1,2014.С.38-41.

94. Tatevian S., Kluykov A., Kuzin S. (2012) On therole of space geodetic measurements for globalchanges monitoring, Russ. J. Earth. Sci., 12,ES3002,doi:10.2205/2012ES000511(2012).http://elpub.wdcb.ru/journals/rjes/abstract/v12/2012ES000511-abs.html

95. Tatevian S.K. (2014b) On the use of spaceGeodesy for Global Geodynamic Studies, Journalof Geodesy and Geomatics Engineering, Davidublishing Comp. New-York, USA. Volume 1,Number1,December2014(Serialnumber1),38-41.2014.

96. Tatevian S.K., G.F.Attia et al. (2014)Monitoringof global geodynamic processes using satelliteobservations. NRIAG Journal of Astronomy andGeophysics,Elsevier, (2014) 3, 46-52http//dx.doi.org./10.1016.j.nriag.2014.03.00

97. Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Solov’ev V.M.,ShibaevS.V.,PetrovA.F.,GornovP.Yu.,ShestakovN.V., Boiko E.V., Timofeev A.V. (2012b). PlateboundariesintheFarEastregionofRussia(fromGPS measurement, seismic-prospecting, andseismological data). // Russian Geology and



Geophysics, Vol. 53, 2012, p. 321–336.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1068797112000429

98. Vladimirova I. S., G. M. Steblov, D. I. Frolov.(2011)Viscoelasticdeformationsafterthe2006–2007Simushir earthquakes// Izvestiya,Physics

of the Solid Earth. 2011. V. 47, N.11, P. 1020-1025.DOI:10.1134/S1069351311100132.

©KaftanV.I.,GorshkovV.L.,MalkinZ.M.,ShestakovN.,SteblovG.,2015



УДК 528 GorshkovV.L./ГоршковВ.Л.

MalkinZ.M./МалкинЗ.М.ZotovL.V./ЗотовЛ.В.

ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ

EARTH’S ROTATION

Аннотация: В публикации краткоописаны результаты работы российскихгеодезистовв2011–2014гг.вобластивращенияЗемли, в основном, на основе анализапубликаций и докладов на конференциях.ОсновноевниманиеуделялосьтеориивращенияЗемли и анализу параметров вращения Земли(ПВЗ). В ряде работ исследовалисьчандлеровскоедвижениеполюсаинутацияосивращения Земли. Активно изучалисьвозможности повышения точности прогнозаПВЗ. Велись еженедельные определения всехПВЗ и ежедневные определения всемирноговремени на российской РСДБ-сети «Квазар».Приложен список публикаций за данныйпериод.

Abstract: This publication contains a briefreviewof theRussiangeodesists’ activity in2011–2014inthefieldofEarth’srotationmainlybasedonthe analysis of the literature on the subject. Themain attention was paid to the theory of Earth’srotation and to analysis of the Earth’s rotationparameters (EOP). Severalpapersweredevoted tothe Chandler wobble end nutation of the Earth’saxis.Underactivestudywere investigationsontheimprovement of EOP prediction. WeeklydeterminationsofallEOPanddailydeterminationsof the Universal Time were conducted on theRussian VLBI network “Quasar”. Detailedpublicationlistisattachedtothepaper.

Ключевые слова: вращение Земли,чандлеровскре колебание, прогноз параметроввращенияЗемли,всемирноевремя

Keywords:Earth’srotation,Chandlerwobble,Earth’srotationparameterforecast,universaltime

The development of the rotationtheoryofsolidcelestialbodyonthebaseofHamilton-Jakoby theory is proposed byYurkina[2013a].LeonhardEulerandotherscientistshavenoticedthatthedirectionofthe gravity force can be shifted from thecentre of mass of the Earth. To obtain ageneral solution of the task of the Earth’sorientation change in space it is necessaryto reflect the fact of such shift in the nulliteration. The Hamilton-Yakoby equationgivesthisopportunity.

The history of computation ofpreseccion and nutation corrections isdescribed in [Юркина, 2013b]. The authorshows an inconvenience of modernaproarchesduetonottakingintoaccountapointofapplicationoftheforceofattractionof the Sun and the Moon in the Earthinteriour.

The Russian terrestrial segment ofVLBIrealizationconsistsofthreestationsofthe Quasar VLBI network. The

modernization of instrumental andprogram means allowed an accuracy ofEarth rotationparameters observation anda quality of geodynamic study to beimproved [Finkelstain A.M. et al, 2012].Twomain observation programs are beingrealizedforEarthrotationparameters(Ru-E)anduniversaltime(Ru-U)determinationat diurnal and hour sessions consequently.Rootmeansquare(RMS)residualsofEarthrotation parameters from IERS 08 C04series are received as 1mas for terrestrialpole and 0.38 mas for celestial polecoordinates. RMS residuals for universaltime determination are equal to 0.034ms.RMS values for the universal timedetermination on the Ru-U program areequalto0.053ms.

The relationships between differentmanifestations of solar and geomagneticactivity and the structural peculiarities ofthe dynamics of the pole wobble andirregularities in the Earth’s rotation were



studied using singular spectrum analysis[Горшков,Миллер, 2011; Горшков и др.,2011, Gorshkov et al., 2012a, Горшков идр., 2012c]. There are two close majorpeaks and several lower ones in theChandler wobble (CW) spectrum.Components in the geomagnetic activitywere distinguished in the same frequencyband (by the Dst and Ap indices). TheamplitudeofCWandsolaractivity(SSArea)component was synchronized, i.e. theamplitude of about forty-year variations ofeach CW component corresponds to asimilar variation in the amplitude of thecorresponding component of SSA: the CWamplitudeincreaseswithsolaractivity.Fiveto seven-year oscillations in the Earth’srotation rate with a complex dynamics ofamplitude variations are shown invariations in geomagnetic activity. It isrevealedthatsecular(decade)variationsinEarthrotationrateonaveragerepeatglobalvariationsintheseculartrendoftheEarth’sgeomagnetic field with a delay of eightyearsduringthewholeobservationperiod.Beginning fromthesecondhalfof the20thcentury, an increase in solar activitygenerally corresponds to a decrease inEarthrotationrate(viceversaforDst).

In [Miller, Malkin, 2012b] a jointanalysis of the Polar motion (PM) andcelestial pole offset (CPO) time series isperformed,whichisthedifferencebetweenthe actual and modelled precession-nutation angles, and time series of twogeomagnetic indices Kp and Dst. Theprimary goal was to reveal a possibleconnection between the Earth's magneticfieldvariationsandCWandFCNexcitation.This study was based on the extraction ofthe common principal components in thefour analyzed series using the Multi-Channel Singular Spectrum Analysis andtheir amplitude and phase analysis usingthe Hilbert transform. Two groups ofcommon principal components (PCs) werefound: trends, and quasi-harmonic termswith near-Chandlerian frequencies for PM,KpandDstseries,andnear-FCN frequencyfor CPO series (both periods are near 430

days. Comparison of the spectra of theinvestigatedseriesandtheiramplitudeandphase variations showed some interestingcommon features. However, the obtainedresultsarestillnotsufficienttoquantifytheeffects of interconnections of the CW, FCNandgeomagneticfield.

A detailed investigation of the long-period PM variations was carried out inseveral studies, the Chandlerwobble (CW)in the first place. Among some interestingCW peculiarities, the phase jump of about180o with simultaneous drastic decreasingoftheCWamplitudeoccurredinthe1920s.It is supposed to be a unique event and asubject of intensive investigation by manyauthors.However,usinganew170-yearPMtime series [Миллер, Прудникова, 2011]allowedtwomorephasejumpsinthe1840sand in the 2000s, which were earlierpreliminarily detected at the shorter timeinterval[Malkin,Miller,2011].

Thepaper[Миллер,2011]studiestheChandler component of polar motion,obtained from variations in the Pulkovolatitude over 170 years (1840–2009). Theauthor employed different methods ofanalysisofnon-stationarytimeseries,suchas wavelet analysis, methods of band-passfiltering, singular spectral analysis, andFourier and Hilbert transforms. The longobservation record and the methods ofanalysis of non-stationary time series hadallowed identifying two similar structures,both well apparent during the periods of1845–1925 and 1925–2005 in the timevariations of phase and amplitude. Thepresence of this structure indicates thatlow-frequency regularities may be presentintheChandlerpolarmotion,andoneofthemanifestations of this may be well knownfeature in the region of 1925. Thesuperimposed epoch method was used toestimate the period of variations in theamplitude with a simultaneous change ofphaseofthisoscillation,whichwasfoundtobe80years.

The structural features of CW areshownin[Миллер,2013].Thelongesttimeseries of the pole coordinates are used for



thispurpose.Sixcomponentsintheintervalof1.1-1.3yearwerefoundbythemethodofsingular spectral analysis. The first twocomponents possess repeated structuralfeatures. Sum of these componentscorresponds to twomain peaks of the CWspectrum. The spectral analysis of thevariations of other components sumamplitude showed the existence ofharmonicaswith the periods of 11, 20, 27,40yearswhich canbe connectedwithSunactivity andMarkovits'swaves. During theMultidimentional Singular SpectrumAnalysisofCWandgeomagneticindexesofKp,ApitwasfoundthatthebehavioroftheCW weak component was synchronizedwith the similar one, found during thedecomposition of indexes. There are about40 variations coordinated with SolarActivity inthefieldofcenturyvariationsofCW amplitude. Besides this, such CWparameters as period, quality factor Q,amplitudeandphaseof the timevariationsareestimatedinthiswork.

In [Миллер, Воротков, 2013] theresidualsareobtainedafteranexclusionofthemaincomponentsfromtimeseriesC01,C04IERS.Aseparationofthecomponentsiscarried out by the Singular SpectrumAnalysis.Ananalysisoftheresidualsallowstotestqualityofallocatedcomponentsandto investigate a random component of arow.Therandomcomponentisobtainedbya consecutive exclusion of insignificantcomponents with quasi-periodic character.Theresearchofacasualcomponentallowsto reveal the dynamics of its parametersvariation in time and to constructmathematical model for its description.ObtainedresultscanbeusedforforecastingtimeseriesofEarthrotationparameters.

VLBIIntensivesessionsarescheduledto provide operational Universal Time(UT1)determinationswithlowlatency.UT1estimatesobtainedfromtheseobservationsheavilydependonthemodelofthecelestialpole motion used during data processing.However, even the most accurateprecession-nutationmodel,IAU2000/2006,is not accurate enough to realize the full

potential of VLBI observations. To achievethe highest possible accuracy in UT1estimates, the CPO correction should beapplied. Three CPO models are currentlyavailable for users. In this paper, thesemodels have been tested and thedifferences between UT1 estimatesobtained with those models areinvestigated. It has been shown thatneglectingCPOmodellingduringVLBIUT1Intensive processing causes systematicerrors in UT1 series of up to 20 µs. It hasbeen also found that using different CPOmodels causes the differences in UT1estimates reaching 10 µs [Malkin, 2011c].The obtained results are applicable to thesatellitedataprocessingaswell.Analogousresult was obtained for the Russiandomestic program of operational UT1determinations on the Quasar VLBI-network of IAA RAS [Малкин, Скурихина,2013]. It was found that the systematicdifferences between the UT1 estimatescomputedwithdifferentCPOmodels(trendandseasonalterms)areatalevelof1–3µs.On the other hand, the formal error of theUT1 estimates practically does not dependontheCPOmodelused.

In [Malkin, 2011b], several publiclyavailable empiric models of the celestialpole offset (CPO) and free core nutation(FCN), included those developed by theauthor,areinvestigatedandcomparedeachotherfromdifferentpointsofview,suchasrepresentationoftheobservationdata,FCNparameters variation, prediction accuracy.Based on this study, some practicalrecommendationsareproposed.

FCN amplitude and phase variationsare associated with different processes inthe Earth's fluid core and core-mantlecoupling.Thesameprocessesaregenerallycaused the variations in the geomagneticfield (GMF) particularly the geomagneticjerks (GMJs), which are rapid changes inGMFsecularvariations.Therefore,thejointinvestigationofvariations inFCNandGMFcan elucidate the Earth's interior anddynamics.Inthispaper,weinvestigatedtheFCN amplitude and phase variations



derived from VLBI observations.Comparisonoftheepochsofthechangesinthe FCN amplitude and phase with theepochs of the GMJs indicated that theobserved extremes in the FCN amplitudeandphasevariationswerecloselyrelatedtothe GMJ epochs [Malkin, 2013k]. Inparticular, the FCN amplitude begins togrow one to three years after the GMJs.Thus, processes that cause GMJs areassumedassourcesofFCNexcitation.

Free Inner Core Nutation (FICN) isanother free rotational mode of the Earth.Accordingtotheliterature,theFICNperiodis in the interval 930-1140days.Detectingof this signal in theobservational data is averyimportantscientifictaskallowingustosubstantiallyimproveourknowledgeaboutthe Earth's interior and rotation. Due tosmall expected amplitude of the FICNoscillation its detection can be successfulonlyfromthemostaccuratenutationseriesobtained from the VLBI observations. In[Малкин, 2013a, Malkin, 2014d], someresultsarepresentedoffurtherstepsinthisdirection. The author investigated severalVLBI nutation series by means of spectraland wavelet analysis. It has been shownthat thereareseveralperiodicsignalswithclose amplitude around the expected FICNperiodwithoutaprevailingone,whichcanbeassociatedwiththeFICN.So,itseemstobe necessary to improve the theoreticalestimates of the FICN period to make itssearch in the observational series morepromising.

Theaccuracyof the currentCPOdatawasanalyzedin[Малкин,2012f].CPOtimeseries are initially computed at the IVSAnalysis Centers (ACs) routine products.They are then used in the IVS CoordinatorOffice to derive the IVS combined CPOseries. In turn, IERS Combination CentersuseoriginalACs'and/orIVScombinedCPOseriestoderivetheIERScombinedproduct.All these transformations between theoriginal series derived by the IVS ACs andthe final IERS products are recommendedand usually used by users introducerandomandsystematicdifferencesbetween

CPOseries,whichinturnleadtodifferencesand inconsistencies between results ofusers' applications. This situation requiresclearrecommendationsonusingCPOseries.

Corrections to the IAU 2000/2006parametersofthetheoryofprecessionandnutation are calculated using five differentseries – two individual series and threecombinedseriesthathavebeenusedintheliterature for thispurpose [Malkin, 2014c].A comparison of the sets of correctionsobtained using the different datasetsindicatessignificancesystematicdifferencesbetween them, which often substantiallyexceed the corresponding random errors.At the same time, existing studies haveusuallyuseddataobtainedfromoneortwoseries chosen by the authors withoutspecial justification. When refining thetheory of precession and nutation, it isnecessarytoconsiderandcomparevariousavailableseriesofVLBIdataifonewishestoreduce the systematic errors in animprovedmodel.

Prediction of the Earth rotationparameters(ERP)isnotonlyaninterestingscientifictask,butalsohasmanyimportantpracticalapplications,suchasground-basedand satellite navigation systems,operational navigation, space missionscontrol, etc. The users' requirementsbecomemuchmorepreciseduring the lastfew years, which causes intensification ofthescientific researches in the fieldofERPprediction including improvement of oldmethodsanddevelopmentofnewones.Asaruleeachsuchstudyisaccompaniedbytheaccuracy assessment of the method underinvestigation. Different methods are oftenused for this purpose, not alwayscompatible. Besides, methods of theaccuracy assessment not always meet theusers' requirements. A comparison ofseveral methods of the ERP predictionaccuracyassessmenthasbeenmade,whichallowsus toobtainmoreobjectivedataonthequalityofthepredictionmethodanditssuitability for various applications. Acomparisonismadeofthreemainmethodsof the ERPprediction accuracy assessment



basedonadifferencesanalysisbetweenthepredicted and final values: root-mean-square error (RMS), mean absolute error(MAE),andmaximumerror(MaxE).Forthetest computations the predictions made atUSNO and JPL in the framework of theEOPCPPP campaignwereused.The resultsof this test have shown that the RMS andMAEstatisticsarepracticallyequivalentforthe predictionmethod comparison. On theother hand, MaxE statistics gives valuableinformationabout thequalityofpredictionby differentmethods. The obtained resultscan be useful also in other fields where atime series prediction is used [Malkin,2013f].

A new method developed at theSiberian Research Institute of Metrology(SNIIM) for highly accurate prediction ofUT1 and Pole coordinates was studied indetail in [Malkin, Tissen, 2012a, 2012b;Malkinetal,2012].Themethodisbasedonconstruction of a general polyharmonicmodelofthevariationsoftheEarthrotationparameters using all the data available forthe last 80–100 years, and modifiedautoregression technique. In thispresentation, a detailed comparison wasmade of real-time UT1 predictionscomputed making use of this method in2006–2010 with simultaneous predictionscomputed at the International EarthRotation and Reference Systems Service(IERS). Obtained results have shown thatproposedmethodprovidesbetter accuracyatdifferentpredictionlengths.

Analysis of the Chandler wobble(ChW) shows that its amplitude isdecreasing in 2010th like in 1930th [Zotov,Bizouard, 2014a], it seems it has 70-yearamplitude change. At the same timeAtlanticMultidecadalOscillation–themaindriver of 70-year changes in Global meanEarth temperature (T) and Sea Level (SL)had maxima in 1930th and is in maximaphase now, defining the pause in globalwarming. Singular spectrum analysis ofclimatological (T, SL) and Earth rotation(ChW,LOD)timeseriesbroughttheauthorof[Zotov,2013]totheconclusion,thatthey

can be interrelated. In [Zotov, Bizouard,2014b] atmospheric influence on Chandlerwobble was studied, Chandler wobbleexcitation and variations in global Earthtemperature were compared. They showdistinctive similarities. The attempts aremade to find the possible mechanism,including one based on Earth gravity fieldmonitoring from space [Zotov et al., 2015]andrecentworksofYu.G.Markov.

CombinedpredictionofEarthrotationparametersisperformedbyL.ZotovinSAIMSU in collaboration with Shanghaiobservatory. The results are sent toEOPCPPP.

The study of particular spectrumfeatures of Atmospheric AngularMomentum (13.66-day period in CRF),performed in [Bizouard et al, 2014,Sidorenkov et al., 2014] have proved theirtidalorigin.Thus,an influenceof themoontideonthewindsandpressuredistributionin the upper atmosphere has been clearlyshown.

References

1. Витязев В.В., Н.О. Миллер, Е.Я. Прудникова.Использование сингулярного спектральногоанализаприисследованиидвиженияполюса.Вестник СПбГУ, Серия 1, 2012, вып. 2, с. 139-147.http://elibrary.ru/item.asp?id=17789285

2. Горшков В., Воротков М., Малкин З., МиллерН., Чапанов Я. О проявлении солнечнойактивности в вариациях уровня моря ивращенияЗемли.Вкн.:Тр.Всеросс.ежегоднойконф. по физике Солнца "Солнечная исолнечно-земная физика - 2012", СПб: ГАОРАН,2012,507-510.

3. ГоршковВ.Л.,МиллерН.О.Солнечныйследвовращательной динамике Земли. В сб.:Избранные проблемы астрономии.Материалы III Всероссийскойастрономической конференции «Небо иЗемля», Иркутск, 22-24 ноября 2011 г., изд.ИГУ,2011.С.239-247.

4. Крылов В.И., Непоклонов В.Б., Яшкин С.Н.Вывод резонансных возмущений от Земли,представленной точечной массой, на основеограниченной, пространственнойэллиптической задачи трёх тел дляастероидов, опасно сближающихся с Землёй.// Сборник статей по итогам научно-технических конференций: Приложение кжурналу «Известия вузов. Геодезия и



аэрофотосъёмка»,№6.–вып.7,вдвухчастях.Частьпервая.2014.С.8-10.

5. Малкин З. М., Тиссен В. М. Исследованиеточности прогноза параметров вращенияЗемлиметодом СНИИМ. Вестн. СПбГУ, Сер. 1,2012, Вып. 3, 143-152.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

6. Малкин З.М. Каталог оптическиххарактеристик астрометрическихрадиоисточников OCARS. Тр. Всероссийскойастрометрическойконф."Пулково-2012",Изв.ГАО, 2013, No. 220, 507-510.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

7. Малкин З.М. Некоторые результатыстатистического анализа определенийгалактоцетрического расстояния Солнца. Тр.Всероссийской астрометрической конф."Пулково-2012", Изв. ГАО, 2013, No. 220, 401-406.

8. Малкин З.М. О взвешиванииастрометрических РСДБ-наблюдений.ВестникСанкт-Петербургского университета.Серия 1:Математика.Механика. Астрономия.2014.Т.1.№4.С.640-649.

9. Малкин З.М. О наблюдаемости свободнойнутации внутреннего ядра Земли. Тр.Всероссийской астрометрической конф."Пулково-2012",Изв.ГАО,2013а,No.220,115-118.

10. Малкин З.М. О точности теории прецессии инутации. Астрономический журнал. 2014. Т.91.№6.С.490.

11. Малкин З.М. Об определении случайныхошибок каталогов координатрадиоисточников. Тр. Всероссийскойастрометрическойконф."Пулково-2012",Изв.ГАО, 2013, No. 220, 59-64.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

12. Малкин З.М. Об оценивании точностипрогноза параметров вращения Земли. Тр.Всероссийской астрометрической конф."Пулково-2012", Изв. ГАО, 2013, No. 220, 111-114.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

13. Малкин З.М., Скурихина Е.А. Зависимостьрезультатов оперативных определений UT1на РСДБ-сети "Квазар" от используемоймодели нутации. Тр. Всероссийскойастрометрическойконф."Пулково-2012",Изв.ГАО, 2013, No. 220, 119-124. http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

14. Малкин З.М., Тиссен В.М. Исследованиеточности прогноза параметров вращенияЗемлиметодом СНИИМ. Вестн. СПбГУ, Сер. 1,2012, Вып. 3, 143-152.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

15. Миллер Н.О. Тонкая структура и параметрычандлеровского движения полюса. ТрудыВсероссийской астрометрическойконференции «Пулково-2012», Известия ГАО.2013.№220.С.125-130.

16. Миллер Н.О. Чандлеровское колебание визменениях широты Пулкова за 170 лет.Астрон. вестник, т. 45, N. 4, 2011, c. 342-353.http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid=VAGQJBJLGR

17. Миллер Н.О., Воротков М.В. Анализ остатковпосле выделения основных компонентдвижения полюса земли. ТрудыВсероссийской астрометрическойконференции «Пулково-2012», Известия ГАО.№220.С.125-130.

18. Миллер Н.О., Прудникова Е.А. Ранниепулковскиенаблюденияшироты.Кинем.физ.неб. тел, т. 27, N 1, 2011, с. 40-52.ftp://ftp.mao.kiev.ua/pub/kfnt/27/1/kfnt-27-1-2011-03.pdf

19. Молоденский С.М. Модели распределенийплотности и параметров механическойдобротности по новым данным о нутации исобственных колебаниях Земли I.Неоднозначность решения обратной задачи// Физика Земли.-2011.- № 4. C. 3-18.http://elibrary.ru/item.asp?id=21229011

20. Молоденский С.М. Модели распределенийплотности и параметров механическойдобротности по новым данным о нутации исобственных колебаниях Земли II. Cравнениес астрометрическими данными // ФизикаЗемли. 2011. № 7.http://elibrary.ru/item.asp?id=16525443

21. Молоденский С.М., Молоденский М.С.Диапазоны допустимых значений массы имомента инерции жидкого ядра. I. Решениеобратной задачи о нутации и собственныхколебаний Земли методом разложениймеханических параметров поортогонализованному базису.//ФизикаЗемли. 2013. № 4. с. 3-12.http://elibrary.ru/item.asp?id=19086143

22. Молоденский С.М., Молоденский М.С.Диапазоны допустимых значений массы имомента инерции жидкого ядра. II.Результаты численных расчетов//ФизикаЗемли. 2013, № 4, с. с13-17.http://elibrary.ru/item.asp?id=19086144

23. МолоденскийС.М.,МолоденскийМ.С.Областьвозможных значений параметровдобротности внутреннего твердого ядра поданным о нутации и о собственныхколебаниях Земли //Физика Земли. 2012.№7-8, с. 10-19.http://elibrary.ru/item.asp?id=17795820

24. Проявление солнечной активности вструктурерядовпараметроввращенияЗемли.Труды Всероссийской ежегодной



конференциипофизикеСолнца.Солнечнаяисолнечно-земная физика-2011, 2-8 октября2011г.,С-Петербург,с.323-326.

25. Толчельникова С.А., Чубей М.С. К изучениюинерциального движения Солнечнойсистемы.//Геодезияикартография.-2012.-№1.- с. 8–15.http://elibrary.ru/item.asp?id=21623965

26. Финкельштейн А.М., Ипатов А.В., Гаязов И.С.,Скурихина Е.А., Курдубов С.Л,, Суркис И.Ф.,Смоленцев С.Г., Сальников А.И., Федотов Л.В.,ИвановД.В.,РахимовИ.А.,ДьяковА.А.,СергеевР.Ю. Определение параметров вращенияЗемлииз наблюденийна РСДБ-сети «Квазар-КВО» // ТрудыИПАРАН, вып. 23, 2012. С.55-60.

27. Чубей М.С., Куприянов В.В., Львов В.Н.,Цекмейстер С.Д., Толчельникова С.А.,Бахолдин А.В., Цуканова Г.И., Маркелов С.В.Орбитальная звездная стереоскопическаяобсерватория: научное и прикладноезначение проекта / Сб. тезисов: ВАК«Пулково-2012», 1–5 октября 2012 г., Санкт-Петербург,ГАОРАН,стр.76–77.

28. Bizouard C., L. Zotov, N. Sidorenkov (2014),Lunar influence on atmospheric angularmomentum, Journal of Geophysical Research:Atmospheres, 2014, Wiley, DOI:10.1002/2014JD022240

29. Finkelstein A., Ipatov A., Smolentsev S., SalnikovA., Surkis I., Gayazov I., Skurikhina E., KurdubovS., Rahimov I., Dyakov A., Sergeev R., ShpilevskyV. (2012) EOP determination from observationsof Russian VLBI-network «QUASAR» // 7th IVSGeneralMeeting"LaunchingtheNext-GenerationIVS Network". Madrid (Spain), March 4-9 2012.Abstract’sBook,P.37.

30. GorshkovV.L.,MillerN.O.,VorotkovM.V.(2012a)Manifestationofsolarandgeodynamicactivityinthe dynamics of the Earth's rotation.GeomagnetismandAeronomy,2012,V.52,No.7,944-952.

31. Haas, R., Hobiger T., Nothnagel A., Kingham K.,Luzum B., Behrend D., Kurihara S., Uunila M.,MalkinZ.,GipsonJ.(2012)ReportontheIVSTaskForce on UT1 Intensives. 7th IVS GeneralMeeting: Launching the Next-Generation IVSNetwork, Madrid, Spain, March 4-9 2012,Abstract's Book,121.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

32. Kaufman M.B., Pasynok S.L. (2011) Rapid EOPcalculationsusingVieVSsoftware,Abstractbookof Journeys 2011 "Earth rotation, referencesystems and celestial mechanics: Synergies ofgeodesyandastronomy",19-21September2011,BEVVienna,Austria,p.15.

33. LiuJ.-C.,CapitaineN.,LambertS.,MalkinZ.,ZhuZ.(2012) Systematic effect of the Galacticaberrationon the ICRSrealizationand theEarthorientation parameters. In: IAU XXVIII General

Assembly, 2012, Abstract Book, 942-943.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

34. MalkinZ.(2013b)OntheImpactoftheSeasonalStationMotionsontheIntensiveUT1Results.In:Proc.21stMeetingoftheEVGA,Eds.N.Zubko,M.Poutanen, Rep. Finn. Geod. Inst., 2013, 2013:1,89-93. ISBN: 978-951-711-296-3.http://evga.fgi.fi/sites/default/files/u3/Proceedings_EVGA2013.pdf

35. Malkin Z. (2011c) The impact of celestial poleoffsetmodellingonVLBIUT1intensiveresults.J.of Geodesy, v. 85, No. 9, p. 617-622.http://www.springerlink.com/content/xl67k7l7u814k1h3/

36. Malkin Z. (2012a) On the impact of Galacticaberrationonparametersofprecession-nutationmodel. In: Schuh H., Boehm S., Nilsson T.,Capitaine N. (Eds.) Proc. Journees 2011: Earthrotation, reference systems and celestialmechanics:Synergiesofgeodesyandastronomy,Vienna, Austria, Sep 19-21, Vienna: ViennaUniversity of Technology, 2012, 168-169.http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2011/malkin2.pdf

37. Malkin Z. (2012b) Celestial pole offset: frominitial analysis to end user. 7th IVS GeneralMeeting: Launching the Next-Generation IVSNetwork, Madrid, Spain, March 4-9 2012,Abstract's Book,66.http://www.oan.es/gm2012/gm2012AbstractsFinal.pdf

38. Malkin Z. (2012c) Celestial Pole Offsets: FromInitialAnalysistoEndUser.In:IVS2012GeneralMeeting Proc., ed. D. Behrend, K.D. Baver,NASA/CP-2012-217504, 2012, 375-379.http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/malkin.pdf

39. Malkin Z. (2012d) Consistency assessment ofcelestial poleoffset series.GeophysicalResearchAbstracts, 2012, v. 14, EGU2012-3911.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

40. Malkin Z. (2012g) The current best estimate ofthe Galactocentric distance of the Sun based oncomparison of different statistical techniques.arXiv:1202.6128,2012.

41. Malkin Z. (2012h) Celestial Pole Offsets: FromInitialAnalysistoEndUser.In:IVS2012GeneralMeeting Proc., ed. D. Behrend, K.D. Baver,NASA/CP-2012-217504,2012,375-379.

42. Malkin Z. (2013c) Impact of seasonal stationmotions on VLBI UT1 Intensives results. J. ofGeodesy, v. 87, 2013, No. 6, 505-514. DOI:10.1007/s00190-013-0624-5.http://link.springer.com/article/10.1007/s00190-013-0624-5

43. Malkin Z. (2013f)On the impact of the seasonalstationmotionson the IntensiveUT1results. In:21st Meeting of the European VLBI Group forGeodesy and Astrometry, Espoo, Finland, March5-8, 2013, Book of abstracts,



30.http://evga.fgi.fi/sites/default/files/Abstract_book.pdf

44. Malkin Z. (2013g) Statistical analysis of thedeterminations of the Sun's Galactocentricdistance. In: Advancing the Physics of CosmicDistances,Proc. IAUSymp.289,R.deGrijs (Ed.),2013, 406-409. DOI:10.1017/S1743921312021825

45. MalkinZ. (2014d)Ondetectionof the free innercorenutation fromVLBIdata. In: Proc. Journees2013 Systemes de Reference Spatio-temporels,Paris, France, 16-18 Sep 2013, Ed. N.Capitaine,Paris,2014,224-225.

46. Malkin Z. (2014e) On the Galactic aberrationconstant. In: Proc. Journees 2013 Systemes deReferenceSpatio-temporels,Paris,France,16-18Sep2013,Ed.N.Capitaine,Paris,2014,44-45.

47. Malkin Z. M. (2011a) The Influence of GalacticAberration on Precession ParametersDetermined fromVLBIObservations.AstronomyReports, 2011, Vol. 55, No. 9, 810-815. DOI:10.1134/S1063772911090058http://elibrary.ru/item.asp?id=16555930Малкин З. М. Влияние галактическойаберрации на параметры прецессии,определяемые из РСДБ-наблюдений. Астрон.журн.,2011,т.88,N9,880-885.

48. Malkin Z. M., Tissen V. M. (2011) Accuracyassessment of ERP prediction method based onanalysis of 100-year series. In: SchuhH., BoehmS., Nilsson T., Capitaine N. (Eds.) Proc. Journees2011: Earth rotation, reference systems andcelestial mechanics: Synergies of geodesy andastronomy, Vienna, Austria, Sep 19-21, Vienna:Vienna University of Technology, 170-171.http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2011/malkin3.pdf

49. MalkinZ.,TissenV.,TolstikovA.(2012)Accuracyassessment of theUT1predictionmethodbasedon100-yearseriesanalysis.Тр.ИПАРАН,2012,вып.26,34-38.

50. MalkinZ.M.(2011b)ComparisonofCPOandFCNempirical models. In: Proc. Journees 2010: Newchallenges for reference systems and numericalstandardsinastronomy,Paris,France,20-22Sep2010, ed. N. Capitaine, Paris, p. 172-175.http://syrte.obspm.fr/journees2010/PDF/Malkin1.pdf

51. MalkinZ.M.(2011d)ComparisonofCPOandFCNempirical models. In: Proc. Journees 2010Systemes de Reference Spatio-temporels,Observatoire de Paris, 20-22 Sep 2010, ed. N.Capitaine,Paris,2011,172-175.

52. Malkin Z.M. (2014c) On the Accuracy of theTheory of Precession and Nutation. AstronomyReports, 2014, v. 58, No. 6, 415-425. DOI:10.1134/S1063772914060043

53. Malkin Z.M., Miller N. O. (2011) Amplitude andphase variations of the Chandler wobble from164-yr polar motion series. In: Proc. Journees

2010:Newchallenges for referencesystemsandnumericalstandardsinastronomy,Paris,France,20-22 Sep2010, ed.N. Capitaine, Paris, 2011, p.208-209.http://syrte.obspm.fr/journees2010/PDF/Malkin2.pdf

54. Malkin, Z. (2012e) Pulkovo IVS Analysis Center(PUL) 2011AnnualReport. In: IVS 2011AnnualReport, Eds. D. Behrend, K. D. Baver, NASA/TP-2012-217505, 2012, 256-258.ftp://ivscc.gsfc.nasa.gov/pub/annual-report/2011/pdf/acpul.pdf

55. MillerN.,Malkin Z. (2012a) Joint analysis of thePolarMotionandCelestialPoleOffsettimeseries.7th IVS General Meeting: Launching the Next-GenerationIVSNetwork,Madrid,Spain,March4-9 2012, Abstract's Book,129.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

56. MillerN.,MalkinZ. (2012b) JointAnalysisof thePolar Motion and Celestial Pole Offset TimeSeries.In:IVS2012GeneralMeetingProc.,ed.D.Behrend, K.D. Baver, NASA/CP-2012-217504,2012, 385-389.http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/miller.pdf

57. Miller N., Malkin Z. (2012c) Analysis of polarmotion variations from 170-year observationseries.Тр.ИПАРАН,2012,вып.26,44-53.

58. MillerN.,MalkinZ. (2012d) JointAnalysisof thePolar Motion and Celestial Pole Offset TimeSeries.In:IVS2012GeneralMeetingProc.,ed.D.Behrend, K.D. Baver, NASA/CP-2012-217504,2012,385-389.

59. Schuh H., Huang C., Seitz F., Brzezinski A.,BizouardC.,ChaoB.,GrossR.,KosekW.,SalsteinD., Titov O., Richter B., Malkin Z. (2012)Commission19:Rotationof theEarth.Proc. IAU,v. 7, Transactions T28A, Reports on Astronomy,Ed. I. Corbett, 2012, 33-46. DOI:10.1017/S1743921312002608http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=8527089

60. Sidorenkov N., C. Bizouard, L. Zotov, D. Salstein.(2014) Atmospheric Angular Momentum ,Priroda,2014,Vol.4,p.22-28,RAS

61. Sokolova Ju., Malkin Z. (2012a) Impact ofcovariance information on the orientationparameters between radio source positioncatalogues. 7th IVS General Meeting: LaunchingtheNext-GenerationIVSNetwork,Madrid,Spain,March 4-9 2012, Abstract's Book,130.http://elibrary.ru/item.asp?id=17966512

62. Sokolova Ju., Malkin Z. (2012b) Impact ofCovariance Information on the OrientationParameters Between Radio Source PositionCatalogs. In: IVS2012GeneralMeetingProc.,ed.D. Behrend, K.D. Baver, NASA/CP-2012-217504,2012, 339-341.http://ivscc.gsfc.nasa.gov/publications/gm2012/sokolova.pdf



63. Yurkina M.I. (2013) Development of rotationtheory of a rigid celestial body on the base ofHamilton–Jacobi equation. Юркина М.И.Развитие теории вращения твердогонебесного тела на основе уравненияГамильтона-Якоби / Физическая геодезия.Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013.–с.44-54.

64. Yurkina M.I. (2013) To the history ofdetermination the Earth’s precession andnutation corrections / Физическая геодезия.Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013.–с.198-199.

65. Zotov L., Bizouard C. (2013) Study of theprograde and retrograde excitation at theChandler frequency. Proceedings of Journees2013,17September,2013,Paris,France.

66. Zotov L., Bizouard C. (2014) Reconstruction ofprograde and retrograde Chandler excitation,JournalofInverseandIll-posedproblems,2014.

67. Zotov L., C. Bizouard (2014), Regionalatmospheric influence on the Chandler wobble,Advances in Space Research, Elsevier,doi:10.1016/j.asr.2014.12.013

68. ZotovL.,ChristianBizouard(2014),Predictionofthe Chandler wobble, Journees-2014, Pulkovo,22-24 September 2014http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2014/pdf/

69. Zotov L.V. (2013), Sea Level and Global EarthTemperatureChangeshavecommonoscillations,Odessa Astronomical Publications, vol. 26/2 p289-291.

©GorshkovV.L.,MalkinZ.M.,ZotovL.V.,2015



УДК 528 DokukinP.A./ДокукинП.А.

UstinovA.V./УстиновА.В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ

POSITIONING AND APPLICATIONS

Аннотация: В публикации дан обзоропубликованных работ российских геодезистовв 2011–2014 гг. в области совершенствованиятехнологий определения местоположения иприкладныхзадачгеодезии.ОсвещенывопросыГНСС мониторинга при решении прикладныхзадач, таких как наблюдения за плотинами,тоннелями, мостами и другими инженернымисооружениямииобъектами.Затронутывопросыгеодезических наблюдений за оползнями.Некоторые статьипосвященыанализувлиянияи учету систематических ошибок измерений.Отражены некоторые результаты применениялазерного сканирования. Затронуты вопросыдистанционного зондирования и примененияГИС,атакжегеодезическихработприсозданиии ведении кадастра. Приложен списокпубликацийзаэтотпериод.

Abstract: Brief review ofworks in the fieldsoftechnologydevelopingofpositioningandappliedgeodetic tasks solving is presented in the paper.ProblemsofGNSSmonitoringinsuchappliedtasksasmonitoring of dams, tunnels, bridges and otherengineering structures and objects. Questions oflandslidegeodeticobservationarementioned.Someworks were devoted to analyses of the influencesand consideration of systematic errors. Someresultsof laser scanningare reflected.Problemsofremote sensing, GIS application and geodeticprovision of cadastre are briefly described. List ofpublicationsprincipalpublicationisattachedtothereport.

Ключевые слова: прикладная геодезия,определение местоположения, ГНССмониторинг, систематические ошибки,дистанционное зондирование, лазерноесканирование

Keywords:aplliedgeodesy,positioning,GNSSmonitoring,systematicerrors,remotesensing,laserscanning

During the last years,much attentionhas been paid to the monitoring of thestructures, GNSS techniques and use ofterrestriallaserscanningtechnologyforthedifferentapplications.

The problems of use the GNSSmonitoring technology to continuouslycontrol the hydro-power structures arestudied and described in [Кафтан,Устинов, 2012c, 2012e]. The feasibility ofusing global radio-navigation satellitesystems (GNSS) to improve functionalsafety of high-liability water-developmentworks — dams at hydroelectric powerplants and, consequently, the safety of thepopulation in the surrounding areas isexaminedonthebasisofanalysisofmodernpublications. Characteristics fordetermination of displacements and

deformationswithuseofGNSS,andalso ina complex with other types ofmeasurements, are compared. It isdemonstratedthatcombinedmonitoringofdeformations of the ground surface of theregion, and engineering and technicalstructures are required to ensure thefunctional safety of HPP, and reliablemetrologicalassuranceofmeasurements isalso required to obtain actualcharacteristics of the accuracy andeffectivenessofGNSSobservations.

Nowadaysmoreandmoreattentionispaid to permanent observation forstructural monitoring using globalnavigation satellite systems (GNSS). It isconditioned by permanent GNSSdevelopmentandapossibilityof structuralcontrol inanear real timemode.Now it is



difficult to realize real time relative pointpositiondeterminationwiththebetterthan1 cm accuracy. For that reason hightemporalresolutionstaticmodeapproachismoreextended.Thusrelativepointpositionis determined hourly and is transferred toanalysis center ofmonitoring system. Nowsuch systems operate at hydropower plantdams.

It is possible to sense intradayperiodicities in high frequency baselinevector determination, caused by periodicalnatural changes and systematic GNSSerrors. Such intraday oscillations wereregistered as an example in stationcoordinates of regional permanent GNSSnetworksandareassociatedtoearthtides.

The taskof thepresent research is tostudy periodical changes in short baselinevectorsoflocalGNSSmonitoringnetworks.

Hourlybaselinedeterminationresultsof local deformation monitoring areanalyzed for the purpose to reveal hiddenperiodicities. All monitoring duration wasequaltotwomonths.Baselinelengthswerevariesfrom0.17to4.3km.

Three different spectral analysistechniques were used for more availableperiodicity determination. The wavelettransformation (Morlet function), FastFourier transformation, and sequentialdominate harmonic analysis were used inthe research. All results received by everytechnique are rather close to each other.Diurnal and semidiurnal oscillations aredominatedinthereceivedspectra.

The causes of it can be both naturalandartificial.Itisnecessarytomakefurtherstudy of a nature of the oscillations. It canbeseenthatdiurnalandsemidiurnalwavesare more clearly reflected in horizontalvector components and verticalcomponents have high and low frequencyoscillations. Amplitudes of diurnal andsemidiurnal oscillations are attained to 4and 3 mm with the standard deviationsabout0.1-0.4mmcorrespondingly.

It isnecessary to reveal thenatureofthe received oscillations. Further researchwill be devoted to the problem. It is

necessary to note that the cause of therevealed oscillations can be such as realchangesduetotemperaturedeformationorartificial systematical errors of GNSStechnique.[Кафтан,Устинов,2013c]

The general questions of use of theGNSS monitoring technology are studiedand described in [Устинов, 2014]. Theauthors describe the basic principles,advantages and limitations of thetechnologyofsatellite-geodeticdeformationmonitoring of hydraulic structures. Therecommendations for optimal composition,configuration and functional structure ofthe systems of satellite monitoring aregiven. The main factors affecting theaccuracyofGNSSobservationsandmethodsof accounting for their influence are alsolisted. Iswasnoted that theuseofsatellitetechnology in combinationwith traditionalmethods of monitoring increases thereliability of determination ofdisplacements and, as a consequence, thesafety of hydro-power structures and thepopulationofadjacentterritories.

The organization of geodeticobservations of deformations transporttunnels is represented in [Афонин и др.,2014]. The algorithm for calculating therequired accuracy in the observation ofdeformationsisdescribed.Thequestionsofthe accuracy of the destination in theobservation of deformations in thehorizontalandverticalplaneareconsideredtogetherwiththeresultsandconclusionsofthecalculations.

Theseveralproblemsofdevelopmentof the software package for monitoringdangerousobjectsarestudied in [Брыньидр.,2014].

In [Кроличенко, 2012] the authoerstell about themethods of supervision overdeformations of the bases andconstructions.Thecalculationofstabilityofanengineeringconstructionismadeandonthe basis of this calculation the forecast ofbehavior of an engineering constructionthat allowspreventingawrong choiceof aplatform under building of an engineeringconstruction was done. In the article the



methodoftiltobservationswhichgivesthepossibility to continuously receivedeformations of a ground under theinfluence of external pressure andconstructiondepositsisgiven.

The research [Зарзура, Мазуров,2014a] dealswith the several questions ofbridge monitoring using GNSS. Thegeodynamic bridges safety during theiroperation is an urgent problem. Thisresearch introduces an integratedmonitoring system for observing andevaluation of structural deformationbehaviorof bridgesusingmoderngeodeticpositioning systems (GNSS).Theaim is theselection and realization of themathematicalmodelof complexanalysisofthe resultsofmeasurements.Displacementof the bridges points depends not only ontime, the impact of traffic capacity andwind, but a natural technical system ofsuspensionbridgeshouldalsobetakenintoconsideration. This makes it difficult toconstructapredictivemodel.

In [Зарзура, Мазуров, 2014b] theauthors describe the study of bridgedynamics from the results of geodeticmonitoring using GNSS technologies inconditions of wind and transport traffic.Engineering structures such as bridges arean important and widely used element ofregionalandurbaninfrastructurefortrafficand transportation. One of the elements ofthe system to ensure their safety andsecurity is geodeticmonitoringusingGNSStechnologies. Analysis of the dynamics ofsuspension (cable-stayed) bridges shouldbe based on external influences. Themostsignificant are as follows: the temperaturechange, the impact of wind and vehiclemovement. Here is some analysis of theseeffects on the dynamics of suspensionbridgeonrealexperimentaldata.

Accuracy estimation of results oflandslide process by geodetic monitoringusing regression analysis is described in[Кузнецов, 2011]. The regression dataanalysis of geodetic monitoring is widelyused for determining laws governinglandslide process and prognostication.

Besides this,with the knownnature of thedevelopment of deformations, an accuracyanalysis of geodetic data according to theactual deviations of separate results fromthe line of trend is possible. The articledescribes an example of the estimation ofthe accuracy of the geodetic monitoringlandslide process with the use of linearregression.

A tropospheric delay in GNSSmeasurements is studied in [Антонович,2012]. The theory of troposphere delaycalculation under the GNSS measurementsis given. The neutral atmosphereparametersofinterestandmethodsoftheirdetermination as well as simulationmethodsaredescribed.

[Горшков, Щербакова, 2012]investigatedthenoiseandsystematicerrorsof GPS observations inside the PulkovoObservatory territory. Using the data ofthree permanent GPS-stations locatedinside the Pulkovo observatory, thebehavior of noise and low-frequencycomponents of their coordinates has beenanalyzed. There are low-frequencyvariationsofstationcoordinatesfrompartsofyeartothedominantseasonalvariationsconditioned by atmospheric andhydrological loading. Dynamics of the freefrom the low-frequency components of thestationcoordinatesandbase linesbetweenthem were used to estimate the type ofdistribution of errors. Using the data of allstations the components of the weightedaverage velocities and its errors werecalculatedfordifferenttypesofnoise.

In [Карпик, Аврунев, Варламов,2014]theauthorsproposedamethodologyfor monitoring the accuracy of satellitepositioning when creating geospatialsoftwareterritorialeducation.

The research [Карпик и др., 2014a]concerns the creation of reference stationnetwork to provide a monitoring of oiltransportation objects. The authorsdevelopedanautomatedmonitoringsystemwithplan-heightpositionof the axis of themain pipeline, including the networkreference frame GLONASS / GPS stations,



server monitoring and data processing,communication lines and equipmentmonitoring RTK modes, post-processingandcontinuousmonitoring.

Methodologicalprinciplesofa systemof precise satellite navigation of movingobjects with use of terrestrial GLONASSinfrastructure are described in [Карпик идр., 2014b]. An accurate real-time satellitenavigation system for moving objects isdrawing increasing attention of specialistsandscientists.Methodologicalprinciplesforthecreationofasingletechnologyplatform,navigation and information systemcompetitiveness traffic control municipaland regional levels usingGLONASS groundinfrastructure and mass consumerequipment to decimeter level accuracy aredescribedindetail.Theresearchpointsoutthe principal features and structuralelements of navigation and informationsystem for trafficmanagement. It providessome technological and technical solutionsfor the development and improvement ofautomobilenavigatingsystemasawhole.

Thelatestresearchwasdevotedtotheterrestrial laser scanning and itsapplications.

Today most laser scannermanufacturersmakeinstrumentcalibrationindoors. Such approach has its owndisadvantage. A special field testdetermination of terrestrial laser scannerqualitywascarriedoutatthehighprecisiongeodetic reference baseline. Theseproblemshavebeendiscussed in [Кафтан,Никифоров,2011,2012a,2012b]

In [Устинов, Тверитин, 2013, 2014]the authors described the procedure forcontrolsurveyofwater-developmentworkswith use of terrestrial laser scanning. Theproblems that can be resolvedwith use ofground laser scanning are listed. Aproposed procedure for a control surveywithuseof themethodof laserscanning isdescribedindetail.Theadvantagesof laserscanning for updating controldocumentationarenoted.Thebasicstepsinstudies related to the control survey aredescribed. The procedures for

determinationandanalysisofdeviations inactual geometry of an entity obtained as aresultoflaserscanningfromthedesignarecited.

During the reporting period severalstudies in the field of remote sensing andgeoinformaticswerecarriedout.

Research of mesoscale cycloneprocess impact on upper atmosphere andionosphere of the Earth is accomplishedand described in [Bondur, Pulinets, 2012].The authors describe the mechanisms ofemergence and intensification of suchhazardous atmospheric vortex phenomenalike tropical cyclones (TC), as well as theprocesses of their electromagneticinteractionwiththeEarth'sionosphere.TheanalysisofdifferentmodelsofTC,includingthe ionization, was carried out. Themechanisms of helical velocity field in theformation of TC, as well as the physicalmechanism explaining the establishedstatistical relationship of short-termvariationsofgalacticcosmicrays(Forbush-decreases),thefrequencyofnucleationandincreased TC were also analysed. It isshown that these impacts are due to adecrease of ionization during the Forbush-decreases on the level of the tropopause,and accordingly, by lowering thetemperature at the level of theupper edgeofthecloudsattheexpenseofreductionofthe latent heat associated withcondensation of moisture on the newlyformed ions. This process leads to theincreaseoftemperaturedifferencebetweenthe ocean surface and the upper part of atropical cyclone, and, consequently,increases the vertical convection, whichleads to the intensification of the cyclone.Theauthorconcludesthatthestudyofsuchmesoscaleeddies intheatmosphere,asTC,is necessary to consider not only thehydrodynamic features, but alsothermodynamic and electromagneticproperties of these structures. The resultsare important for the organization ofresearch and monitoring of TC, includingspacemethods.



The paper [Савиных, 2012b]considerstheapplicationofremotesensingin the management of transport: theapplicationofremotesensingtechniquesintheapplicationof intelligenttransportationsystems(ITS).Thebasicproblemsthatarisein the management of common transportand the use of ITS were shown anddisclosed. The paper deals with the majorissues: ensuring the unity of the

terminologyof the field,ensuring theunityof time, ensuring the unity of the origin,maintenanceofITSinrealtime,coordinatetheimplementationofthemedium.Itshowsa possible solution to these problems andthe features of the solution of problems inRussia. It isproved thatwithout theuseofremote sensing techniques present thesolution of problems of transportmanagementcannotbefound.

Fig.1Measuringofpoint-cloud

The paper [Савиных, 2012b]considers the concepts of application ofgeoinformatics for engineering surveys(ES). The GIS approach as a newinvestigation method in relation to ES isdisclosed. The integrated use of earthremote sensing methods including theengineeringsurveysphereisdescribed.Thenavigation field is considered. The maintasksandfeaturesofsatellitenavigationusefor ES as well as application of artificialintelligencemethods ingeoinformatics andimplementation of them in engineeringsurveys are revealed. Geoinformationmonitoringasatoolforcontrolandanalysis

of the state of engineering objects isdescribed. The author pays attention togeoinformation, logistics tasks of whichhave to be always solved for engineeringsurveys.

Theresultsofthestudyofthereactionofthebaseline(locatedinChile)onremoteseismic events are described in [Докукин,Поддубский, 2011]. An evidence of thereaction of the baseline for the strongestearthquakes - in accordance with theMeshcheryakovschemeisdiscussed.

The paper [Докукин, 2011] presentsthemainresultsofresearchcarriedoutatascientific and educational base "Gornoe" in



2004-2011.Newsatellitegeodeticnetworkforanalyzingmovementsanddeformationsof the Earth's surface in the vicinity of thePachelma aulacogene is created. Satellitemeasurementsof thegeodeticnetworkarecompared with a specially conductedgeological research.As a result, there havebeennewempiricaldataonthemovementsof the Earth's surface, caused by seismicevents. Authors also performed theexperimental gravimetricmeasurements ofasteepbankoftheOsetrRiver.Theresultsof gravimetric measurements allowed toclarify some parameters of a quasigeoidelevationmapfortheterritory.

In thearticle [Докукин,Поддубский,Поддубская,2012a]theresultsofresearchofmotionsanddeformationsof theEarth’ssurface using satellite observation in localnetwork are considered. The local satellitegeodeticnetwork consistsof fourpointsofthe Fundamental astronomic-geodeticnetwork,whichislocatedonarathersteadysite of the Earth’s crust within the EastEuropean platform (Moscow region). Theresearch shows that such territories comeunder the influence of remote seismiceventsthatispossibletoregisterbymeansof repeated satellite geodeticmeasurements. However thesemeasurementsare in their turn thesubjectof influence by various factors (includingmeteoparameters), deforming the results.The present article makes an attempt toreveal theconnectionbetweenthechangesofparametersofdeformationsofageodeticnetworkandvariousexternalphenomena.

The results of the study of theparameters of movements anddeformationsoftheEarth'ssurfacecoveredbysatellitegeodeticnetworkaredescribedin [Докукин, Поддубский, Поддубская,2012b]. The analysis of the repeatedmeasurements of the local geodeticnetwork in Moscow region has shown thereal possibility of its use for studying themovements and deformations of theterritory,andalsoforthesearchofgeodeticreactionon the strongest earthquakes.Thevalues of the parameters of spatial vectors

ofdisplacementofpoints, andalso sizesoftheparametersofdeformationsexceed theerrorsofmeasurements inmostcasesso itis possible to evaluate the reality ofmovements and deformations of theterrestrial surface and the physical natureoftheirorigin.

The article [Докукин, Поддубский,Поддубская, 2012c] considers the resultsof research of exactness of GNSSobservation,executedonastandardbaseindifferentcombinations.

The paper [Докукин, Мельнико,Байрамов, 2014] considers the results ofthe evaluation of the stability of referencestations. The conclusion about the stabilityof reference stations and the possibility ofits use for cadastral survey in RTK modewasdone.

The possibility of applying themethods of analysis of movements anddeformations of the Earth’s surface toassess the stability of geodetic networkslocated in tectonically quiet regions isconsideredin[Докукин,2014].

References

1. АбрамовО.И.,БондурВ.Г.,ВасильчиковП.М.,ПелевинВ.В.Авиационныйфлуоресцентныйсканирующий лидар (флуоровизор) длямониторинга районов добычи итранспортировки углеводородов // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.478–486.

2. АлексееваА.А.,БондурВ.Г.,ДоброзаковА.Д.,Журавель Н.Е., Курекин А.С., Пичугин А.П.Исследованиенефтегазоносныхтерриторийрадиолокационным методом (на примереШебелинского месторождения) // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.175–187.

3. Алексенко А.Г., Зубов А.В. Проектированиемаркшейдерско-геодезических сетей сучетом параметров надежности.Маркшейдерский вестник. 2014. №5. С. 31-33.

4. АнтоновичК.М.ТропосфернаязадержкаприГНСС измерениях. Известия высшихучебных заведений. Геодезия иаэрофотосъемка. 2012. №2/1. С. 6-11.



http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20120726112123-9081.pdf

5. Афонин Д.А. Предрасчет точностигеодезических измерений при организациимониторинга деформаций портальныхчастей транспортных тоннелей / Д. А.Афонин, Н.Н. Богомолова, М. Я. Брынь //Геодезияикартография.–2014.–№1–С.7–11.http://elibrary.ru/item.asp?id=21546026

6. Бондур В.Г. Аэрокосмический мониторингнефтегазоносных территорий и объектовнефтегазового комплекса. Реальности иперспективы // в кн. «Аэрокосмическиймониторинг объектов нефтегазовогокомплекса» / под ред. Бондура В.Г. М.:Научныймир,2012,С.15–37.

7. Бондур В.Г. Современные подходы кобработке гиперспектральныхаэрокосмических изображений //Материалы научно-техническойконференции«Гиперспектральныеприборыи технологии». 17–18 января 2013. г.Красногорск,2013.С.14–18.

8. Бондур В.Г., Воробьев В.Е. Методыобработки аэрокосмических изображений,полученных при мониторинге объектовнефтегазовой отрасли // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.395–409.

9. Бондур В.Г., Воробьев В.Е., Гребенюк Ю.В.,Сабинин К.Д., Серебряный А.Н.ИсследованияполейтеченийизагрязненийприбрежныхводнаГеленджикскомшельфеЧерного моря с использованиемкосмических данных. // ИсследованиеЗемли из космоса, – №4, 2012, с.3-12+4 цв.вклейки.

10. Бондур В.Г., Воробьев В.Е., Жуков М.А.,Замшин В.В., Карачевцева И.П., ЧерепановаЕ.В. Экологические проблемы арктическихрегионов, связанные с добычей итранспортировкой углеводородов, ивозможности их решения на основерезультатовкосмическогомониторинга//вкн.«Аэрокосмическиймониторингобъектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.329–342.

11. Бондур В.Г., Доброзаков А.Д., Курекин А.С.,Пичугин А.П. Метод бистатическойрадиолокации для контроля состоянияморской поверхности и объектовнефтегазовогокомплексаврайонахдобычии транспортировки углеводородов // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.Бондура В.Г. М.: Научный мир, 2012, с. С.466–477.

12. Бондур В.Г., Замшин В.В. Космическийрадиолокационный мониторинг морскихакваторий в районах добычи итранспортировки углеводородов // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.255–271.

13. Бондур В.Г., Зверев А.Т., Зима А.Л.Космический мониторинг сейсмоопасностинефтегазоносных районов (на примереКалининградского землетрясения 21сентября2004г.)//вкн.«Аэрокосмическиймониторинг объектов нефтегазовогокомплекса» / под ред. Бондура В.Г. М.:Научныймир,2012,С.362–371.

14. Бондур В.Г., Кузнецова Т.В. Исследованияестественных нефте- и газопроявлений наморской поверхности по космическимизображениям // в кн. «Аэрокосмическиймониторинг объектов нефтегазовогокомплекса» / под ред. Бондура В.Г. М.:Научныймир,2012,С.272–287.

15. Бондур В.Г., Макаров В.А. Новый активныйметод дистанционного зондированиягеологической среды с использованиемпотоков элементарных частиц // в кн.«Аэрокосмический мониторинг объектовнефтегазового комплекса» / под ред.БондураВ.Г.М.:Научныймир,2012,С.455–465.

16. Бондур В.Г., Матвеев И.А., Мурынин А.Б.,Трекин А.Н. Распознавание выгоревшихтерриторий на мультиспектральныхизображениях с адаптируемой маскойоблачности // Известия Южногофедерального университета. Техническиенауки.2012.Т.131.№6.С.153-156.

17. Бондур В.Г., Мурынин А.Б., Матвеев И.А.,Трекин А.Н., Юдин И.А. Методвычислительной оптимизации в задачесопоставления растровой и векторнойинформации при анализе спутниковыхданных // Современные проблемыдистанционного зондирования. 2013. Т. 10.№4.С.98–106.

18. Бондур В.Г., Мурынин А.Б., Рихтер А.А.,Шахраманьян М.А. Разработка алгоритмаоценки степени деградации почвы помультиспектральным изображениям. //Известия Южного федеральногоуниверситета. Технические науки. 2012. Т.131.№6.С.130-134.

19. Бондур В.Г., Пулинец С.А. Воздействиемезомасштабных вихревых процессов наверхнюю атмосферу и ионосферу Земли //ИсследованиеЗемлиизкосмоса, –2012,№3,с.3–11.

20. Бондур В.Г., Резнев А.А. О применениисуперкомпьютеров для обработки потоков



аэрокосмических изображений //Материалы 2-й Всероссийской научно-технической конференции«Суперкомпьютерные технологии»,Дивноморское, Геленджик. – 2012. С.338-345.

21. Бондур В.Г., Сабинин К.Д., Гребенюк Ю.В.Аномальная изменчивость инерционныхколебаний океанских волн на Гавайскомшельфе//ДокладыАкадемиинаук.2013.Т.450. №1. С. 100–104.DOI:10.7868/S0869565213130173http://www.aerocosmos.net/pdf/2013/anomalnaya_izmenchivost_1_2013.pdf

22. БондурВ.Г.,ТикуновВ.С.Разработкамоделитрансформации городов на основепринципов экоразвития с использованиемтехнологий космического мониторинга. //Сборник статей научно-техническойконференции. Построение экологическичистых городов на основании инноваций.Евразийский экономический форум – 2013.С. 59–63. (Valery G. Bondur, Vladimir S.Tikunov.DevelopingaModelofTransformationof Cities Based on the Principles of Eco-development and Using Space MonitoringTechnologies // S&T Sub-Forum’s Documents.Innovation-Driven Urban EcologicalDevelopment.2013Euro-AsiaEconomicForum.pp.65–74).

23. Брынь М. Априорная оценка точноститеодолитных ходов при выполнениидополнительных линейно-угловыхизмерений / М. Брынь, Н. Богомолова, В.Иванов, Ю. Щербак // Сучаснi досягненнягеодезичноiнаукитавиробництва:Зб.наук.пр.–Львiв,2014–вип.II(28).–С.29–31.

24. Брынь, М.Я. Программный комплекс длямониторинга деформаций особо опасныхобъектов/М.Я.Брынь,А.Д. Хомоненко,В.П.Бубнов, А.А. Никитчин, С.А. Сергеев, П.А.Новиков, А.И. Титов // Проблемыинформационной безопасности.Компьютерные системы. – 2014. –№1 – С.36–41.

25. Варварина Е.А. Опыт созданияортофотопланов с использованием данныхвоздушного лазерного сканирования налинейный объект//Международныйнаучно-технический и производственныйжурнал«НаукиоЗемле» -2011. -№1 - с.47-49. http://geo-science.ru/wp-content/uploads/47-49.pdf

26. Варварина Е.А., Гаврилова Л.А.Совершенствование технологии созданияортофотопланов линейныхобъектов//Международный научно-технический и производственный журнал«Науки о Земле» - 2011. - №1 - с.76-80.http://geo-science.ru/wp-

content/uploads/GeoScience-01-2011-p-76-80.pdf

27. Горшков В.Л., Щербакова Н.В. (2012)Исследованиеслучайныхисистематическихошибок GPS-наблюдений на территорииПулковской обсерватории. Науки о Земле,2012, N 4, 12-22. http://issuu.com/geo-science/docs/geo-science-04-2012

28. Докукин П.А. Методика анализастабильности геодезических сетей //Теоретические и прикладные проблемыагропромышленногокомплекса.2014-№2.-с.38-39.

29. Докукин П.А. Результаты научныхисследований на научно-учебной базе«Горное»Государственногоуниверситетапоземлеустройству // Международныйнаучно-технический и производственныйжурнал«НаукиоЗемле».2011.-№2.–с.14-27.

30. ДокукинП.А.,МельниковА.Ю.,БайрамовА.Н.Анализ стабильности базовой станции«Rama» спутниковой геодезической сетиРаменского района Московской области //Землеустройство, кадастр и мониторингземель.–2014.-№10.–с.65-70.

31. Докукин П.А., Поддубский А.А. Опытпримененияметодовкосмическойгеодезиидля анализа сейсмических событий (напримереЧили)//Землеустройство,кадастримониторингземель.–2011.-№4.–с.81-87.

32. Зайцев А.К. Проектированиеполигонометрического хода заданнойточности //Международный научно-технический и производственный журнал«Науки о Земле» - 2011. - №2 - с.7-13.http://geo-science.ru/wp-content/uploads/7-13.pdf

33. ЗарзураФ.Х.,МазуровБ.Т.Динамикамостовпо результатам геодезическогомониторинга с использованием ГНСС-технологий в условиях влияния ветра итранспортного движения. Интерэкспо Гео-Сибирь.2014.Т.1.№1.С.181-186.

34. Зарзура Ф.Х., Мазуров Б.Т. Мониторингмостов с использованиемГНСС.ИнтерэкспоГео-Сибирь.2014.Т.1.№1.С.176-181.

35. Карпик А.П., Аврунев Е.И., Варламов А.А.Совершенствование методики контролякачества спутникового позиционированияпри создании геоинформационногопространства территориальногообразования. Известия высших учебныхзаведений. Геодезия и аэрофотосъемка.2014. №S4. С. 182-186.http://elibrary.ru/item.asp?id=22477713

36. Карпик А.П., Антонович К.М., ТвердовскийО.В., Лагутина Е.К., Решетов А.П. Созданиесетиреференцныхстанцийдляобеспечениямониторинга объектов транспорта нефти и



нефтепродуктов. Интерэкспо Гео-Сибирь.2014.С.151-161.

37. Карпик А.П., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н.,Косарев Н.С. Методологические принципысистемы точной спутниковой навигацииподвижных объектов с использованиемназемной инфраструктуры ГЛОНАСС.Известия высших учебных заведений.Геодезияиаэрофотосъемка.2014.№5.С.69-74.http://elibrary.ru/item.asp?id=22834224

38. Карпик А.П., Липатников Л.А. Проблемы иперспективы точного позиционирования сиспользованием массовой аппаратурыпотребителя ГНСС. Интерэкспо Гео-Сибирь.2014.Т.1.№2.С.113-117.

39. Кафтан В.И., Никифоров М.В. Калибровкалазерного сканера на коротком эталонномгеодезическом базисе // Геодезия икартография.- 2012.- №5.- с.15-19.http://elibrary.ru/item.asp?id=21769819

40. Кафтан В.И., Никифоров М.В. Полеваякалибровканаземныхлазерныхсканеровнаэталонных базисах/ 8-я Международнаянаучно-практическая конференция«Геопространственныетехнологиии сферыих применения».Материалы конференции.-М.: Информационное агентство «ГРОМ»,2012.-с.98-100.

41. Кафтан В.И., Никифоров М.В.Предварительный анализ точностиизмеренийлазерногосканеранаэталонномбазисе ЦНИИГАиК / 7-я Международнаянаучно-практическая конференция«Геопространственныетехнологиии сферыих применения».Материалы конференции.-М.: Информационное агентство «ГРОМ»,2011.-с.56.

42. Кафтан В.И., Устинов А.В. Анализсовременных методов геодезическогомониторингагидротехническихсооружений// Седьмая научно-техническаяконференция «Гидроэнергетика. Новыеразработки и технологии». Тезисыдокладов.Санкт-Петербург,2012.-с.95-96.

43. Кафтан В.И., Устинов А.В. Возможность инеобходимость применения глобальныхнавигационных спутниковых систем длямониторинга деформацийгидротехнических сооружений/Международная научно-практическаяконференция «Актуальные вопросыгеодезии и геоинформационных систем».Тезисыдокладов.Казань,2012.-с.25-26.

44. Кафтан В.И., Устинов А.В. Периодичности врезультатах локального мониторингасооруженийсиспользованиемспутниковыхрадионавигационных систем /Инновационные процессы в АПК [Текст]:сборник статей V Международной научно-практической конференции

преподавателей, молодых ученыхаспирантов и студентов. Москва, 17-19апреля2013г.-М.:РУДН,2013.-433-435.

45. Кроличенко О.В. Методы наблюдения задеформациями оснований и сооружений//Международный научно-технический ипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле»- 2011. - №2 - с.35-38. http://geo-science.ru/wp-content/uploads/35-38.pdf

46. КузнецовА.И.Оценкаточностирезультатовгеодезического мониторинга оползневыхпроцессовсиспользованиемрегрессионногоанализа // Геодезия и картография.- 2011.-№10.- с. 8-13.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831825

47. Кузнецов А.И., Моисеенко С.А., Волков В.А..Опыт использования данныхгеодезического мониторинга дляпостроения поверхности скольженияоползня//Инженерныеизыскания .-2011.-№2.-с.56-59.

48. Лазарева Н.С. Калибровка неметрическихмалоформатныхкамериихприменениедлярешения некоторых задачфотограмметрии//Международныйнаучно-технический и производственныйжурнал«НаукиоЗемле» -2011. -№1 - с.80-91. http://geo-science.ru/wp-content/uploads/GeoScience-01-2011-p-80-91.pdf

49. Майоров А.Н. Исследование точностицифровой модели рельефа из SRTM /Физическая геодезия. Научно-техническийсборник ЦНИИГАиК. – М.: Научный мир,2013.–с.99-114.

50. Применение глобальных навигационныхспутниковых систем для мониторингадеформаций гидротехнических сооружений// Гидротехническое строительство.- 2012.-№12.- с.11-19.http://elibrary.ru/item.asp?id=18274426

51. Савиных В.П. Использование методовдистанционного зондирования дляуправления транспортом //Международный научно-технический ипроизводственный журнал «НАУКИ ОЗЕМЛЕ».- 2012.- №2.- с. 58-62.http://issuu.com/geo-science/docs/geo-science-02-2012

52. Савиных В.П. Исследование северныхтерриторий по материалам ДДЗ //Математическиеметодыимоделианализаипрогнозирования развития социально-экономических процессов черноморскогопобережья Болгарии, МатериалыМеждународной научно-практическойконференции,2012.-с.64-67.

53. Савиных В.П. Концепции применениягеоинформатикивинженерныхизысканиях



//Инженерныеизыскания.-2012.-№7.-с.8-11.http://elibrary.ru/item.asp?id=17889270

54. Савиных В.П., Малинников В.А., МайоровА.А., Цветков В.Я. Геоинформатика:Тенденции развития / 8-я Международнаянаучно-практическая конференция«Геопространственные технологии и сфераих применения» // Информационноеагентство«Гром»,2012.-с.11-15.

55. Савиных В.П., Чибуничев А.Г. Данныедистанционного зондирования Земли висследовательских проектах Московскогогосударственного университета геодезии икартографии // Научно-производственныйжурнал«ЗемляБеларуси»,2012.-с.13-15.

56. Симонян В.В., Кузнецов А.И., Черненко Э.С.,Пятницкая Т.А. Инструментальноеопределение кренов стен Борисоглебскогомонастыря //ВестникМГСУ№1/2011, Т.2,стр.239-243.

57. Устинов А.В. Технология спутниковогогеодезического мониторингагидротехнических сооружений.Гидротехническоестроительство.2014.№6.С. 39-43.http://elibrary.ru/item.asp?id=21645039

58. Устинов А.В., Тверитин А.Л. (2013)Технология исполнительной съемкигидротехнических сооружений сиспользованием наземного лазерногосканирования // Гидротехническоестроительство. 2013. №12. C.2-5.http://elibrary.ru/item.asp?id=20928716

59. Dokukin P.A., Poddubsky A.A., PoddubskayaO.N. (2012) Monitoring of geodynamicprocesses in Moscow region, based on thesatelliteobservationsofthegeodeticnetwork//Международный научно-технический ипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле».–2012.-№2.–с.51-57.

60. Dokukin P.A., Poddubsky A.A., PoddubskayaO.N. (2012) Research of deformations of thelocal satellite geodetic network //Международный научно-технический ипроизводственныйжурнал«НаукиоЗемле».–2012.-№1.–с.45-48.

61. Dokukin P.A., Poddubsky A.A., PoddubskayaO.N. (2012) Satellitemeasurements analysis ofthe reference basis // Международныйнаучно-технический и производственныйжурнал«НаукиоЗемле».–2012.-№3.–с.29-35.

62. Kaftan V., Ustinov A. (2013) Diurnal andsemidiurnal periodicities in results of localstructural monitoring using global navigationsatellite systems. International Association ofGeodesy,ScientificAssembly150thAnniversaryoftheIAG,BookofAbstracts,BookofAbstracts,September 1-6, 2013, Potsdam, p.430.http://www.iag2013.org/IAG_2013/Publication_files/abstracts_iag_2013_2808.pdf

63. Kaftan V.I., Ustinov A.V. (2013) Use of globalnavigation satellite systems for monitoringdeformations of water-development works.PowerTechnologyandEngineering,May2013,Volume 47, Issue 1, pp. 30-37.http://link.springer.com/article/10.1007/s10749-013-0392-7

64. UstinovA.V.,TveritinA.L.(2014)ProcedureforControl Survey of Water-Development Workswith Use of Ground Laser Scanning // PowerTechnologyandEngineering.2014.Volume48.Issue 1. P. 13-16, DOI: 10.1007/s10749-014-0475-0http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10749-014-0475-0http://elibrary.ru/item.asp?id=20442656

©DokukinP.A.,UstinovA.V.,2015



УДК 528 KaftanV.I./КафтанВ.И.

MalkinZ.M./МалкинЗ.М.

ОБЩИЕ И СМЕЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОДЕЗИИ

COMMON AND RELATED PROBLEMS

Аннотация: В публикации краткоописаны результаты работы российскихгеодезистов в 2011–2014 гг. в области общихвопросов геодезии и смежных направленийисследований, в основном, на основе анализапубликаций и докладов на конференциях.Рассматривались различные вопросы теории иприменения геодезии. Анализировалисьвопросы взаимодействия геодезии, астрономииидругихсмежныхнаук.Изучалисьвозможностисовершенствования математических методовобработки наблюдений. Несколько работ былипосвящены истории отечественной геодезии,астрономии и гравиметрии. Приложен списокпубликацийзаэтотпериод.

Abstract:Thisreportcontainsabriefreviewof theRussiangeodesists’activity in2011–2014 inthe field of general geodesy and related problemsmainlybasedontheanalysisoftheliteratureonthesubject. Various questions of the geodesy theoryandapplicationswereconsidered.Differentaspectsof interaction between geodesy, astronomy, andother sciences were analyzed. Possibilities toimprove the mathematical methods for dataanalysis were investigated. Several works weredevoted to the history of the Russian geodesy,astronomy,andgravimetry.Detailedpublicationlistisattachedtothereport.

Ключевые слова: общие проблемыгеодезии, теория, приложения, методыматематическойобработки

Keywords: common problrms of geodesy,theory, applications, mathematical treatmenttechniques

The possibility of using topologicalmethodstodescribethefractalgeometryofgeodetic lines is considered by[Малинниковидр.,2014].Itisshownthatthe geodetic lines are fractal objects. Thepropagation of light can be described as aprocess occurring in a Finsler space.Meaningful implementation of the Finslergeometry in geodesy can help take a newlook at its traditional tasks, but will alsocontribute to the construction of newapproaches to problem areas of spacegeodesyandastrometry.

Methods of classical mechanics andastrometry are shown to be sufficient forderiving the exact mathematical formulaenecessary for the solution of the problemsof astrometryandconnected to it sciences.From exact formulae it is not difficult toproceed to formulae of any approximationrequired by practice. Incompatibility ofprinciples of the SRT and GRT with theprinciples of classical mechanics is shownandthequestion israisedofvalidityof theopinion submitted in academic magazine

«Common sense», according to which therelativistic mechanicsmight be consideredasmoreprecise thanmechanicsofNewton[Толчельникова,2014].

Astronomical method for clocksynchronization is compared with the onebased on light travel time which Einsteinconsiders as universal, applicable not onlyinrestsystem,butfortheinertialmotionofbodies and systems of bodies as well. Inspite of the process of differentiation ofscience in XX century, empirical basissecuring the close cooperation ofastronomy with geodesy and gravimetrywas preserved up to “revolution inastrometry”. Synthetic approach is urgentfor efficient development of fundamentalresearch, example of the one isdemonstrated in the monograph«Gravimetry and Geodesy»[Толчельникова,2013].

ThepossibilityofdeterminationoftheSolarsystemmotion’svelocitybymeansofobservations of Jupiter satellites wasquestionedby JamesMaxwell in1879.The



answertoMaxwellquestionisofinteresttoastronomers and physicists because theimpossibility to determine the consideredvelocity follows from the fundamentalprinciple of SRT. The authors[Толчельникова, Чубей, 2012] show thepossibility to obtain the direction ofprojection(v)oftheSolarsystemvelocitytothe plane of ecliptic and impossibility toobtainthevalueofvwithouttheadditionalobservationsfromSpace.

Construction of a Lunar Base isdiscussed as an important long-term spaceprogram[Савиныхидр.,2014].ThedataisgivenontheprogressinstudyingtheMoon,on the states-participants of lunarexpeditions and scheduled projects-bothdomestic and foreign. Various aspects ofthis problem are considered: delivery ofcargo to the Moon’s surface, prospects ofindustrialization, the expediency of usinglunarspacestationslocatedinthelibrationpoints of the Earth-Moon system as "atrans-shipment terminal". National andplanetaryproblemstobesolvedwhileusingtheLunarBaseare listed. It isnecessarytobuild a system of time-coordinate andnavigationsupportontheMoon,whichwillbe required in the lunar base constructingand functioning and at various stages ofperformingthiswork.Thepaperprovestheimportanceofestablishinga lunarbase forresolvingtheEarth’sproblemsandthoseofpeoplefurthergettingintospace.

Problems of building the globalpositioning system for uninhabited planetsand natural satellites are discussed in[Shireninetal,2014]

Analysis of the geodetic time seriesinvolves many statistical methods. Amongthem are computation of correlationbetweentimeseriesandtheAllanvariationof time series used to estimate their noisecharacteristics. However, the classicaldefinitions of these statistics have beendon't take into account the uncertainty ofmeasurements under consideration. Thelatters can substantially bias the statisticalestimates when the measurements havevery different errors. To overcome this

shortcoming, the weighted modificationswas proposed of coefficient of correlation[Malkin, 2013e] and the Allan variance[Малкин, 2011b, Malkin, 2013d], whichprovedtobeaneffectivestatistical tool foranalysisoftherealobservationaldata.

Combining several independentmeasurements of the same physicalquantityisoneofthemostimportanttasksin metrology. Small samples, biased inputestimates, not always adequate reporteduncertainties, and unknown errordistributionmake a rigorous solution verydifficult, if not impossible. For this reason,manymethodstocomputeacommonmeanand its uncertainty were proposed, eachwithownadvantagesandshortcomings.Toovercome some problems of knownapproachestocomputetheWAuncertainty,a new combined estimate has beenproposed [Malkin, 2011a, Малкин, 2013a,2013b, 2013c]. It has been shown that theproposedmethod can help to obtainmorerobust and realistic estimate suitable forboth consistent and discrepantmeasurements.

The studies were continued onapplicationoftheSingularSpectralAnalysis(SSA) to analysis of the time series ofastrometric and geodynamical data. Thismethod allows separating different(quasi)periodical and trend-like signalswith good frequency and time resolutioneven in presence of time-variable noise.Detailed analysis of themethodwas givenin [Витязев и др., 2012]. Using the SSAmethod several important results wereobtainedinanalysisoftheChandlerwobble[Miller, 2011, Миллер, 2013, Miller, 2014;Miller, Malkin, 2012a; Миллер, Воротков,2013] and nutation series [Miller, Malkin,2012b]. Advantages of singular spectralanalysis for studying the long-period timeseries with involved structure have beendemonstrated.

The authors [Герасименко,Каморный, 2014] examine the adjustmentquestions of repeated geodeticmeasurements performed for the study ofcrustal deformation or engineering



structures. It is shown that in the separateadjustmentsystematicerrorswillnotaffectthe determination of the displacementvectoronlyunderthesameweightsinbothperiods of measurement, but the meansquare error of unit weight will bedistorted.Thisdisadvantageiseliminatedinthe adjustment of differences ofmeasurements. The reliability assessment,contrary to known results, is notdeteriorated.

The algorithm of calculation of planrectangular coordinates, declinations andscale of projection Gauss in 6º zone bygeodetic coordinates is offered [Баландини др, 2014]. This algorithm is used asalternativeoftheGaussalgorithm.

Thesolaractivityisdistinguishedasafactor of influence to satellitemeasurements and the Earth’s dynamicprocesses. Kinematic approach to solaractivity modeling and forecasting isdescribed in [Kaftan, 2012]. Proposedapproximation model has provided asuccessfulpredictionofthe23rdsolarcycle(SC) and especially its final unusually longstage.Theamplitudeof thecurrent24thSCwas predicted as 130+20 sunspot numberunitsRi.Realmaximumisequalto102.3Ri.Two median shape of the current cycle ispredictedaccurately.Longtermbehaviorofsolar activity is analyzed in [Komitov &Kaftan,2013].Theauthorssuggestthatthelong term solar minimum can probablybeginsinthenearestdecades.

The history of the Russian andinternational geodetic investigation isdescribed in [Капцюг, 2013; Mazurova,2013, 2014; Тетерин, 2013; Тетерин,Синянская,2011].

Memories of famous scientists Euler,Molodensky, Krasovsky, Pellinen, Eremeev& Yurkina, and also biographies andanniversary congratulations are presentedin articles [Бровар, 2013; Бровар, Гусев,2013; Мазуров, Медведев, 2014;Огородоваидр.,2014;Прудниковаидр.,2013; Толчельникова, 2013; Юркина,2012;Юркинаидр.,2103].

Fig.1.Physicalgeodesy.ScientificandtechnologicalpapercollectionofTsNIIGAiK.

Memory notes about famous Pulkovolatitude observers Lidia Kostina, NataliaPersiyaninova and Ivan Korbut arepresented in [Малкин и др., 2013,Prudnikovaetal.,2013].

Scientific event devoted to 150anniversaryofIAGisdescribedin[Кафтан,2013]. Brief review of scientificpresentationsandevents ispresented.Thescheduleoftheassemblyisdescribed.Briefinformationof contrnt of somepapers andlecturesisdelivered.

AhistoricalbookoftheoldestRussiangravimetrist Nikolay Gusev is reviewed in[Баранов,Юзефович,2014].

References

1. Бакаляров А.М., Бондур В.Г., Каретников М.Д.,Лебедев В.И., Макаров В.А., Мурадян Г.В.,Мурынин А.Б., Яковлев Г.В. Использованиечисленного моделирования переносаизлучения для решения задачидистанционного обнаружения источникагамма-квантов с заданным спектром //ИзвестияЮжногофедерального университета.Техническиенауки. 2012. Т. 131.№6. С. 73-77.http://elibrary.ru/item.asp?id=17800990

2. Баландин В.Н., Брынь М.Я., Меньшиков И.В.,Фирсов Ю.Г. Вычисление плоских



прямоугольных координат, сближениямеридианов и масштаба проекции Гаусса в 6-градуснойзонепогеодезическимкоординатам//Геодезияикартография.–2014.–№2–С.11–13.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831864

3. Баранов В.Н., Юзефович А.П. Воспоминаниястарейшего гравиметриста. Геодезия икартография.- 2014. №7. С. 61-62.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831909

4. Библиография публикаций М.И.Юркиной /Физическая геодезия. Научно-техническийсборникЦНИИГАиК.–М.:Научныймир,2013.–с.247-249.

5. Бондур В.Г., Зверев А.Т., Гапонова Е.В.Закономерность предвестниковой динамикилинеаментов, регистрируемых из космоса, приземлетрясениях. Известия высших учебныхзаведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2014.№1. С. 89-94.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/vypuski_za_2014_/20150120172913-6843.pdf

6. Бондур В.Г., Крапивин В.Ф., Потапов И.И.,Солдатов В.Ю. Природные катастрофы иокружающая среда // Проблемы окружающейсреды и природных ресурсов. 2012.№ 1. С. 3-160.

7. Бровар Б.В., Гусев Н.А. К 80-летию ВадимаАндреевича Таранова / Физическая геодезия.Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. –М.:Научныймир,2013.–с.247-249.

8. Бровар Б.В., Кафтан В.И., Юркина М.И. К 80-тилетию Николая Александровича Гусева /Физическая геодезия. Научно-техническийсборникЦНИИГАиК.–М.:Научныймир,2013.–с.241-246.

9. Бровар Б.В., Рубцова З.В., Тутова Т.А.,Щербакова А.Б. О жизни и деятельностиМ.И.Юркиной и В.Ф.Еремеева. / Физическаягеодезия. Научно-технический сборникЦНИИГАиК. – М.: Научный мир, 2013. – с.250-268.

10. Витязев В.В., Н.О. Миллер, Е.Я. Прудникова.Использование сингулярного спектральногоанализа при исследовании движения полюса.ВестникСПбГУ,Серия1,2012,вып.2,с.139-147.http://elibrary.ru/item.asp?id=17789285

11. Герасименко М. Д., Каморный В. М.Уравнивание повторных геодезическихизмерений при наличии систематическихошибок//Геодезияикартография.2014.№9.С.7-8.http://elibrary.ru/item.asp?id=22253720

12. ГерасименкоМ.Д.Квопросу"Огеометрическойинтерпретации сущности уравнивания" //Известиявысшихучебныхзаведений.Геодезияи аэрофотосъемка, 2013, № 3, с.25-27.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2013/20130830165548-6482.pdf

13. Зайцев А.К. Степень точки//Международныйнаучно-технический и производственный

журнал«НаукиоЗемле»-2011.-№3-4-с.17-21.http://geo-science.ru/wp-content/uploads/3-17-21.pdf

14. Капцюг В.Б. Молосковицкий базис – памятникпервого применения новой технологии. Миризмерений, 2013, № 5 (147), 51-54.http://elibrary.ru/item.asp?id=19078046

15. Кафтан В.И. Геодезические спутниковыеизмерения и их обработка: Учебное пособиедля бакалавров по направлению 120700«Землеустройствоикадастр».-М.:МИИТ,2013.–111с.

16. КафтанВ.И.Ломать - не строить? Замечания кКонцепции развития отрасли геодезии икартографии до 2020 года и к проекту закона«О внесении изменений в Федеральный закон«О геодезии и картографии»»// Кадастрнедвижимости .- 2011.- №2.-(23).-с.91-94.http://elibrary.ru/item.asp?id=16324076

17. Кафтан В.И. Наюбилейной Научной ассамблееМеждународной ассоциации геодезии (150летМАГ)//Международныйнаучно-техническийипроизводственный электронный журнал«Науки о Земле» (International scientific,technical and industrial electronic journal «GeoScience»).- 2013.- №2.- C. 5-24.http://issuu.com/geo-science/docs/_____________2-2013

18. Кафтан В.И. О новом проекте закона «Огеодезии, картографии и …»// Кадастрнедвижимости.-2012.-№3.-(28).-с.37-40.

19. Кафтан В.И. Три кита геодезии: геометрия,гравиметрия, астрометрия // Кадастрнедвижимости .- 2011.- №1.-(22).-с.33-37.http://www.roscadastre.ru/?id=625

20. Кафтан В.И., Цветков В.Я. О форме исодержании понятия «инфраструктурапространственных данных» // Геодезия икартография. - 2013. - N 6. - С. 46-50.http://elibrary.ru/item.asp?id=21599997

21. Кузин А.А. Оценка точности высот точеквоздушного лазерного сканирования длязонирования территорий по степениоползневой опасности. Вестник ИрГТУ.-2014.-№5(88). С. 57-61.http://elibrary.ru/item.asp?id=21676820

22. Мазуров Б.Т., Медведев П.А. Леонард Эйлер –вклад для астрономии, небесной механики,геодезии, картографии, геодинамики.ИнтерэкспоГео-Сибирь.2014.Т.1.№1.С. 186-192.

23. Малинников В.А., Малинникова Е.В., Учаев Д.В.Фрактальная геометрия геодезических линий.Известиявысшихучебныхзаведений.Геодезияи аэрофотосъемка. 2014. №1. С. 3-12.http://elibrary.ru/item.asp?id=21976776

24. Малкин З.М. Исследование астрономических игеодезических рядов с помощью вариацииАллана//Кинем.физ.неб.тел.,т.27,N1,2011,с. 59-



70.ftp://ftp.mao.kiev.ua/pub/kfnt/27/1/kfnt-27-1-2011-05.pdf

25. Малкин З.М. О вычислении ошибки среднеговзвешенного. Тр. Всероссийскойастрометрической конф. "Пулково-2012", Изв.ГАО, 2013, No. 220, 511-516.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

26. Малкин З.М. О вычислении средневзвешенныхзначенийв астрономии.Астрон.журн., 2013, т.90, N 11, 959-964. DOI:10.7868/S0004629913110042

27. Малкин З.М., Прудникова Е.Я., Соболева Т.В.,Миллер Н.О. Пулковские широтницы Л.Д.Костина и Н.Р. Персиянинова. Тр.Всероссийской астрометрической конф."Пулково-2012", Изв. ГАО, 2013, No. 220, 581-587.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

28. Миллер Н.О. Тонкая структура и параметрычандлеровского движения полюса. ТрудыВсероссийскойастрометрическойконференции«Пулково-2012», Известия ГАО. 2013. № 220.С.125-130.

29. Миллер Н.О., Воротков М.В. Анализ остатковпосле выделения основных компонентдвиженияполюсаземли.ТрудыВсероссийскойастрометрической конференции «Пулково-2012»,ИзвестияГАО.2013.№220.С.131-136.

30. О вычислении ошибки среднего взвешенного.Тр. Всероссий кой астрометрической конф."Пулково-2012", Изв. ГАО, 2013, No. 220, 511-516.

31. Огородова Л.В., Камынина Н.С., Баранов В.Н.,Зайцев А.К., Шилкин П.А. К 135-летию со днярождения Ф. Н. Красовского. Геодезия икартография. 2014. №6. С. 59-64.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831895

32. Прудникова Е.Я., Соболева Т.В., Малкин З.М.Памяти Ивана Федотовича Корбута. Тр.Всероссийской астрометрической конф."Пулково-2012", Изв. ГАО, 2013, No. 220, 601-606.http://www.gao.spb.ru/russian/publ-s/izv_220/conf_2012_astr.pdf

33. Савиных В.П., Васильев В.П., Капранов Ю.С.,Краснорылов И.И., Куфаль Г.Э., Перминов С.В.,Шевченко В.В. К вопросу о создании Луннойбазы. // Изв. вузов. Геодезия иаэрофотосъемка.-2014. М.:- № 2.- С.http://elibrary.ru/item.asp?id=21976807

34. ТетеринГ.Н.«Откудаестьпошла»геодезия?//Изыскательский вестник.- 2013.-№2 (17) .- с.16-21. http://www.spbogik.ru/images/download/vestnik_17.pdf

35. ТетеринГ.Н.Геометрическоеигеофизическоевгеодезии. Вестник СГГА, 2011, №1. - С. 26-31.http://elibrary.ru/item.asp?id=17719636

36. Тетерин Г.Н. Опасное заболевание геодезии«Геодезия и картография», 2011, №9.-56-57.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831860

37. Тетерин Г.Н. Символ устаревшей идеологии.Вестник СГГА.- 2012.- №1.-47-52.http://elibrary.ru/item.asp?id=17844053

38. Тетерин Г.Н. Теоретические иметодологические основы современнойгеодезии«Геодезияикартография»,2011,№1.-С.55-59.http://elibrary.ru/item.asp?id=21816602

39. Тетерин Г.Н. Язык геодезии «Геодезия икартография», 2012, №1. - С. 53-58.http://elibrary.ru/item.asp?id=21623972

40. ТетеринГ.Н.,СинянскаяМ.Л.Биографическийихронологический справочник (Геодезия,картография–двадцатыйвек)–2012.–592с.

41. Тетерин Г.Н., Синянская М.Л. Угловые илинейныемерыизмеренийвдревнеевремясб.матер. VII Междунар. научн. конгресса. «ГЕО-Сибирь-2011»,-С.79-83.

42. Толчельникова С.А. Скорость света ипроблема определения одновременности.Москва, Геодезия и картография.- 2013.-№3.-с.8-15.http://elibrary.ru/item.asp?id=21591569

43. ТолчельниковаС.А. Научная революция в физике XX векаиклассическое наследие.Материалы докладов Международной конференции, Восьмые Окуневские чтения, Санкт-Петербург,2013г,с.435-438.

44. Толчельникова С.А. Замечание о методахопределения расстояний // Геодезия икартография.- 2012.- № 7.- с. 6–12.http://elibrary.ru/item.asp?id=21769828

45. Толчельникова С.А. К 150-летию со днярождения А.Н.Крылова. Геодезия икартография, 2013.- №12.- с.50-52.http://elibrary.ru/item.asp?id=21623813

46. Толчельникова С.А. Научная революция вфизике ХХ века и классическое наследие.Геодезия и картография. 2014. №6. С. 10-19.http://elibrary.ru/item.asp?id=21831888

47. Толчельникова С.А., Чубей М.С. К изучениюинерциального движения Солнечной системы(Астрономический способ проверки СТО)Геодезия и картография. 2012. №1. С. 8-15.http://elibrary.ru/item.asp?id=21623965

48. Физическая геодезия. Научно-техническийсборник ЦНИИГАиК.- М.: Научный мир, 2013.-288с.

49. ХанчукА.И.,СорокинА.А.,СмагинС.И.,КоролёвС.П.,МакогоновС.В.,ТарасовА.Г.,ШестаковН.В.О развитии информационно-телекоммуникационных систем вДальневосточном отделении РАН //Информационные технологии ивычислительныесистемы,2013. -№4.С.45-57.http://elibrary.ru/item.asp?id=21016916

50. Юркина М.И. К 90-летию Леонарда ПавловичаПеллинена / Физическая геодезия. Научно-



технический сборник ЦНИИГАиК. – М.:Научныймир,2013.–с.235-240.

51. Юркина М.И., Бровар Б.В. Об эволюциисодержаниягеодезииигравиметриииихзадач.Геодезия и картография. 2014. №9. С. 47-56.http://elibrary.ru/item.asp?id=22253727

52. ЮркинаМ.И.,ДемьяновГ.В.,БроварБ.В.,КафтанВ.И. К 100-летию Михаила СергеевичаМолоденского /Физическая геодезия. Научно-технический сборник ЦНИИГАиК. – М.:Научныймир,2013.–с.226-235.

53. BondurV,GrebenyukYu.,EzhovaE.,KandaurovA.,SergeevD., andTroitskayaY. (2012a)ApplyingofPIV/PTV methods for physical modeling of theturbulent buoyant jets in a stratified fluid //InTech «PIV» Edited by Giovanna Cavazzini, ISBN978-953-51-0625-8, Hard cover, 386 pages,Publisher: InTech,Published:May23,2012underCC BY 3.0 license, in subject MechanicalEngineering,http://www.intechopen.com/books/the-particle-image-velocimetry-characteristics-limits-and-possible-applications

54. KaftanV.(2012a)KinematicApproachtothe24thSolar Cycle Prediction, Advances in Astronomy,Volume 2012, Article ID 854867, 7 pages,doi:10.1155/2012/854867http://www.hindawi.com/journals/aa/2012/854867/

55. Kaufman M.B., Pasynok S.L. (2011) Troposphericdelays from GPS and VLBI data. Abstract book ofJourneys 2011 "Earth rotation, reference systemsandcelestialmechanics: Synergiesof geodesyandastronomy", 19-21 September 2011, BEV Vienna,Austria,p.32.

56. KomitovB.,KaftanV.(2013)Thesunspotcycleno.24inrelationto longtermsolaractivityvariation,Journal of Advanced Research (2013) 4, 279-282.http://dx.doi.org/10.1016/j.jare.2013.02.001

57. Malkin Z. (2011a) On computation of a commonmean.ArXiv:1110.6639.http://arxiv.org/abs/1110.6639

58. Malkin Z. (2012a) Statistical analysis of thedetermination of the Galactic rotation constants.In: IAU XXVIII General Assembly, 2012, AbstractBook,113-114.

59. MalkinZ.(2012b)ThecurrentbestestimateoftheGalactocentric distance of the Sun based oncomparison of different statistical techniques.arXiv:1202.6128,2012.http://arxiv.org/abs/1202.6128

60. Malkin Z. (2013d) Using modified Allan variancefor time series analysis. In: Reference Frames forApplications in Geosciences, Z. Altamimi, X.Collilieux (eds.), IAG Symposia, 2013, v. 138, 271-276.DOI:10.1007/978-3-642-32998-2_39

61. Malkin Z. (2013e) A new approach to theassessment of stochastic errors of radio source

position catalogues. Astron. Astrophys., 2013, v.558,A29.DOI:10.1051/0004-6361/201322334

62. Mazurova E. (2014) The Russian-ScandinavianGeodeticarc,WissenschaftlichesKolloquium,Band119, Jahrgang 2014, Leibniz-Sozietat derWissenschaften zu, Berlin, Germany, 2014, pp.75-90.

63. Mazurova E., Ogienko S.A. (2013) Display ofgeodetic data in ArcGIS, IzvestiyaVuzov. Geodeziya i Aerofotos’yomka (News ofHigher schools. Geodesy and air photography),№5, 2013, pp. 35-42.http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2012/20121108172714-3921.pdf

64. MazurovaElena (2013)TheRussian-ScandinavianGeodetic Arc, Wissenschaftliches Kolloquium, 15November,2013,Berlin,Germany.

65. Miller N., Malkin Z. (2012a) Analysis of polarmotion variations from 170-year observationseries.Тр.ИПАРАН,2012,вып.26,44-53.

66. Miller N., Malkin Z. (2012b) Joint Analysis of thePolarMotionandCelestialPoleOffsetTimeSeries.In:IVS2012GeneralMeetingProc.,ed.D.Behrend,K.D. Baver, NASA/CP-2012-217504, 2012, 385-389.

67. Miller N.O. (2011) ChandlerWobble in VariationsofthePulkovoLatitudefor170Years.SolarSystemResearch,2011,Vol.45,No.4,pp.342-353.

68. Savinykh V., Kaftan V. (2013) Geodesy section oftheNationalGeophysicalCommitteeoftheRussianAcademy of Sciences as a component of geodeticinfrastructure (Advisory). InternationalAssociation of Geodesy, Scientific Assembly 150thAnniversaryoftheIAG,BookofAbstracts,BookofAbstracts, September 1-6, 2013, Potsdam,p.442. http://www.iag2013.org/IAG_2013/Publication_files/abstracts_iag_2013_2808.pdf

69. ShireninA.M.,E.M.Маzurova,A.V.Bagrov.(2014)Building the global positioning system foruninhabited planets and natural satellites, SpaceColonizationJournal,Vol.15,May,23,2014,рр.1-14.

70. SolovievA.A.,V. I.Kaftan,R. I.Krasnoperov,R.V.Sidorov. (2013)Modern technological approachesfor development of intermagnet observatories inRussia. Materials of the Partnership Conference”Geophysical observatories, multifunctional GISanddatamining”,30September-3October2013,Kaluga,Russia,DOI:10.2205/2013BS012_Kaluga

71. Zharov V.E. (2011) VLBI in astrometry – thepresentandfutureachievements.Abstractbookofthe International astronomical congress“AstroKazan-2011”,2011.

©KaftanV.I.,MalkinZ.M.,2015

ГЕОДИНАМИКА/GEODYNAMICS


УДК 551.2

ТатариновВ.Н./TatarinovV.N.КаганА.Я./KaganA.Ya.

ГИПОТЕЗА РАЗВИТИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИ КАТАСТРОФИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ

TOHOKU-OKI 11 МАРТА 2011 Г.

THE HYPOTHESIS OF GEODYNAMIC PROCESSES AT THE CATASTROPHIC EARTHQUAKE TOHOKU - OKI MARCH 11, 2011

Аннотация: Рассмотрены

геодинамические причины и последствия

землетрясения Tohoku-Oki, которое произошло11.03.2011г.недалекоотостроваХонсю.Анализ

показал, что имеется целый ряд

фундаментальных противоречий, если

придерживаться традиционной теории

пододвигания Тихоокеанской плиты под

континентальную Евразийскую. Выдвигается

альтернативнаягипотезаосиловыхисточниках

возникновения подобных катастрофических

явлений,происходящихкакврайонеЯпонского

архипелага, так и в близком к нему в

тектоническом отношении участку сочленения

Южно-АмериканскойплитыиплитыНаска.

Abstract: Considered geodynamic causesand consequences of the earthquake Tohoku-Oki,

which took place 11.03.2011 was near the island

Honshu. The analysis showed that there are a

number of fundamental contradictions, if you stick

tothetraditionaltheoryofsubductionofthePacific

Plate under the Eurasian Plate. Alternative

hypotheses about the sources of power such

catastrophic events occurring in the area of the

Japanese archipelago, and in close to him

tectonically joint portion of the South American

plateandtheNazcaplate.

Ключевые слова: землетрясение,

Японские острова, геодинамические процессы,

моделированиеполейнапряжений

Keywords: earthquake, Japanese islands,

geodynamicprocesses,modelingofstressfields

1. Введение

Землетрясение Tohoku-Oki,

происшедшее 11.03.2011 г. недалеко от

острова Хонсю, привлекло внимание

исследователей не только своей

энергетической мощностью и

катастрофическими последствиям от

волн цунами и разрушения трех

ядерных реакторов АЭС «Фукусима-1»,

но и уникальностью

экспериментальных данных о

косейсмических и постсейсмических

вертикальных и горизонтальных

смещениях земной коры в районе

Японского архипелага, которые были

получены на пунктах геодинамической

сети GEONET (GNSS Earth ObservationNetwork System) [27]. Эти новые фактыдалитолчокдляпостроенияразличных

геодинамических моделей данного

региона[1-9].Почтивсеониопираются

на постулаты плейтектоники, согласно

которым землетрясения, происходящие

в этомрегионе, эторезультат силового

давления на Евразийскую

континентальную плиту (ЕП),

погружающейсяподнееТихоокеанской

плиты(ТП).

В неравной «тектонической»

борьбе «фиксистов» и «мобилистов»

победа на стороне последних, т.к. все-

таки большинством поддерживаются

геодинамическиемодели сейсмичности

региона, основанные именно на

первичности силового воздействия ТП.

Вместе с тем, имеется целый ряд

фундаментальных противоречий,

которые не объясняют, замалчивают

или просто не замечают. В этой связи

ниже на основе анализа и обобщения

фактов о кинематике верхней части

литосферы вовремя и после

землетрясения «Tohoku-Oki»



выдвигаетсяальтернативнаягипотезао

силовых источниках возникновения

подобных катастрофических явлений,

происходящих как в районе Японского

архипелага, так и в близком к нему в

тектоническом отношении участку

сочлененияЮжно-Американскойплиты

иплитыНаска.

2.Сейсмичностьитектоническиеособенностистроениярегиона

С геодинамической точки зрения

Японскийархипелагявляетсяоднимиз

самых сложных участков на нашей

планете. Его напряженно-

деформированное состояние

определяется силовым

взаимодействием четырех плит:

Амурской, Охотской, Тихоокеанской и

Филлипинской. Японские острова как

бы перемалываются в жернове

разнонаправленных движений этих

литосферных плит. ТП надвигается на

ЕП с максимальной скоростью 92

мм/год(1),Филиппинская(2)движется

на северо-запад со скоростью – 48

мм/год,Охотская(3)-13мм/годнаюго-

запад, Амурская (4) - 10 мм/год на юг

(рис.1).

Рис.1.Границылитосферныхплитрегионаискоростигоризонтальныхдвижений.

Плиты:1-Тихоокеанская,2–Филиппинская,3–Охотская,4–Амурская.

В сейсмическом отношении

Тихоокеанский пояс является самым

активнымнаЗемле.С1900по2011г.на

всей планете было зарегистрировано

всего89землетрясенийсМ>8,изнихв

Азии максимальное количество – 43

[15].ЗемлетрясениеTohoku-Okiпосвоейэнергетической мощности занимает



четвертое место среди сейсмических

событий на всем земном шаре за

последние100лет.Вгеодинамическоми

сейсмическом режимах региона

прослеживается ряд характерных

закономерностей.Перваязаключаетсяв

том, что землетрясения по своему

местоположению делятся на два типа

(рис. 2): а) коровые, происходящие в

верхней части литосферы на глубинах

до70км,авбольшейсвоеймассенаеще

меньших глубинах – до 10 км; б)

глубинные с очагами на глубинах до

670км,приуроченныекузкойнаклонно

падающей сейсмофокальной зоне

Беньофа.

Рис.2.ПоперечныесейсмическиеразрезыЯпонскогоархипелагаилокализацияочагов

землетрясений-коровых(красныйцвет)иглубинных(зеленыйисинийцвета)[20].

Наибольшей разрушительной

силой и, чаще всего, источниками

цунами, являются именно коровые

землетрясения. В тоже время глубокие

землетрясения ощущаются на гораздо

большей территории и имеют,

несомненно, большую энергетическую

мощность.Например, землетрясение24

мая 2013 г. М=8,2, произошедшее на

глубине 600 км с эпицентром в

Охотском море, ощущалось даже в

Москве и С.-Петербурге. На рис. 3

приведена карта, на которую нанесены

эпицентры землетрясений в районе

Японскогоархипелага,происшедшихдо

2005 г. Видно, что крупные

землетрясениясмагнитудамиМ>8,аих

около 35 (с 1900 г. порядка 13),

распределены вдоль всего восточного

побережьяЯпонскихостровов.

На рис. 4 показано заполнение

сейсмической бреши, расположенной

южнее 39° с.ш. и существовавшей до

2011г.,афтершокамиземлетрясения11

марта 2011 г. Расположение очагов

сильнейших землетрясений (М≥7,5),

которые наблюдались за 1900–2010 гг.

восточнее островов Хоккайдо и Хонсю,

изображенонарис.4,а[25].Фактически

все сильнейшие землетрясения до

марта2011г.происходилисевернее39-

й параллели, аюжнее в течение 75 лет



существовала обширная область

относительного сейсмического покоя

протяженностью около 800 км.

Последние сильнейшие землетрясения

были зарегистрированы здесь в 1923,

1936 и 1938 гг. Из рис. 4, б видно, что

именно в этом месте должно быть и

произошло мощнейшее землетрясениеTohoku-Oki.

Рис.3.ЗемлетрясенияврайонеЯпонскогоархипелагазапериоддо2005гг.

Сторонники плейтектоники не

дают ясного ответа на вопрос, если

мощные землетрясения вызваны

давлением ТП на континентальную, то

почему восточнее желоба

землетрясений несоизмеримо меньше.

Казалось бы, согласно принципу

противодействия, литосфера должна

разрушаться там с такой же

интенсивностью. Но данные

тектонофизической реконструкции

очагов землетрясений [22] говорят о

том,чтов этомместедажесуществуют

растягивающие напряжения (при

наступательномдвиженииТП).

Вторая особенность региона

заключается в строении литосферы.

Тектоническое строениетихоокеанской

окраины дуги Хонсю (Тохоку) и

Японскогожелобапротяженностью900

км и шириной 100 км изучаются уже

более 100 лет [24]. В рельефе

тихоокеанской окраины северо-

восточной части дуги Хонсю выделяют

узкий шельф и широкий

континентальныйсклон.Онвключаетв

себя пологий верхний уступ, средний

склон с широкой верхней и узкой

нижней глубоководными террасами на

глубинах 1–2 и 5 км, соответственно, и

нижний уступ, или внутренний склон,

Японскогожелоба,опирающийсянаего

аккумулятивноедно[25].



Рис.4.Очаговыеобластисильнейших(М≥7.6)землетрясенийврайоневосточнее

острововХоккайдоиХонсюзапериоды1900–2010гг.(а)и1900г.–март2011гг.(б).1

–очаговыеобласти,оконтуренныеподаннымобафтершокахпервыхсуток;2–

границыочаговыхобластей,проведенныесменьшейточностью[25].

По данным сейсмическойтомографии на границеконтинентальной и океанической плитвыделяется наклонная зона, уходящаянаглубинудо500кмподуглами50-600,гдескоростьпродольныхипоперечныхволн и, соответственно, упругиесвойствасредывышесреднихзначенийприблизительнона6%(рис.5) [3].Этузону общепринято считать уходящейвниз Тихоокеанской плитой. Над нейнаходятся породы, обладающиеменьшейскоростьюпоперечныхволн,а,следовательно, более трещиноватые.Предполагается, что это зонаотносительной разгрузки, по которойвверх проникает магма вулканическихочагов(нарис.5онапоказанакраснымцветом).

Слой повышенных скоростейупругих волн имеет мощность порядка50 км. Причем, из рис. 5 видно, что

сейсмические события тяготеют как ккровле,такикцентральнойпопадениючасти этого слоя. Если придерживатьсямнения,чтоэтопогружающиесяпородыокеаническая коры, то возникаетвопрос - почему ее мощность в 5-7 разбольше толщины океанической коры вгоризонтальном залегании. Почемусиловое давление от движенияТихоокеанской коры не передаетсянаверх (рис. 5) и не приводит кувеличению скоростей упругих волннаразрезах в той части литосферы,которая находится над кровлей этойзоны? Трудно представить причину,заставляющую «тонкую» океаническуюплиту, внедряться в относительнохрупкие для этой глубины породыконтинентальнойплитыпоуглом550ив направлении, где давлениенесравнимо больше, чем наповерхности.



Рис.5.ВертикальныйразрезотносительногоизмененияскоростейP-волн(а),S-волн

(b)икоэффициентаПуассона(с)вземнойкоре[3].



По данным GPS-наблюдений

также не зафиксирована, связанная с

предположениемдавленияиопускания

ТП тенденция поднятия краев

континентальной плиты [18], которая

должна была бы иметь место (рис. 6).

Вместо этого наблюдается мозаичная

картина, когда на территории Японии

зоны опускания чередуются с зонами

поднятия. В последние годы

отрицательные вертикальные

движения со скоростью до 7 мм/год

зарегистрированы именно на востоке

острова Хонсю, где перед

рассматриваемым землетрясением,

согласно [4], должны были

накапливатьсянапряжения,авосточная

часть континентальной плиты

изгибатьсявверх.

Рис.6.ВертикальныедвиженияподаннымGPS-наблюденийза1996-2002гг.[18].

3.ПараметрыземлетрясенияTohoku-Oki

Главный толчок был

зарегистрирован 11 марта 2011 г. в

05:46:24 UTC. Ему предшествовала

сериякрупныхфоршоков(M>6,0).После

основного толчка была отмечена

сильная афтершоковая активность и

три сильных повторных толчка с

магнитудами M>7,0. Магнитуда

главного толчка составила 9,0, энергия

1,9 ± 0.5×1017 Дж. Эпицентр находился

нарасстоянии60кмотбереговЯпонии

на границе Охотской и Тихоокеанской

плит. Очаг землетрясения

моделировался разломом,

расположенным на глубине 25-30 км.

Его длина по различным оценкам

составила 300-380 км. Вдоль линии



разлома наблюдался обратный сброс с

амплитудой 25-30 м (а по некоторым

даннымдаже75метров).

Приземлетрясенииобразовались

цунами, которым потребовалось от 10

до 30 минут, чтобы достичь берегов

Японии и вызвать катастрофические

разрушения инфраструктуры

прибрежных районов. Высота цунами в

районе АЭС «Фукусима-1» составила

13,1 м, а в некоторых прибрежных

районахдостигала40м

Механизм очага землетрясения

былрассчитанвИОЦГСРАН(табл.1,а)

и Геологической службой США, USGS

(табл.1,б).

Таблица1

Осиглавныхнапряжений

Т Р N

а)

Pl Azm Pl Azm Pl Azm

48 322 36 107 18 210

б) 55 313 32 108 11 205

Нодальныеплоскости

NP1 NP2

а) 141 19 19 33 84 108

б) 162 17 45 28 78 102

Решения практически

одинаковы. Землетрясение возникло

под действием как растягивающих, так

и сжимающих напряжений,

ориентированных в направлении

северо-запад-юго-восток. Нодальная

плоскостьСВпростиранияимееткрутое

залегание(DP=780–840),типдвижения–

взброс с компонентой правостороннегосдвига (рис. 9, а). Вторая нодальная

плоскость залегает полого и

простираетсясСЗнаЮВ,типдвижения

– надвиг с компонентами

левостороннегосдвига(DP=170-190).

4.КосейсмическиеипостсейсмическиесмещенияземнойкорыподаннымGPS-наблюденийв

сетиGEONET

При землетрясении Tohoku-Oki

смещения земной поверхности были

зафиксированы японской сетью

GEONET, объединяющей более 1200

пунктов на Японских островах, а также

на пунктах геодинамических сетей в

Китае, Южной Корее и ДВО РАН на

Дальнем Востоке. С появлением GPS-

технологии в геодинамических

исследованиях неоднократно

фиксировались смещения земной

поверхности в этом регионе при

мощных землетрясениях. Одним из

примеров являются землетрясения с

М>8,которыепроизошли04.10.1994г.и

25.09.2003 г. восточнее острова

Хоккайдо [1, 14]. При последнем

землетрясении максимальные

горизонтальные смещения составили -

0,7м,авертикальные-0,4м.

При этом была получена общая

для данного региона направленность

вертикальных движений: в районе

эпицентра смещения имеют

отрицательный знак, а восточнее его -

положительный [14]. Горизонтальные

движениявсегданаправленывсторону

эпицентраземлетрясения(рис.7-8).

В этом отношении характер

зафиксированных движений при

землетрясенииTohoku-Okiтакойже.На

рис. 9 показано последовательное

развитие смещений земной

поверхности на всем Японском

архипелагеподаннымлаборатории JPL

NASA [8]. Видно, как в момент толчка

начались неупругие (необратимые) и

упругие (сейсмические) смещения

земнойкоры.



Рис.7.Горизонтальныеивертикальныесмещенияприземлетрясении25.09.2003г.восточнееостроваХоккайдоМ=8,0[14].

Рис.8.Смещенияземлетрясения04.10.1994г.восточнееостроваХоккайдоМ=8,1[18].

Необратимые горизонтальные

движения (выделены на рис. 9, б-г.

стрелками), направленные к эпицентру

землетрясения, охватили практически

всю северную часть острова Хонсю и

привели к образованию системы

взбросовыхразломов,ориентированных

навосток,какэтобудетпоказанодалее.

На рис. 9, в видно как сейсмическая

волна распространяется на юг по

острову Хонсю, а затем пункты

наблюдений возвращаются в свое

исходное пространственное положение

послепрохождениясейсмическойволны,

за исключением тех пунктов, где

смещения были необратимые.



а)

б)

в)

г)

Рис.9.РазвитиегоризонтальныхивертикальныхсмещенийземнойповерхностиЯпонских

острововподаннымГеодезическогоцентраЯпонии:а)доземлетрясения;б)сразупослеглавного

толчкав05.46.23UTC;в)через5минут;г)через20минут[8].



Амплитуда горизонтальных движений

изменялась от сантиметров в западной

частидо4миболеенапобережье.

Дляпостсейсмическогоповедения

отдельныхпунктов характерноналичие

большихпоамплитудеи«хаотичных»по

площади вертикальных и

горизонтальных смещений, показанное

на рис. 9, г. Это связано, вероятно, с

возвратом отдельных структурных

блоков земной коры, выведенных из

состояния равновесия первым толчком,

в свое устойчивое первоначальное

состояние. Возвращение к состоянию,

существовавшему до главного толчка

длилось приблизительно 1,5 часа. Этот

факт еще раз подтверждает идею акад.

М.А. Садовского о фундаментальном

свойстве геологической среды –

блочности и их подвижности. С

практической точки зрения этот факт

можно использовать при

геодинамическом районировании и

прогнозировании устойчивости

геологической среды при выборе мест

размещения особо ответственных

промышленных объектов, например,

АЭС, транспортных линий и

трубопроводов, как участков наиболее

подверженнымдеформациям.

В Японии также существует сеть

из подводных GPS-станций,

расположенных практически над

очагами землетрясений [5]. Сигнал от

датчиков, находящихся на дне океана,

передаетсянабуиикорабли.Результаты

измерений смещений в акватории

океана землетрясения 11 марта 2011 г.

приведенынарис.10.

Рис.10.Результатыизмеренийгоризонтальных(А)ивертикальных(В)смещенийдна

океанапо[5].Звездойотмеченоположениеэпицентраглавноготолчка,слева–

горизонтальныесмещения,справа–вертикальные.

Видно, что в эпицентре

максимальные горизонтальные

смещения существенно выше, чем на

суше, и составили уже 24 метра, а

вертикальные 3-х метра. При этом

прослеживается все та же

закономерность – над эпицентром

вертикальные движения направлены

вверх.

Таким образом, инструментально

подтвержденные GPS-наблюдениями

факты смещения верхней части

литосферы при землетрясениях в

восточном направлении при



землетрясенияхсмагнитудойМ>7,5(см.

рис.4),позволяютсделатьвывод,чтоза

последние 100-120 лет Японский

архипелаг сместился в направлении

океанической плиты интегрально на

расстояние не менее 10-14 м. Если же

принять максимальную скорость

горизонтальных движений

Тихоокеанской плиты в западном

направлении(см.рис.1)за92мм/год,то

за 100-120 лет она должна сместиться

приблизительнона10м.Такимобразом,

величины горизонтальных смещений

океанической плиты в западном

направлениииобратного «отката»края

Евразийской плиты на восток при

землетрясениях за отмеченный период

оказываются соизмеримыми между

собой.

Отсюда правомерен вопрос о том,

что первично: Тихоокеанская плита

давит на Евразийскую в результате

мантийных потоков и погружается под

нее, вызывая землетрясения, или

наоборот Евразийская, образно говоря,

подобно «крокодилу откусывает» по

частям края Тихоокеанской плиты, что

приводит к относительной разгрузке

центральной части плиты и к

растяжению в зоне срединно-

океанических хребтов. Ответ на это

одновременно будет ответом о силовом

геодинамическом источнике,

вызывающем катастрофические

землетрясения в зоне Беньофа-

Заварицкого.

Мощность такого источника

можно оценить по данным

региональных смещений на соседних

территориях. При землетрясении были

зарегистрированы сильнейшие

горизонтальные подвижки на пунктах,

расположенных на расстоянии до 2000

км от эпицентра. На рис. 11 показано

положение пунктов международной

геодинамической сети IGS в Китае и

Южной Корее и геодинамической сети

ДВО РАН и компоненты векторов

смещений в северном и восточном

направлениях во время землетрясения

(а)ичерез120днейпосленего(б).

Рис.11.СмещенияGPS-пунктов,расположенныхнаЕвразийскойплите-западнее

Японскихостровов:а)вовремяземлетрясения;б)через120днейпосленего[1].

Вызывает удивление огромный

размер площади, охваченной

постсейсмическими движениями.

Пункты, расположенные под

Владивостоком, на Корейском

полуострове и даже в центреАмурской

плиты–ARTM,VLAD,DVGU,CHAN,DAEJ,

SUWN показали горизонтальное



смещениеприглавномтолчкена18-35

мм, при фоновом значении - 8-13

мм/год. Между эпицентром

землетрясения и этими пунктами

расположена котловина Японского

моря,где,помнениюнекоторыхученых

[14] в настоящее время зарождается

новаязонасубдукции.Тоесть,несмотря

на наличие мощного «экрана»

относительно раздробленных пород и

тектонических разломов (по крайней

мере, до глубин 30 км), в процесс

оказалась вовлечена огромная часть

литосферы Евразийской плиты,

имеющая кристаллические «корни»

глубиной до 50 км. Поэтому

первопричиной такого процесса,

очевидно, не может быть локальная

зона очага землетрясения,

расположенная на глубине 10 км на

расстоянииболее1000кмотуказанных

пунктов наблюдений. Безусловно,

источник этого мощного процесса

располагается гораздо глубже - в

глубинных частях континентальной

плиты. Причем, направление силового

воздействия, согласно

тектонофизической реконструкции

очагов землетрясений – с запада на

восток.

Это подтверждается и

результатами моделирования

гравитационной аномалии по данным

наблюденийспутникамиGRACE [19].Нарис. 12 видно, что гравитационная

отрицательнаяаномалиярасполагается

в районе Японского моря, что

доказывает глобальность

геодинамического процесса,

вызвавшего это катастрофическое

землетрясение, и вовлеченность в него

глубинных частей литосферы

континентальнойплиты,атакжечастей

литосферы, расположенных на

расстояниидо1000кмоточага.

Рис.12.Модельгравитационной

аномалииподаннымспутниковGRACE

[19].

5.Геодинамическиемоделиповедениялитосферыврегионе

Существует огромное количество

различных геодинамических моделей

для данного региона. В 1984 г.

Лобковский В.И., Баранов Б.В. для

объяснения сильных землетрясений в

островных дугах и активных

континентальных окраинах

предложили так называемую

клавишную модель [10]. Она

заключается в том, что при

землетрясениях, разбитый на

структурные «блоки-клавиши» край

Евразийской плиты скачкообразно

перемещается в сторону

глубоководного желоба, а затем

возвращается назад в западном

направлении под воздействием

погружающейся Тихоокеанской плиты,

накапливая упругую энергию,

вызывающуювпоследствииновыйцикл

разгрузки и землетрясение. В первом

приближении схема процесса

представленанарис.13.



Рис.13.Схемаклавишноймодели

развитиягеодинамическихпроцессов.1

-поперечныеразломы;2–положение

разлома-взбросадоземлетрясения;3–

ипослеземлетрясения;4–направления

движенияблоков-клавишдо

землетрясенияипосле;5–

глубоководныйжелоб.Звездочками

показаныгипоцентрыземлетрясений.

В этой модели отметим два

момента: скачкообразное перемещение

блоков в направлении океанической

плиты и, локализацию землетрясений

именно в прилежащих к океанической

плитечастях.Однакоклавишнаямодель

не нашла широкого отклика у

сейсмологов, хотя и имеется ряд

прогнозов, опирающихся на нее. Так, в

работе [11] показано существование

поперечных сейсмически

слабоактивных разломов для района

Камчатки, являющихся сдвигами, и

продольных коротких разломов-

взбросов с углами падения 45-600,

которые маркируются сгущением

эпицентров землетрясений. Кровля ТП,

резко изменяет угол падения с 15 до

500.

Одна из самых простейших

моделей объяснения деформаций при

землетрясении основана на изгибе

тонкихплит[4].В.П.Трубицынвработе

описывает взаимодействие

континентальной и океанической плит

ввидепростоймоделиизгиба,согласно

которой край континентальной плиты

ведет себя подобно упругой пластине

(рис. 14). После землетрясения по

мнению автора островная плита

выпрямляетсяипродвигаетсявсторону

океана. При этом островная часть

опускается, а морская поднимается,

вызывая впоследствии цунами. Автор

считает, что причина аномально

высокой магнитуды землетрясения –

зацепление за «подводные горы»

пододвигающейсяокеаническойплиты.

Последнееутверждениевесьмаспорнов

свете зафиксированных глобальных

движений,приведенныхнарис.11.Для

такогомасштабадвижений«подводные

горы» являются лишь

микроскопическойшероховатостью.

Рис.14.Схематическоепредставлениедеформацийвмоделиупруго

взаимодействующихплит.Сплошныелинии-рельефокеаническойплитыиграницы

континентальнойпослеземлетрясения,пунктирныелинии-положениеперед

землетрясениемпо[4].



Основной недостаток подобных

гипотез состоит в их крайнем

упрощении неоднородного строения

литосферы.Верхняячастьземнойкоры

моделируется упругой тонкой

пластиной толщиной 10 км и длинной

400 км (см. рис. 14). Трудно

представить, чтовреальномсостоянии

такая пластина может упруго

деформироваться, так как

общеизвестно, что она разбита на

структурные блоки тектоническими

разрывами различного уровня.

Существование мощных разломов

доказывается годографами

сейсмического просвечивания [7, 14 и

др.].Очевидно,чтопригоризонтальном

силовом воздействии такое

геологическое тело будет стремиться

выталкивать структурные блоки вверх

в направлении наименьшего

сопротивления по существующим

разломам или по вновь образованным.

Что,собственно,иследуетизрис.8.

Достаточно интересной является

3-D модель деформации земной коры

для северной Японии, разработанная

японскими учеными [12]. Ее основное

достоинствозаключаетсявтом,чтоона

использует трехслойное строение

литосферы. Задание в граничных

условиях большей жесткости

(отличающейся в 5-6 раз) отдельной

части литосферы, соответствующей

упругой зоне на

сейсмотомографических профилях,

эффективно, так как по крайней мере

(видноизрис.15)удалосьпрактически

предсказать наиболее возможное

положениеземлетрясения2011годапо

направлениюосейглавныхнапряжений

(статьябыланаписанав2004г.).

Рис.15.3-DмодельдеформацииземнойкорысевернойЯпонии[12].

Слоимодели(1)–земнаякора,жесткость–3,3.1010Па,коэффициентПуассона–0,226;

(2)–верхняямантия,жесткость–5,89.1010Па,коэффициентПуассона–0,274;(3)–

зонаБеньофа,жесткость-19,1.1010Па,коэффициентПуассона–0,258.



Достаточно много моделей

посвящено описанию собственно

сейсмического очага. На рис. 16, а,

показана модель, восстановленная по

данным GPS-наблюдений в сети

GEONEТ, а на рис. 16, б по данным,

приведенным в работе [17]. Авторами

утверждается, что при землетрясении

образовалось два разрыва: №1 - на

глубине10км,длинной199кми№2на

глубине 10,1 км, длинной 176 км. То

есть рассматривая кинематические

особенности последствий

землетрясенияследуетиметьввиду,что

сейсмический очаг не «точечный»

эпицентр, а обширная объемная зона

разрушения и сдвига объемов

литосферы площадью до 30 тыс. км2,

которая к тому же развивалась

последовательно в течение некоторого

времени. Авторы [20] представили

анимациюразвитияочаговразрушения

во время землетрясения в течение как

минимум 50 минут как

последовательную серию событий

ступенчато «ломающих» литосферу на

площадиразмером400х200км.

а) б)

Рис.16.Длинаразрыва,восстановленнаяподаннымGPS-наблюденийвсетиGEONET

(а),иподанным[17]-дваразрыва:№1глубина10км,длина199кми№2глубина

10,1км,длина176км.

На рис. 17 приведена модель

развития разрывов и деформаций по

данным сейсмического просвечивания

непосредственно на контакте

континентальной и океанической

плиты [8]. Кстати, эта модель

опровергает модель изгиба тонкой

плиты, упомянутую выше, так как

показывает, что самой упругой плиты

нет, а есть блочная среда,

разрушающаяся при критических

напряжениях.

Видно, что в верхней части

земной коры на глубине до 12 км

образовалась сеть разрывов, по

которым произошло выклинивание



структурных блоков вверх. То есть

имеется инструментально

подтвержденное доказательство, что

произошел надвиг континентальной

плиты на океаническую, но все же при

этом авторы не уходят от постулатов

плейтектоники и рисуют подвиг

океанической плиты. При этом

гипоцентр по традиции помещается на

контакт плит, а очаг на глубину до 12

км(призарегистрированнойглубине30

км), хотя выше было показано, что это

огромнаяплощадьразрывадлиннойдо

400 км. Если бы он находился на

контакте, то не было бы причин

создания таких огромных напряжений.

Плиты бы сдвинулись до образования

зонкритическихнапряжений.

Рис.17.Модельразвитиядеформацийподаннымяпонскихученых[8].

а)Сейсмическийпрофиль;b)Результатыинтерпретации;с)иd)Детальныепрофили

поотдельнымучасткам.

Важными и интересными в этомотношении являются работы повосстановлению механизмов очаговземлетрясенийвэтомрайоне.Нарис.18показаны типы механизмовземлетрясений по профилю вкрестпростираниясейсмофокальнойобласти,приведенныевдокладе[22].

Таким образом, все выдвигаемыегипотезы механизмов генерациинапряжений и движений всубдукционной области Японскогоархипелага можно объединить вследующиетригруппы:

1) Движущей силой плит

являетсямантийная конвекция (mantledrag), когда литосферные плитыперемещаются за счет теченияастеносферноговещества;

2) Отталкивание от срединно-океанического хребта (ridg push),обусловленное соскальзываниемокеанической литосферы поприподнятой в зоне хребтаокеаническоймантии[23];

3) Гравитационное затягиваниеплит в зоне субдукции (slab pull),вызванноевоздействиемтяжелойчастипогруженного слэба, плотностькотороговышеплотностиастеносферы.



Рис.18.Типымеханизмовземлетрясенийвкрестпростираниясейсмофокальной

области[22].

Важнейший вывод доклада,

представленного Ю.Л. Ребецким и А.Ю.

Полец в декабре 2013 г. на

Общемосковском тектоническом

семинаре[22],посвященногосостоянию

литосферы перед землетрясением

Tohoku-Oki, ни один из механизмовнагружения, указанных выше, необъясняет ориентацию осей главныхнапряжений и характер распределениявсестороннего давления вконтинентальной и океаническойчастях литосферы, которые были

получены при тектонофизической

реконструкцииземлетрясенийвданном

регионе(рис.19).

Согласно этим результатамокеанический желоб являетсяразделительной границей двухантиподных областейгеодинамического режима:горизонтального сжатия и растяжения.Части континентальной плиты иокеанической,расположенныезападнеежелоба находятся в поле сжимающих

напряжений, а участок океаническойплиты, прилегающий к желобу навостоке - в зоне растягивающихнапряжений(рис.19,4).

Погруженный на восток сегмент

сейсмофокальной области Японского

желоба сложно встроить во все

известные модели механизмов

формирования зоны субдукции. Кроме

этого,оказалось,чтонаиболеевысокий

уровень тектонического давления

наблюдаетсявкорео.Хонсю,гдетакже

отмечены наибольшие значения

литостатического давления. Важным

являетсявывод,накоторыйопираются

результаты моделирования,

приведенные в конце статьи.

«Всестороннее тектоническое давление

кзападуотокеаническогожелобавыше

литостатического, а к востоку ниже

литостатического» [22]. То есть можно

предположить, что горизонтальные

усилия в глубинных частях

континентальной плиты превышают

вертикальные.



Рис.19.Направлениядействияглавныхнапряжениядляразличныхмеханизмов

нагруженияземнойкорывзонахсубдукции(1-3)имодельподаннымреконструкции

очаговземлетрясенийв[22].

Для другого в тектоническом

плане похожего района

Центральноамериканского

глубоководного желоба в ряде

исследований приводятся данные, что

западнеежелобавТихоокеанскойплите

существует серия сбросов и грабенов,

являющихся признаками

растягивающих горизонтальных

напряжений. Объясняют тем, что в

связисупругимизгибомпередначалом

субдукции на океанской плите часто

наблюдается растяжение верхних

горизонтов литосферы. Это также

совершеннонеукладываетсявгипотезу

давления Тихоокеанской плиты на

континентальные плиты как в районе

Японских островов, так и в Южно-

Американской сейсмофокальной

области.

6.Гипотезаразвитиягеодинамическогопроцессав

регионе

Подведем итоги анализа этого

далеко не полного списка данных о

сейсмичности, строении и

деформировании литосферы,

результатов тектонофизического

моделирования и реконструкции

напряжений по параметрам очагов

землетрясений.

1.Сейсмичность.- Землетрясения Японского типа

происходятна глубинахдо700км, при

этом, чем глубже очаг землетрясения,

тем больше площадь, на которой оно

ощущается.

- Постсейсмические движения

захватывают огромную территорию,

так при землетрясении Tohoku-Oki



смещения были зарегистрированы на

трети территории Амурской плиты, с

поперечными размерами до 1000 км,

что свидетельствует о глубинном

источникеземлетрясения.

- Развитие очага носит

ступенчатый характер и огромная

площадь(нелинейногоразлома)общей

плоскости разрыва - около 200х400 км.

Тип движения в очаге

катастрофических землетрясений –

взбросснадвигом.

- Расположение очагов

землетрясенийпрактическидограницы

астеносферы (700 км) в окраинной

части континентальной плиты,

позволяет сделать «крамольное»

предположение о преобладании в этом

районе горизонтальных компонент

напряжений над вертикальной. И

только ниже этой границы, породы

находятся в гидростатическом

напряженном состоянии. В краевой

части океанической плиты граница

переходавгидростатическоесостояние,

вероятно, значительно выше и

определяется границей Мохо, т.е.

практически это 10 км. Это

предположениеоб ассиметричномполе

напряжений участков сопряжения

континентальной и океанической

плиты положено в основу результатов

моделирования,приведенныхниже.

2. Особенности строениялитосферы.

- По данным сейсмической

томографии по всей Тихоокеанской

границе регистрируется участок

относительно более упругих пород (до

5%), падающий под углом 50-600,

мощность которых в 5-7 раз больше

толщиныокеаническойкоры.Вверхней

мантииСевероамериканскойплиты[26]

вактивнойзонеболееупругойявляется

глубинная часть (интервал глубин -

200-600 км), а в неактивной части

плиты – только верхняя часть до

глубины 400 км. Т.е. в тектонически

активной зоне континентальных плит

на глубине имеется обширная зона

более напряженных (или более

упругих)пород.Какпредположениеона

может рассматриваться в качестве

потенциального«канала»,передающего

напряжения из корневой части

континентальной плиты и

инициирующего разрушение среды на

окраинахплит.

3. Постсейсмическиегоризонтальные и вертикальныедвижения.

- Характер постсейсмических

движений по данным GPS-наблюдений

следующий. Вертикальные движения:

восточная часть опускается, западная

поднимается (максимальные

положительные движения в районе

очага до 3 м). Горизонтальные

движения: направлены в сторону очага

(максимальныесмещениядо24м);

- При рассмотрении длительного

периода отмечается приблизительное

равенство величин смещений

Тихоокеанскойплитымеждукрупными

землетрясениями в западном

направлении и обратного «отката» в

восточном при землетрясениях края

Евразийской плиты за последние 100-

120лет;

- Отсутствие значимых

положительных вертикальных

движений края Евразийской плиты в

условиях давления на нее

Тихоокеанскойплитывпериодымежду

землетрясениями.

4. Реконструкция напряжений поочагамземлетрясений.

- Океанический желоб является

разделительной границей двух

областей геодинамического режима:

горизонтального сжатия (западнее

желоба)ирастяжения(восточнее);

- Ориентация осей главных

напряжений сжатия изменяется с

западанавостокот45градусовдо0и-

900заглубоководнымжелобом(см.рис.

19, 4). При этом за желобом

землетрясениям соответствует

ситуациягоризонтальногорастяжения.



Таким образом, отталкиваясь от

установленных фактов, рассмотрим

следующую гипотезу происхождения

силовых источников землетрясений

Японскоготипа(рис.20):

1. Накопление упругой энергии

происходит в глубинных частях

континентальной плиты, где

существуют наибольшие

напряжения, а породы сохраняют

свои упругие свойства. Эту глубину

можно оценить по максимальной

глубинеземлетрясений,т.е.700-600

км. Косвенно это подтверждает

землетрясение, произошедшее 24

мая 2013 г в Охотском море на

глубине600кмМ=7,7.

2. Причины образования избыточнойэнергии могут быть разными и

требуют отдельного рассмотрения.

Можно лишь констатировать, что

имеется несимметричное

распределение соотношения

горизонтальных и вертикальных

компонент тензора напряжений

(рис.19),когдавнекоторомслоена

глубине горизонтальные

напряжения растут с большей

скоростью, чем вертикальные. Это

способствует созданию усилий,

направленным из глубин

континентальной плиты вверх под

углом45-550кокеаническойплите.

Рис.20.МодельразвитиягеодинамическогопроцессаприземлетрясенииTohoku-Oki.

1–земнаяповерхностьдоземлетрясения,2-послеземлетрясения.Пунктиром

показаныэпюрывертикальныхигоризонтальныхнапряженийвконтинентальной

плитеиокеанической.МодулиупругостисредыЕ2>>Е1>Е3,гдеиндексы1–породыконтинентальнойплиты,2–зонаупругихпородподаннымсейсмотомографии,3–

квазивязкиепородыверхнеймантии.



3. Это силовое воздействие приводит кобразованию наклонной зоны

повышенных напряжений

(установленной по данным

сейсмотомографии).Припревышении

некоторых пороговых напряжений

происходит разрушение среды на

границе литосферных плит в виде

взбросовисмещениекрупныхблоков

в верхней части земной коры в

направлении наименьшего

сопротивления. По данным

реконструкцииочагов землетрясений

следует, что оси главных сжимающих

напряжений изменяют свою

ориентацию. приблизительно на 90

градусов в районе океанической

плитызажелобом.

4. На восточной границе

континентальной плиты происходит

взброс с компонентой

правостороннего сдвига. При этом

часть плиты «наваливается» на

западную часть океанической,

создавая в ней растягивающие

субгоризонтальные напряжения.

Такие разрушения происходят с

периодичностью приблизительно раз

в 40 лет. Континентальная плита как

бы «пожирает» океаническую,

заставляя погружаться вниз ее

краевуючасть.Этимможнообъяснить

сериюсбросовиграбенов,лежащейза

желобомчастиокеаническойплиты.

7.Результатыматематическогомоделированиянапряжений

Для проверки изложенной

гипотезы было выполнено

моделирование полей напряжений

методом конечных элементов. Среда

была разбита на четыре подобласти,

отличающиеся по своим упругим

характеристиками: Е1 = 3 .1010 Па, µ1 =

0,24;Е2=6.1010Па,µ2=0,24;Е3=20.1010

Па, µ1 = 0,2; Е4= 8 .1010 Па, µ4 = 0,274.

Вычислялись интенсивность

напряжений (σi) и сдвиговые

напряжения(τху)длядвухвариантов:

- вариант 1, когда заданы только

горизонтальные усилия, которые до

глубины 700 км увеличиваются до

45МПа;

- вариант 2, дополнительно

зададавались вертикальные усилия,

изменяющиеся с глубиной

пропорциональноплотностисреды.

На рис. 21 показано

распределение интенсивности

напряжений для варианта 1. На рис. 22

для варианта 2, на рис. 23 сдвиговые

напряжениядляварианта1,анарис.24

распределение векторов максимальных

напряженийвконечныхэлементах.

Из рисунков видно, что

максимальные значения интенсивности

напряжений получены на контакте

океаническойиконтинентальныхплитв

верхней части наиболее упругой части

среды, в том месте, где происходит

большинство землетрясений. Там же

получены и максимальные сдвиговые

напряжения.

При этом, если допустить, что

максимальные напряжения в конечных

элементах соответствуют осям главных

сжимающих напряжений, то из рис. 24

видно, как меняются направления осей

фактически совпадающие с

направлениями действия главных

напряжений,приведенныхнарис.20ив

работе[21].

Таким образом, имеющиеся

гипотезыомеханизмекатастрофических

землетрясений на контакте

океаническойиконтинентальныхплитв

районе Японского архипелага, не

объясняют целый ряд фактов, которые

опровергают устоявшиеся постулаты

плейтектоники. Поэтому необходимо

переосмыслениеимеющегосяогромного

массива информации и разработка

новыхмоделейигипотез,объясняющих

и учитывающих эти противоречия.

Выдвинутая выше гипотеза о силовых

источниках является примером,

иллюстрирующим необходимость

такогопереосмысления.



Рис.21.Интенсивностьнапряжений(σi).Заданытолькогоризонтальныеусилия,увеличивающиесясверхувнизот10до45МПа.Е1=3.1010Па,µ1=0,24;Е2=6.1010Па,µ2

=0,24;Е3=20.1010Па,µ1=0,2;Е4=8.1010Па,µ4=0,274.

Рис.22.Интенсивностьнапряжений.Заданытолькогоризонтальныеусилия,

увеличивающиесясверхувнизот10до45МПа,иувеличивающаясясглубиной

пропорциональноплотностивертикальнаякомпонента.



Рис.23.Сдвиговыенапряжения(τху).

Рис.24.Распределениевекторовмаксимальныхнапряженийвконечныхэлементах



Литература

1. ShestakovN.,TakahashiH.,OhzonoM.

and other. Analysis of the far-field

crustal displacements caused by the

2011 Great Tohoku earthquake

inferred from continuous GPS

observations. Tectonophysics. 524–

525(2012)76–86.

2. Mark Simons, Sarah E. Minson, A.

Sladenandother.The2011Magnitude

9.0 Tohoku-Oki Earthquake:

Mosaicking the Megathrust from

SecondstoCenturies.Science.Vol.332.

2011.

3. Tong P., Zhao D. and Yang D.

Tomography of the 2011 Iwaki

earthquake (M 7.0) and Fukushima

nuclear power plant area. Solid Earth,

3,43–51,2012.

4. Трубицын В.П. Изгибные

деформацииплитвмоделисильных

субдукционных землетрясений.

Физиказемли,№2,2012г.С.3-13.

5. Fred F. Pollitz, Roland Bürgmann and

Paramesh Banerjee. Geodetic slip

model of the 2011 M9.0 Tohoku

earthquake. Geophysical Research

Letters, Vol. 38, L00G08,

doi:10.1029/2011GL048632,2011.

6. Takeshi Tsuji, Yoshihiro Ito, Kiichiro

Kawamura and other. Seismogenic

faults of the 2011 Great east Japan

Earthquake: insight from seismic data

and seafloor observations.

Proceedings of the International

Symposium on Engineering Lessons

Learned from the 2011 Great East

Japan Earthquake, March 1-4, 2012,

Tokyo,Japan.

7. ARIA team at JPL and Caltech, 2011.

http://earthquake.usgs.gov/

earthquake/world/japan/031111_M9.

0prelim_geodetic_slip.phpl.

8. F. F. Pollitz,R.Bürgmann,P.Banerjee.

Geodetic slipmodel of the 2011M9.0

Tohoku earthquake. Geophysical

ResearchLetters,Vol.38,Issue7.2011

9. Лобковский В.И., Баранов Б.В.

Клавишная модель сильных

землетрясенийвостровныхдугахи

активных континентальных

окраинах // Докл. АН СССР. 1984.

Т.275.№4.С.843-847.

10. Авдейко Г.П., Палуева А.А., ЛепиньчС.В.Сейсмоактивныетектонические

структуры зоны субдукции под

Восточную Камчатку // Вестник

КРАУНЦ. Серия науки о Земле.№3.

2004.С.18-35.

11. H. Suito, M. Iizuka and K. Hirahara.EarthandPlanetarySci.,NagoyaUniv.

Crustal Deformation Model in

NortheastJapan.2004.

12. Kristine M. Larson and Shin’ichi

Miyazaki.Resolving static offsets from

high-rateGPSdata: the2003Tokachi-

oki earthquake. Earth Planets Space,

60,801–808,2008.

13. Родников А.Г., Забаринская Л.П.,Пийп В.Б., Рашидов В.А., Сергеева

Н.А. Глубинное строение

континентальных окраин региона

Японского моря. Вестник КРАУНЦ.

НаукиоЗемле.2010.№1.Вып.15.С.

33-44.

14. http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/mag8/magnitude

8_1900_date.php.

15. The Geospatial Information AuthorityofJapan(GSI).http://www.gsi.go.jp.

16. Paul Segall. GPS applications for

geodynamics and earthquake studies.

Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 1997.

25:301–36.

17. Gamal El-Fiky, Teruyuki Kato. Secularcrustal deformation and interplate

coupling of the Japanese Islands as

deduced from continuous GPS array,

1996–2001/ Tectonophysics 422

(2006)1–22.

18. G. Cambiotti, G. Cambiotti. A sourcemodel for the great 2011 Tohoku

earthquake(Mw=9.1)frominversionof

GRACE gravity data. Earth and

Planetary Science Letters. Vol. 335–

336,2012,P.72–79.

19. Rhea, S., Tarr, A.C., Hayes, G.,

Villaseñor, A. and Benz, H.M., 2010,

Seismicity of the Earth 1900-2007,



Japan and vicinity: U.S. Geological

SurveyOpen-FileReport2010-1083-D,

1mapsheet,scale1:5000000.

20. http://seismology.harvard.edu/research_japan.html.

21. Ребецкий Ю.Л., Полец А.Ю.

«Напряженное состояние

литосферы Японии перед

катастрофическим землетрясением

Тохоку 11.03.2011 г.

Geodynamics&Tectonophysics //

2014.Vol.5Issue2.P.469-506.

22. Coblentz D.D., Sandiford M.,

Richardson R.M., Zho S., Hillis R. The

origins of the intraplate stress field in

continental Australia // Earth Planet.

Sci.Lett.1995.V.133.P.299–309.

23. Уэда С. Окраины глубоководныхжелобов северо-западной части

Тихого океана // Геология

континентальных окраин. М.: Мир,

1978.Т.2.С.170–191.

24. Tikhonov I.N., Lomtev V.L. Tectonicand seismological aspectsof theGreat

JapanearthquakeofMarch11,2011//

Geodynamics& Tectonophysics. 2011.

V.2.№2.P.145–160.

25. You Tian, Dapeng Zhao. P-wave

tomography of the western United

States: Insight into the Yellowstone

hotspot and the Juan de Fuca slab.

Physics of the Earth and Planetary

Interiors. Vol. 200–201, 2012, p. 72–

84.

26. GEONEThttp://www.fig.net/pub/proceedings/

korea/full-

papers/pdf/session11/imakiire-

nakahori.pdf.

©ТатариновВ.Н.,КаганА.Я.,2015

ГЕОДЕЗИЯ/GEODESY


УДК 528 GorshkovV.L./ГоршковВ.Л.

ShcherbakovaN.V./ЩербаковаН.В.

О СОГЛАСОВАННОСТИ СКОРОСТЕЙ СТАНЦИЙ С НЕСКОЛЬКИМИ ГНСС-ПРИЕМНИКАМИ

ABOUT CONSISTENCY OF STATION VELOCITIES WITH MULTIPLE GNSS-RECEIVERS

Аннотация: В региональныхгеодинамических исследованиях (поисквнутриплитовых структур, определениеразломных зон), где количество станций спродолжительной историей наблюденийневелико, достоверность оценок скоростейотдельных ГНСС-станций становитсясущественным фактором при анализерезультатов. Для определения неформальнойошибки скоростей ГНСС-станций из различныхмеждународных сетей были выбраны всестанции, компактно расположенных на однойтерритории (с базами не более 1 км). Посходимости скоростей этих станций определёнверхний предел ошибки скорости случайновыбранной ГНСС-станции. Проведён анализвозможныхпричинтакихвыбросов.

Abstract: In regional geodynamicalresearches (search of intraplate structure, faultzones) with insufficiency of permanent GNSS-stations, the accuracy of velocity estimation is amost significant parameter for correctgeodynamical conclusions. All compactly locatedGNSS-stationswithin small area (1 km base)wereselected in international GNSS nets for theestimation of informal velocity error. The upperlimit of this error for the random selected GNSS-station was assessed by means of comparison ofthese station velocities. The possible reasons ofsuchvelocityoutlierareanalysed.

Ключевые слова: региональная

геодинамика,ошибкиГНСС-наблюдений Keywords: regional geodynamics, errors ofGNSS-observations

Введение

Исходными данными длягеодинамических исследований сиспользованием ГНСС-наблюденийявляются вектора скоростейсоответствующих станций. Точность иотсутствие систематических ошибок воценке скоростей этих станцийявляются гарантией корректныхгеодинамических выводов. Приглобальном использовании ГНСС-наблюдений для оконтуриваниягеотектонических плит и определенияих движения привлекаются данныесотентакихстанций.Вслучаеподобныхисследованийврегиональноммасштабе,где количество станций спродолжительнойисториейнаблюденийзначительно меньше, достоверностьоценок скоростей ГНСС-станцийстановится существенным фактором.Наблюдаемый рост вновь открываемых

и всё меньших по размерамлитосферных плит напрямую связан сростом численности в соответствующихрегионахколичестваГНСС-станций.

В сетях перманентных ГНСС-станций становится всё больше мест снесколькими одновременнофункционирующими или сменяющимидруг друга приёмниками и/илиантеннами. При этом в мониторингеиспользуется информация отпоследнего, технически болеесовершенного прибора. Однако с точкизрения геодинамических исследованийточность оцениваемых скоростей, а,следовательно,иценностьданногорядатем больше, чем большепродолжительность ряда наблюдений вданной точке. Так, согласно [5] оценкискоростей станций ( σ ) для основныхтипов распределения ошибок ГНСС-наблюдений пропорциональны



/a Tσ ∝ Δ , где а – средняя величинаамплитуды шума, ΔT –продолжительностьряданаблюдений(вгодах).

Особенно продолжительностьнаблюдений важна при исследованиирегиональной геодинамики, гдеколичество станций мало, и поэтомуточность определения скорости каждойстанции и отсутствие систематическихошибок в векторах скоростей играетрешающую роль в надёжности оценокполя скоростей региона. Однако разныеобстоятельства и, в особенности,технический прогресс в развитии ГНССприборовпочтиповсеместноприводяткэпизодической смене приемников,антенн или их перемонтировке. Вбольшинстве случаев смена антенныприводит к различным, как правило,субсантиметровым смещениям(скачкам)вразныхсоставляющихрядовположений. Существует много способовучесть эти скачки и, таким образом,сохранить однородность ряда. Иногда ктакому же эффекту приводит и сменаприёмника при неизменной антенне,чего, вообще говоря, не должнопроисходить. И тем болеенеприемлемым с точки зрениягеодинамических исследованийявляетсяизменениескоростиприсменеприёмника или антенны, что, однако,тоже случается. Не единичны случаи,когда рядом стоящие приёмники такжеотличаются динамикой своихположений.

Причин этому может бытьмножество, и самая простая – плохаямонтировка антенны или техническаянеисправность в компонентах ГНСС-комплекса. К сожалению, многиеантенны расположены на крышахзданий, стабильность положенийкоторых относительно наземныхгеодезических марок не гарантирована,а, следовательно, не гарантировано иотсутствие систематических ошибок визмеряемыхскоростяхсоответствующихстанций. Забота о выявлении и

устранении этих неполадок, строгоговоря, должна лежать наответственных лицах соответствующихГНСС-станций. Однако работатьприходится с тем материалом, которыйдоступен. Скачки в положениях,обусловленные сменой антенны,приёмника или от других причин,довольно легко исключаются посленепродолжительных наблюдений,особенноеслиточноизвестнымоментыоперативноговмешательства,например,из log-файлов. Однако значимоеизменение скорости станцииобнаруживается спустя месяцы впроцессепостобработки.

В этой связи возникает проблемаоднородности рядов. Иначе говоря,какова преемственность (илисопоставимость в случаепродолжительного совместногофункционирования), систем положений,отслеживаемых этими приёмниками.Наш опыт исследования подобныхстанций, когда происходили заменыоборудования,близкиепереносыантеннили одновременное функционированиемногих приёмников на однойтерритории, свидетельствует о весьмасущественных в некоторых случаяхрасхождениях в оцениваемых скоростях[1, 2]. Исследование этой проблемы, т.е.насколько статистически значиморазличие скоростей близкорасположенных станций, и попыткапонять причины этих расхождений,являютсяцельюданнойработы.

Данные

Для исследования былииспользованы данные наблюденийГНСС-станций, на которых либоодновременно, либо, сменяя друг друга,функционировали близкорасположенные приёмники и/илиантенны. Часть материала (пятнадцатьпарных рядов на девяти пунктах) быласобрана в виде исходных RINEX-файлови обработана с помощью пакета GIPSY6.3 и последующей оценки скоростей.



Результаты этой части материала былискорректированы за атмосферные игидрологические нагрузки, взятые изсоответствующей международнойслужбыhttp://massloading.net[4].

Другая часть взята из сайта JPLhttp://sideshow.jpl.nasa.gov/post/series.html, где ряды положений такжевычислялись с помощью пакета GIPSY.Скорости станций, согласноприведённой на сайте методике,вычислялись после учёта скачков врядах положений. Метод носитстатистическийхарактер,непривязанкинформации из log-файлов о сменепараметров приёмника или антенны ипоэтому иногда интерпретируетизменение положений, обусловленные,например, переменными атмосферныминагрузками, как скачки. Поэтомускорости этих станций отягощенытакого рода методическими ошибками.Кроме того, ввиду роботизированнойсистемы обработки, в некоторых рядахприсутствуют грубые и поэтому легкообнаружимыеошибкискоростей.Рядыстакого рода ошибками были частичноисключены, а частичноскорректированыипонимзановобыливычисленыскорости.

Из рядов, представленных в этойбазе, нами были выбраны все станции,где одновременно, частично частичнопересекаясь или сменяя друг другафункционировало несколько близкорасположенных (с базами до 1 км)приёмников. Помимо этого имеетсянесколько станций, где сигнал с однойантенны обрабатывался разнымиприёмниками. Использовались рядыпродолжительностьюнеменеетрёхлет.Были отбракованы ряды, в которыхданныеоположениинесоответствовалиописаниюэтихжестанцийизlog-файлов(ftp://garner.ucsd.edu/pub/docs/ station-logs/). Всего этим условиямудовлетворяло 102 парных ряда

наблюдений, некоторые из которыхпересекались с рядами из первой частиматериала, что позволилодополнительно оценить сходимостьразныхподходоввоценкескоростей.

Cравнениескоростей

Естественно предположить, чтоскорости станций, расположенныхрядомдруг с другом, должнысовпадатьвпределахошибок.

Поэтому по имеющейся оценке2 21 2Vσ σ σΔ = +

проверялась нулевая

гипотеза 1 2| | 0V V VΔ = − = на 99%

уровнезначимости:если 0.99 VV u σΔΔ > ,то нулевая гипотеза отвергалась (

0.99 2.576u = ). Здесь 1 2 1 2, , ,V V σ σ –скоростииихошибкидлясравниваемыхрядов.Ошибкивычисленысучётомтипараспределения.Основноераспределениешумов в исследуемых рядах фликкер-шум.

СравнениеподаннымизбазыJPL

В табл. 1 представлены основныехарактеристики39парныхрядовиз102первоначально отобранных изглобальной базы JPL, для которых хотябы одна из компонент разности

скоростей ( , ,N E HV V VΔ Δ Δ ) превышала

0.99 Vu σΔ . Данные разбиты на секциипересекающихся по времени (не менеетрёх лет) наблюдений c несколькимиприборами (24 пары из 56),последовательно сменяющихдругдруга(11 из 20) и секция с наблюдениями наодну антенну с соединёнными черезразделительприёмниками(4из26).



Таблица1.Данныестанцийсозначимыминауровне99%(выделено)разностямискоростей

(Антеннынакрышахистенахзданийилимачтахобозначены«*».

Ст.1 Ст.2 φᵒ λᵒ ΔVN±σΔ(мм) ΔVE±σΔ(мм) ΔVH±σΔ(мм) База(м)

ОДНОВРЕМЕННЫЕНАБЛЮДЕНИЯ

ARM1 ARM2 35.20 -118.91 .67±.29 1.73±.24 4.53±.96 12.3BAY1 BAY2 55.19 -162.71 .41±.30 .63±.21 1.37±.88 30.0BKR1 BKR2 35.13 -119.11 1.13±.39 0.37±.32 3.18±1.35 27.5BOGI BOGO 52.48 21.04 .01±.09 .25±.07 .01±.27 107.2CARH CARR 35.89 -120.43 .47±.33 .79±.29 .25±1.17 4.3DAM1 DAM2 34.33 -118.40 1.51±.33 .78±.32 .84±1.41 103.8DAM2 DAM3 34.34 -118.40 .97±.25 .72±.27 1.01±1.23 108.9DREJ* DRES* 51.03 13.73 .75±.26 .34±.20 .52±.77 1.4GUS1 GUS2 58.42 -135.70 .83±.31 .79±.21 1.98±.90 34.7HERS HERT* 50.87 0.34 .05±.13 .27±.10 .36±.38 136.5JOZ2* JOZE 52.10 21.03 .45±.13 .22±.09 .65±.36 84.4KGN0* KGNI* 35.71 139.49 .45±.83 2.72±.68 1.46±2.87 398.6KYW1 KYW2 24.58 -81.65 .05±.28 .85±.28 1.12±1.17 24.4MFP0 MFTN 39.95 -105.19 .14±.25 .05±.20 4.12±.81 36.6MOBK* MOBN* 55.12 36.57 .77±.32 .10±.23 4.53±.97 12.0NYA1 NYAL 78.93 11.87 .36±.08 .05±.07 .99±.42 8.2OUS2* OUSD* -45.87 170.51 .38±.24 1.05±.18 .24±.71 3.1PIN1 PIN2 33.61 -116.46 .52±.10 .06±.09 .19±.35 50.4REYK* REYZ* 64.14 -21.96 .41±.27 .78±.20 1.04±.87 1.1STL3* STL4* 38.61 -89.76 .15±.61 2.60±.51 .20±2.04 32.5SUTM SUTV -32.38 20.81 .20±.24 .69±.23 1.48±.86 142.1WTZA* WTZJ* 49.14 12.88 .51±.11 .76±.08 2.05±.31 3.5WTZJ* WTZR* 49.14 12.88 .66±.12 .57±.09 2.11±.35 1.7ZIMJ* ZIMM 46.88 7.47 .15±.08 .03±.06 .95±.24 14.2

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕНАБЛЮДЕНИЯ

HARB HARK -25.89 27.71 1.13±.57 2.73±.58 .11±2.59 6.7KOD1 KOD5 57.62 -152.19 3.46±.33 1.98±.23 0.29±.95 .0LIND* LINH* 47.00 -120.54 .00±.40 .93±.29 4.08±1.14 .0NOT1 NOTO 36.88 14.99 1.09±.34 .23±.30 2.15±1.33 29.5NOVJ* NOVM* 55.03 82.91 .31±.55 1.59±.38 1.94±1.69 72.2OBER* OBET* 48.09 11.28 0.02±.62 1.53±.47 0.21±1.83 268.0OFW2 OFWY 44.45 -110.83 2.28±.62 0.20±.48 0.52±2.10 93.8OHI2 OHIG -63.32 -57.90 .47±.30 .97±.22 1.26±1.01 63.9PVE3 PVEP 33.74 -118.40 1.74±.35 .56±.30 .94±1.28 1.9RIO2 RIOG -53.79 -67.75 .44±.22 .61±.16 .52±.62 .0SBRB SBRN 37.69 -122.41 2.07±.50 .58±.35 2.83±2.04 45.0

НАБЛЮДЕНИЯСОДНОЙАНТЕННОЙНАНЕСКОЛЬКОПРИЁМНИКОВ

BUE1 BUE2 -34.57 -58.52 0.61±.27 1.51±.23 1.28±.91 .0GOL2* GOLD* 35.43 -116.89 .45±.09 .50±.08 .22±.32 .0TID1 TID2 -35.4 148.98 .20±.10 .05±.08 1.01±.35 .0YAR1 YAR2 -29.05 115.35 .59±.16 .45±.15 1.03±.61 .0

CРЕДНЕЕΔV 0.7±1.0 1.1±0.8 2.9±1.6



Ужеиз этой статистики видно, чтопроцент значимых расхожденийскоростей наименьший (15.4%) дляодновременно работающих на однойантенне нескольких, иногда меняющихдруг друга приёмников. Это кажетсяестественным, что однородность рядаобеспечивается, главным образом,постоянством антенны и слабо зависитот смены приёмника. Однако это невсегда так, как будет показано наматериалеиздругойчастиданных.

Затем идут пересекающиеся повремени наблюдения на близкорасположенных комплексах приёмник-антенна (42.9%) и сменяющие другдругакомплексыиногданатойжеточке,но чаще на близких марках (55%).Причём в последнем случае разностискоростей значимо больше, чем приодновременных наблюдениях, чтосвидетельствует о большом вкладенизкочастотных вариаций в положениястанций.

Практически это означает, чтоприблизительно половинарасположенных в одном месте ГНСС-комплексов имеют значимыерасхожденияскоростейхотябыводнойиз компонент.Из этого следует, что и вместах одиночного расположения ГНСС-комплексов примерно такова жевероятность появления вгоризонтальном векторе скоростиошибкиот1до4мм/год.

Второе, что бросается в глаза, этозначительно большее количестворасхождений скоростей вгоризонтальных координатах, идоминирование в них значимыхразностей для долготной составляющей

( 24, 16, 8E N Hn n n= = = ). Это имеетпростое объяснение: посколькувеличиныошибокпрактически всегда вГНСС-наблюдениях соотносятся

следующим образом E N HV V Vσ σ σ≤ <<, то

меньшиеразностискоростейстановятсястатистическизначимымиприменьшейвеличине соответствующих ошибок. К

примеру, на геодинамическом пункте вВеттцеле (Германия) в разное времяфункционировали и продолжаютработать семь ГНСС-станций с оченьхорошей точностью наблюдений,поэтому даже незначительныерасхождения скоростей междунекоторыми из них становятсядостоверныминафонемалыхошибок.

Также обращает на себя внимание,что более четверти всех таких станцийрасположено на западе СевернойАмерики, где, в частности, проходитизвестный тектонический разлом Сан-Андреас. Это, скорее всего, обусловленоповышенным количеством ГНСС-станций в этом регионе мира (почтиполовина станций из этой базысосредоточена в США), но также,возможно, и реально сильным егогеодинамическимфоном.Так,например,станции MEE1 и MEE2, неиспользованные в этой работе,расположены всего в 1031 м друг отдруга, но находятся непосредственно взоне разлома и поэтому разницагоризонтальных скоростей у нихдостигает 2 см в год, а вектора почтиортогональны.

Данные о смене приёмников, ихпрошивок, смене антенн и ихперемещенийбыливзятыизlog-файлов.На некоторых станциях количестворазличных изменений в составеприёмник/антенна доходило до 20, нобыли станции и с постояннымкомплектом на протяжении 15 и болеелет. Использовались самые разныемарки приёмников и антенн. Нанекоторыхпунктахмаркиприёмниковиантенн принадлежали различнымфирмам-изготовителям. Какой-тоуверенной зависимости от маркиприёмника и антенны в разностяхскоростей не обнаружено. Также нетникакой статистической разницы вустановке антенны на крышах илимачтах по сравнению с установкой наназемных, как правило, бетонных илиметаллическихстолбах.



Заметим, что величины ошибок вскоростях станцийпорядка 1– 2мм/годне столь существенны при глобальномуравнивании и оконтуриванииконтинентальных плит, но могут бытькритическими при решении задачрегиональнойгеодинамики,гденасчетукаждая станция. Величины менее1мм/год в разностях скоростей,несмотря на их статистическуюзначимостьвнекоторыхисследованныхрядах, следует признать находящимисяза порогом реальных ошибокдостигнутого уровня точностисовременных ГНСС-средств. Не менееважнуюрольвэтомиграетвыборместаикачествомонтировкиантенн.

Сравнениеподаннымизбранныхстанций

Ряды положений 21 станции,компактно расположенные в девятиместах, были обработаны нами изисходныхRINEX-файловиисправленызавсевозможныенагрузочныеэффекты.В

отличие от предыдущего раздела длятех станций, где наблюденияпересекались по времени, здесь оценкибыли сделаны по выборкамисключительно одновременныхнаблюдений, т.е. исследовались рядыразностей положений станций покаждойкоординате.

По аналогии с нашей работой [1]были исследованы распределенияошибок наблюдений на выбранныхстанциях для оценок реальныхдисперсий разностей их скоростей.Практически во всех случаяхраспределение ошибок было близко кфликкер-шумуи, следовательно, оценкидисперсийразностейскоростейстанций

согласно[4] 0.75 / .A TσΔ Δ Δ≅ ЗдесьАΔ–дисперсии Аллана, ТΔ –продолжительность совместныхнаблюдений на соответствующих ГНСС-станций в годах. В табл. 2 приведеныданные для всех ГНСС-станций этогораздела.

Таблица2.Данныедляизбранныхстанций.Обозначенияаналогичнытабл.1.

Ст.1 Ст.2 TΔ ΔVN±σΔ(мм)

AΔN(мм)

ΔVE±σΔ(мм)

AΔE(мм)

ΔVH±σΔ(мм)

AΔH(мм)

База(м)

IRKT IRKM 9.0 0.00±.08 0.93 0.04±.06 0.70 0.06±.26 3.06 0.0IRKT IRKJ 9.7 .07±.10 1.30 .15±.09 1.10 .50±.29 3.70 1.2IRKJ IRKM 10.3 .11±.08 1.06 .11±.07 .96 .36±.17 2.05 1.2REVD* LOVJ* 3.7 1.87±.46 2.29 1.05±.26 1.29 2.27±1.32 6.49 14.4MOBJ* MOBK* 4.5 .11±.16 .98 .08±.11 .65 .05±.53 3.18 0.0MOBN* MOBJ* 4.5 .35±.27 1.62 .36±.20 1.20 .39±1.00 5.79 12.0MOBK* MOBN* 4.5 .17±.25 1.47 .51±.19 1.14 1.51±.92 5.37 12.0MDVJ* MEND* 5.5 .30±.17 1.21 .10±.15 1.09 3.10±.52 3.79 44.3MDVJ* MDVO 0.0 .22±.24 1.59 .30±.20 1.30 1.53±.66 4.25 874.9METS* METZ* 9.9 .08±.07 1.21 .03±.06 .79 .17±.19 2.55 1.1SVTL* SVET* 5.5 .21±.12 85 .56±.08 .61 .25±.38 2.75 2.1PULK* PULJ* 4.6 .09±.28 1.69 .98±.20 1.21 .27±1.03 6.29 407.9PULK* SPTR* 3.7 1.16±.28 1.36 .83±.23 1.15 1.26±1.07 5.24 328.0TORA* TOR2 0.0 .51±.31 1.07 1.11±.31 1.03 1.70±.89 3.02 0.63SUUR* SUR4* 0.0 .40±.23 1.39 .37±.21 1.32 .87±.57 3.28 250.7

Данные по станциям Иркутска,Обнинска, Менделеева (за исключениемMEND) и Метсахови присутствуют и вбазе JPL. Видно, что действительно

только станции MOBN и MOBKприсутствуют в обеих оценкахстатистическизначимыхразностей,новразных компонентах скоростей.



Последнее может быть обусловленоразличнымиинтервалами времени этихоценок – в базе JPL это всё времянаблюдениянастанцииMOBN,авнашейобработке только последние годыодновременныхнаблюденийсMOBK.

Визуализация рядов положенийдаёт возможность более детальногоанализаизмененийвскоростяхстанцийи их возможных причин присопоставлениисданнымиизlog-файлов.

На рис.1 для примера приведенырезультатыпостанциямвМенделеевоиТыравере. Видно, что на станции MDVJсмена приёмника привела ксущественному изменению скоростистанции в широтной компоненте. Но, с

другой стороны, смена антенны и еёперемещение на 36 метров на близкойстанции MEND никак не отразились нарезультатахсравнения.Втожевремянастанции Тыравера перемещениеантеннына250мпривелокизменениямскоростиво всехкомпонентахи, плюсктому,вдолготнойкомпонентевозниклисерьёзные сезонные вариации. Сходнаяситуация имеет место на станции SPTR,где антенна была перемещена на 7 м.Следовательно, простая заменаприёмника или перемещения антеннымогут привести к изменению скоростистанции до 1.5 мм/год, что увереннообнаруживается спустя год ввидуналичиясезонностиврядахположений.

Рис.1.Вариацииположенийстанции.Слева–MDVJ,справа–SUURиSUR4(компонентыразнесеныпоординатедлявизуализации).

Другой пример из разрядапотенциально опасных длярассматриваемыхоценок–этонередкоеналичие сезонных компонент междустанциями,расположеннымирядомдругс другом. Для примера на рис. 2приведеныразностиположенийстанцийMETS (с антенной AOAD/M_B) и METZ(ASH701073.1), антенны которыхрасположенных на одной мачте в 1 мдруг от друга. Видно наличие сезоннойкомпоненты в вертикальнойсоставляющей с амплитудойоколо3мм.Сходные вариации в разностикомпонентскоростейприсутствуютинадругихисследованныхстанциях.

Рис.2.ВариациивзаимныхположенийибазыстанцийMETSиMETZ.



СкоростистанцийнатерриторииПулковскойобсерватории

В нашей работе [1] былаисследованасетьперманентныхстанцийв Пулково. За прошедшее времянакопился дополнительный материал,позволяющийуточнитьпрежниеоценкии, вместе с тем, проверить ихустойчивость. Кроме того, за это времядваждыобновиласьверсияпакетаGIPSY(с6.1до6.3).

В табл.3 приведены оценкискоростей этих станций. Скоростиредуцированы за вращениеЕвроазиатской плиты в системе ITRF08[3].Впервойстрокедлякаждойстанцииприведены данные из работы [1].Добавлены данные для геодезическоймарки PUL1, на которой силамисотрудников ИФЗ РАН в течение 13короткихлетнихсессийбылипроведенынаблюдения с помощью разных ГНСС-приёмников.

Таблица3.СкоростистанцийнатерриторииПулковскойобсерватории.Ошибкискоростей

приведенысучётомтипаихраспределения.

Станции Интервал(года) N(дни) VN(мм/год) VE(мм/год) VH(мм/год)

ADEV(мм)φ λ h

PULJ 2008.62013.28531321

-1.08±0.47-0.940.26

-0.06±0.40-0.200.21

1.23±1.70-0.300.91

1.561.57

1.331.30

5.675.57

PULK 2002.32015.435854548

-1.10±0.10-1.060.08

0.29±0.080.260.06

0.35±0.330.860.23

1.321.36

1.061.11

4.393.97

SPTR 2006.92015.419362912

-0.60±0.20-0.420.12

-0.01±0.18-0.320.10

0.20±0.670.630.37

1.391.39

1.251.14

4.764.24

PUL1 1993.42013.6

73 -0.12±0.10 -0.03±0.11 1.68±0.59 2.65 2.86 15.67

Видно, что шумовые

характеристики рядов (ADEV)изменились незначимо, а измененияскоростей находятся в пределахошибок, хотя для вертикальнойкомпоненты достаточно существенны,до1.5мм/год.

Заключение

Исследование ГНСС-наблюденийна пунктах с одновременноработающими или последовательносменяющими друг друга приёмникамина глобальной сети станций былопредпринято с целью определениястатистически значимых различий вскоростях таких станций и, такимобразом, оценить верхний пределошибки скорости на произвольновыбраннойГНСС-станции.

По результатам исследованияболее сотни пар таких рядов

наблюдений вероятность появления вгоризонтальном векторе скоростиошибки порядка 1мм/год составляетоколо50%.Иначеговоря,каждаявтораяпроизвольно выбранная ГНСС-станцияможет иметь такую ошибку в одной изкомпонент скорости. Максимальныерасхождения скоростей по даннойвыборке станций достигали более 3мм/годдлягоризонтальныхкомпонентскоростей и превышали 4мм/год длявертикальной компоненты.Полученные предельные ошибки вскоростяхГНСС-станцийсущественнывгеодинамических исследованияхособеннорегиональногохарактера.

Расположения антенн на крышах,мачтах илина геодезическихназемныхпунктах не оказывает влияния нарезультат по данной выборке станций.Также нет зависимости от типапреемников или антенн. Однако порезультатам более детального



исследования избранных станций врядеслучаевобнаруживаетсяувереннаязависимость в изменении скорости отперемещения антенны или даже сменеприёмника при неизменной антенне.Таким образом, в каждом конкретномслучае при смене приёмника илиантенныилисменеместарасположенияантеннывозможнынетолькосмещенияв положении станции, которыедостаточно уверенно могут бытьучтены, но и изменение в её скорости,что более важно в геодинамическихисследованиях. При этом существенно,что такое изменение в скоростиуверенно обнаруживается спустя год, атоибольшепопричинеегомаскировкисезонными вариациями в положениистанции.

References

1. Горшков В.Л., Н.В. Щербакова.Исследование случайных исистематических ошибок GPS-наблюдений на территорииПулковской обсерватории.Международный научно-

технический и производственныйэлектронный журнал «Науки оЗемле». 2012. №4-2012, с 12-22.http://geo-science.ru/

2. Горшков В.Л., А.В. Мохнаткин, С.Д.Петров,С.С.Смирнов,Д.А.Трофимов,Н.В.Щербакова,2015.Исследованиегеодинамики зоны сопряженияБалтийского щита с Восточно-Европейской платформой поданным ГНСС-наблюдений. ВестникСПбГУ, 2015, Серия I, Том 2 (60),Выпуск3,с.482-491.

3. Altamimi Z., Metivier L. and CollilieuxX., 2012. ITRF2008 plate motionmodel.J.Geophys.Res.,Vol.117,IssueB7,DOI:10.1029/2011JB008930

4. PetrovL.,2015.TheInternationalMassLoading Service,http://arxiv.org/abs/1503.00191

5. Williams S.D.P., 2003. The effect ofcoloured noise on the uncertainties ofrates estimated from geodetic timeseries.J.Geodesy(2003)76,483—494

© Горшков В.Л., Щербакова Н.В., 2015

ИНЖЕНЕРНЫЕИЗЫСКАНИЯ/ENGINEERINGSTUDIES


УДК 556.537

МутталибоваШ.Ф./MuttalibovaSh.F.ДанзиевР.М./DanzievR.M.

МЕТОД ОПТИМАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ ВОДНОЙ МАССЫ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАТОПЛЕНИЯ НА РУСЛО

СУММИРУЮЩЕГО КАНАЛА

THE DIFFERENTIAL OPTIMUM ROUTE'S METHOD FOR WATER MASSES OF POTENTIAL FLOODING IN THE STREAM ADDER

CHANNEL

Аннотация: В статье анализируется

предлагаемый метод дифференциальной

маршрутизации водной массы трех каналов на

русло суммирующего канала. Показано, что

задача оптимизации дифференциальной

маршрутизации водных масс каналов может

быть решена с учетом специфических

ограничений налагаемых на приращения

входных потоков каналов при выполнении

условия максимального допустимого

приращения водной массы в суммирующем

канале.

Abstract:Inthepaperthesuggestedmethodof differential routing of water masses of three

channels on the bed of summing channel. It is

shown that the taskofoptimization ofdifferential

routing can be solved taking into account the

specific limitation conditions imposed on

increments of input flows of channels upon

meeting of condition of observing the maximum

allowed increment of water masses in summing

channel.

Ключевые слова: оптимизация,

маршрутизация, затопление, водная масса,

моделирование

Keywords: optimization, routing, flooding,watermass,modeling

Какотмечаетсявработе[1],однаиз

классических проблем гидрологии

заключается в оценке возможности

обводнения из-за дождевых осадков и

вычисления условий маршрутизации

водной массы через суммирующий

канал. Метод Маскингума до сих пор

являетсябазовымметодомприрешении

задачи маршрутизации водной массы

затопления.Согласно[2],появившийсяв

дальнейшем метод Маскингума – Кунге

был экспериментально опробован

Ионкином и Меркелем и был признан

более точным методом чем ранее

используемый метод Атткина и

Конвекса. Точность процедуры

маршрутизации водной массы

Маскингума – Кунге была оценена по

сравнению с решением динамического

волнового уравнения, полученного

Венантом. При этом одномерная

динамическая модель волны

рассматривалась в качестве эталонного

решения проблемы маршрутизации

водной массы по каналу. Теоретически

уравнение маршрутизации водной

массыМаскингума–Кунгеосновывается

на упрощенном варианте уравнения

конвективной диффузии. При этом,

отметим,чтоуравнениемаршрутизации

водной массы в методе Маскингума –

Кунге и в базовом методе Маскингума

одноитоже.

Метод Маскингума маршутизация

водной массы по каналу базируется на

двухуравнениях:

Первое уравнение называется

уравнением непрерывности, или

уравнениемконсервациимассы.

122121

22SStOOtII

−=⋅⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ +−⋅⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ +ΔΔ

(1)

где: 1I и 2I - входные потоки в канал вмомент 1t и 2t ; 1O и 2O - выходные



потоки канала в момент 1t и 2t

21 ttt −=Δ; 1S и 2S - объем участка

каналвмомент 1tи 2t.

Второе уравнение Маскингума

характеризует связь между объемом

участка канала, входным потоком и

выходнымпотоком.

( ){ }OXIXkS ⋅−+⋅= 1 (2)

где: S - объем участка канала; I -входнойпоток; O - выходной поток;

K - коэффициент хранения; X -

весовойкоэффициент.

Какбылопоказановработе[3],из

уравнения (1) и (2) можно получить

следующееравенство:

1322112 OCICICO ⋅+⋅+⋅=,(3)

где: коэффициенты 1C , 2C и 3C

определяютсяследующимобразом:

01

2

C

Xkt

C+

=

Δ

, (4)

02

2

C

Xkt

C+

=

Δ

, (5)

( )

03

12

CktX

C

Δ−−

=, (6)

( )XktC −+= 120

Δ

, (7)

где: 210 ,, CCCи 3C - безразмерные

коэффициенты; 21 ttt −=Δ.

ВметодеМаскингумазначениеK

определяется как время прохождения

водноймассычерезучастокканала.

δLK =

где: L - длина участка; δ - скорость

продвиженияводноймассы.

Значение X определяется в

интервалеот0до0,5.

При 0=X получается

максимальное ослабление, а при

5,0=X имеем минимальное

ослабление.

Рассмотрим предлагаемый метод

оптимальной дифференциальной

маршрутизации водной массы через

соединенные в одной точке 3 канала

(рис.1).

Рис.1.Маршрутизацияводноймассытрехканаловвруслеодногорезультирующего

канала



Каждый канал характеризуется

набором коэффициентов

{ } 3,1;,, 321 =iCCC iii .

Как видноиз выражений (4) - (7)

коэффициенты 41 CC ÷зависятоттаких

параметров, как Xkt ,,Δ ине зависят от

показателейводныхпотоков I иO .

В подтверждение этому следует

отметить, что например в работе [4]

были получены формулы для

вычислениязначенийK и X

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⋅⋅⋅

−=xCSB

OXΔ

121

(8)

где:C -скоростьволныводногопотоке;xΔ - приращение расстояния; B -

ширинаднаканала,илисредняяширина

канала.

Cx

KΔ

= (9)

Таким образом, независимость

коэффициентов( ) ( )3,1,3,1;, == ijC ij от

параметров водных потоков позволяет

решать задачу оптимального

соединениямножества каналов в одной

точке по методу линейного

программирования.

Для формирования

ограничительных условий

применительноксоединяемымканалам

воспользуемся уравнением (3), приведя

егокследующемувиду

2211312 ICICCOO ⋅+⋅=−(10)

Сучетом(10),ограничительныеусловия

применительно ко всем каналом

сформируемследующимобразом

2211111 ICICD +≥ (11)

2221122 ICICD +≥ (12)

2231133 ICICD +≥ (13)

где:constDDD =321 ,,

.

Смысл ограничительных условий

(11) – (13) заключается в том, что,

например, применительно к первому

каналу, разность, стоящая на левой

стороне уравнения (10) не превышало

быопределенноезначение 1D .

Целевая функция формируется

следующимобразом.

Суммированием выражений (11),

(12),(13)получим

( )

( ) 2'241

'142232221

1131211321

ICICICCC

ICCCDDDD

+=+++

+++≥++=∑ .(14)

где: ;131211'14 CCCC ++= 232221

'24 CCCC ++= .

В реальном случае собственные

коэффициенты суммирующего канала

отличныот'14C и

'24C .Обозначимихкак

pC14 и 24C .

Введем на рассмотрение

коэффициентыотношения 1χ и 2χ :

pCC

14

'14

1 =χ, (15)

pCC

24

'24

2 =χ. (16)

С учетом выражений (14), (15), (16)

получим

22421141 ICICD pp ⋅⋅+⋅⋅=∑ χχ.(17)

Еслипринять

1114 II χ=, (18)

2224 II χ=, (19)



где 14I и 24I - входные потоки на входе

суммирующегоканалавмоменты 1tи 2t,

то в соответствии с выражением (10)

длясуммирующегоканалаполучим

22421141341424 ICICCOO pp ⋅⋅+⋅=⋅− χχ(20)

Таким образом, выбор целевой

функцииввиде

max22421141 →⋅⋅+⋅= ICICF pp χχ(21)

будет означать максимально

эффективное пропускание водных масс

трех каналов при ограничениях (11) –

(13).

Графическое решение задачи

линейного программирования с учетом

ограничений (11) – (13) и целевой

функции(21)приведенонарис.2.

Рис.2.Графическоерешение

оптимизационнойзадачилинейного


На рис. 2 приняты следующие

обозначения:

1aa - ограничительная линия,

соответствующаянеравенству(11);

1bb - ограничительная линия,

соответствующаянеравенству(12);

1cc - ограничительная линия,

соответствующаянеравенству(13);'oo - центральная линия,

соответствующая функции (21) при

0=F ; 1,MM-узловыеточки;

1dd - основание опорной

плоскости;'1

'dd- основание смещенной

опорнойплоскости.

optopt II 21 ,- решения

оптимизационной задачи, полученные

по методу линейного


Таким образом, показано, что

задачаоптимальнойдифференциальной

маршрутизации водных потоков

множества соединенных в конечной

точке каналов в общий суммирующий

канал может быть решена с учетом

специфических ограничений

налагаемый на приращения входных

потоков каналов при выполнении

условия максимального допустимого

приращения водной массы в

суммирующемканале.

Литература

1. KshirsagarM.M., Rajagopalan B., Lall U. OptimalparametrestimationforMuskingumroutingwith

ungauged lateral inflow. Journal of Hydrology,

169,(1995),p.25-35

2. MerkelW.H.Muskingum – Cunge Flood RoutingProcedureinNRCSHydrologicsModels.

3. 4. Ponce V.M., 1981. Development of an Algorithm

for the Linearized Diffusion Method of Flood

Routing. San Diego University Civil Engineering

SeriesNo.81144

5. Cunge J.A. 1969. On the Subject of a FloodPropagation Competation Method (Muskingum

Method),JournalofHydroulicResearch,v.7,no.2,

p.205-230

©МутталибоваШ.Ф.,ДанзиевР.М.,2015

ГЕОЛОГИЯ/GEOLOGY


УДК 55 АслановБ.С./AslanovB.S.

ГусейноваМ.А./GuseinovaM.A.

КОЛЬЦЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АПШЕРОНА

KOLTSEVYE FEATURES OF OIL AND GAS FIELDS ABSHERON

Аннотация: Основным тектоническимсвойством Апшерона является несоответствиеструктурных планов Палеоцен-Миоценовыхподнятий со структурными планамикомплексов отложений, которые находятся вверхней и нижней части поднятий. Такоенесоответствиеможетстатьпричинойвлиянияструктурных планов друг на друга впротивоположной форме или ротационно-тектонических процессов. Авторами вкратцеанализируетсягеотектоникаАпшерона.

Abstract: The main tectonic feature is themismatch of Absheron structure plans Paleocene-Mioceneupliftstructuralplanscomplexesdeposits,whicharelocatedinthetopandbottomelevations.Thisdiscrepancymaycausetheimpactofstructuralplansateachother in theopposite formorrotary-tectonic processes. The authors briefly analyzeGeotectonicsAbsheron.

Ключевые слова: апшеронский

нефтегазовый регион, впадина, антиклинорий,синклинорий

Keywords:absheronoilandgasregion,basin,anticline,synclinorine

Апшеронский нефтегазовыйрегион в тектоническом отношениисчитается впадиной, находящейся наюго-восточном крыле БольшогоКавказа и является самым изученнымрайоном Азербайджана. Эта впадинаделится на такие тектоническиеэлементы как Западно-Апшеронский иЦентрально-Апшеронскийантиклинали, Западно-Апшеронский иВосточно-Апшеронский синклинали.Эти складки, образующие зонуподнятий,имеютразныенаправленияисложное геологическое строение.Большинство складок,распространенных на северных исеверо-западных частях впадины, иимеющие Мезазойское происхождение,наблюдаются в полукольцевомрасположении(рис1).

В Апшеронском нефтегазовомрегионе по Плиоценовому отделувыделяются более 20-тибрахиантиклинальных локальныхскладок. Целостность этих огромныхассиметричных складок,

расположенных иногда напротив другдруга кольцеобразно и кулисообразно,осложняется тектоническимиразломами различной амплитуды инаправления,аиногдасвязаннойснимигрязевыми вулканами и диапирами.Частичноепогребениеантиклинальныхзон, сформированных из этихлокальных поднятий, которыерасположены на западных,центральных и восточных частяхнефтегазового региона, отмечается внаправлении север-запад-юг-восток.Локальные поднятия, составляющиетектоническую зону, характеризуютсяконседиментационнымтипомразвитияи ясно отличаются друг от другаплоскими седлами. Безусловно,интенсивные тектонические движения,происходившие в нефтегазовомрегионе, повлияли и на литофациюотдельных стратиграфических единиц[1-3].Помимовсего,инарасположениеструктур, как в отдельности, так иантиклинальныхзон.



В исследуемом регионерасположены следующие антиклинали,образующие полукольцевуюгеометрию:

- Антиклинальная зона Фатмаи-Зиря, берущая свое начало из Фатмаи,простирается по ширине площадиМаштаги-Бузовна, далее в юго-восточном направлении к площадиГала-Туркан.

- Структурная зона Шабаныдагсостоит из ассиметричнорасположенных брахиантиклиналей,простирающаяся в направлении ССВ-ЮЮВотгрязевоговулканаБоздаг-Гобу.Эта зона, меняя свое направление,приобретает меридиональноенаправление. Длина этой структурнойзоны совместно с более чем 8-микилометровой частью грязевоговулканаБоздаг-Гобу,расположеннойнаюге,составляетоколо20-тикм.

-Атешгяхскаяскладкапростираетсяна юге от Шабаныдага в южнойоконечности одноименной гряды. В

сводовой части этой складки наповерхности земли наблюдаютсяМайкопские, Чокракские, Диатомские иПонтийскиеотложения.

- Антиклинальная зона Кечальдаг-Бинагади пролегает поперек площадейМасазыриБинагади.Назападеэтазонасоединяется с антиклинальной зонойФатмаи. На ней находятся складкиКечалдаг, Хырдалан, Бинагади.Сводовая часть складки, подвергнутакрупному нарушению и наблюдаетсявдольшарнира,врезультатечегочастькаждого крыла, близкая к ядруразбивается.

- Антиклинальная зона Зигилпири-Сулутепе находится между первой ивторой антиклинальной зонами. Втектоническом отношенииместорождение, находящееся междудвумя антиклинальными зонами,принадлежит ассиметричнойбрахиантиклинальнойскладке.

Вкратце описанная тектоникаисследуемого региона объяснима



сложными геотектоническимипроцессами, особенно ротационными,происходившими в конце мезозойскойэры. Свидетельством тому являетсянесоответствие структурных плановПалеоцен-Миоценовых поднятий соструктурными планами мезозойских.Такое несоответствие может статьпричинойвлиянияструктурныхплановдруг на друга в противоположнойформе. В результате этого, здесь такжеформируются тектоническиэкранированные нефтяныеместорождения. Иногда поднятияПалеоцен-Миоценскогокомплексаиз-засвязи с тектоническими разломамиявляются причиной образованиянеантиклинальныхтиповловушек.

Таким образом, учитывая всевышесказанное, в зонах, близких кнеантиклинальным ловушкам стектоническим экранированием,связанных с тектоническимиразломами, собирается многоуглеводородов, и бурить скважины

следует в зонах, близких к этимловушкам.

Литература1. Юсифов X.M., Эфендиев A.A. 2010.

Некоторые свойства структурно-тектонического строения ЗападногоАпшерона, связанные снефтегазоносностью. – НИПИ“Нефтегаз” Научные труды №12.с.13-20.

2. АбрамовичМ.В.,ПуткарадзеА.Л.,СалаевС.Г. 1964. Методика поисковнефтегазовых погребенных структурдепрессионных зон (по опытуАзербайджана). Междунар. геологичес.Конгресс, ХХII сессия, докл. сов.геологов.Баку,«Элм»,26с.

3. КастрюлинН.С.,МамедовС.Б.,ЭфендиевА.А., Салимов Ф.М., 1991. Перспективынефтегазоносности Палеоген-Миоценовых отложений ЗападногоАпшерона и очередные задачипоиского-разведочного бурения //Азербайджанскоенефтяное хозяйство.-№8,С.1-7.

©АслановБ.С.,ГусейноваМ.А.,2015

ПАМЯТЬ/MEMORY


ТАТЕВЯНСУРИЯКЕРИМОВНА

(1937-2015)

26июля2015 годана завершающем

этапе подготовки Международногосимпозиума по Азиатско-Тихоокеанской

космической геодинамике (2015 APSG) в

Москве скоропостижно скончаласьведущий научный сотрудник Института

астрономии РАН, член Редакционного

совета Международного научно-технического и производственного

журнала «Науки о Земле» СурияКеримовнаТатевян.Ейбыло78лет.

Сурия Керимовна Татевян родилась

22 января 1937 года в Баку(Азербайджанская ССР, СССР) в семье

известногосоветскогоученого,одногоизоснователей Советской космической

программы. С ранних лет она была

вовлечена в атмосферу космическихоткрытий и исследований. Она была

талантливым учеными высоко ценимым

координатором исследований с самыхначальных стадий развития космической

геодезии.После завершенияМосковскогоуниверситета геодезии и картографии

(МИИГАиК), факультета астрономо-

геодезии и работ в полевых

подразделениях Главного управлениягеодезии и картографии при СМ СССР в

Сибири в 1961 году началась ее

профессиональная карьера как научногосотрудника Астрономического Совета

Академии наук СССР (с 1991 годаИнститута астрономии РАН - ИНАСАН). В

1968 году она защитила диссертацию на

соискание кандидата технических наук вобластиспутниковойгеодезииинебесной

механики в МИИГАиК. Несколькими

годами позднее она была назначенаруководителем Отдела космической

геодезии и геодинамики ИНАСАН иявлялась им до последнего времени. Её

докторская диссертация на тему

«Использование методов космическойгеодезии для современной геодинамики»

была защищена в 1998 г. За высокиедостижения в области науки и техники

она была награждена медалью «За

трудовуюдоблесть».Главные научные достижения и

организаторские заслуги Сурии

Керимовны относятся к областикосмической геодезии и тесно связаны с

лазерной локацией спутников,получением и обработкой данных

GPS/ГЛОНАСС/DORIS, анализом

комплекса данных с использованиемразличных методов, а также

прикладными задачами анализа

результатов ориентации Земли,отсчетных основ и региональных

геодинамическихисследований.Более десяти лет c 1991 г. Сурия

Керимовна Татевян являлась

руководителем Секции спутниковыхнаблюденийдлягеодезиииастрономиив

рамкахВосточно-ЕвропейскойпрограммыИНТЕРКОСМОС. С 1980-х годов она

являлась членом Исполнительного

комитета Комиссии IAG/COSPAR помеждународной координации

космических средств для геодезии и

геодинамики и участвовала в работеОбъединенной рабочей группы проектов

ПАМЯТЬ/MEMORY


MERIT и COTES IAG/IUGG по вращению

Земли.

Позднее, в начале наступившего

столетия, Сурия Керимовна активно

поддерживала интеграцию Российских

станций лазерной локации спутников в

глобальную сеть ILRS, занималась

реализацией Российских спутниковых

геодезических проектов (таких как

Эталон) и помогала зарубежным

партнерамвустановлениипродуктивных

связей с Российской космической

отраслью и Центром управления

космическими полетами. Ее неутомимая

поддержка и координирующая роль в

модернизации существующих и создании

новых спутниковых наблюдательных

станций в государствах СНГ (например,

таких как станция Китаб) и ее ценный

вклад в создание региональных

геодинамических сетей этих государств

при зарубежном партнерстве останутся

незабываемыми.

До самых последних дней жизни

СурияКеримовнабылатеснововлеченав

работу Международной службы ГНСС

(IGS) Международной ассоциации

геодезии и Международной службы

DORIS, представляя в этих службах

Аналитический центр ИНАСАН. Она

являлась членом Международной

академии астронавтики (IAA), членом

научных советов проекта ВЕГЕНЕР

(Рабочая группа Европейских

исследователей наук о Земле) и

программы ASPG. Участники симпозиума

APSG 2015 посвятили свои сообщения и

дискуссии памяти Сурии Керимовны

Татевян.

Перу Сурии Керимовны, как одного

из соавторов, принадлежит результат

Российско-Болгарского сотрудничества –

одна из первых монографий по

космической геодезии. Буквально с дней

основания, Сурия Керимовна Татевян

являлась членом бюро Секции геодезии

Национального геофизического комитета

РАНипредседателемСекциикосмической

геодинамикиСоветапокосмосуРАН.

Всем нам: ее семье, друзьям и

коллегам во всем мире будет не хватать

Сурии Керимовны. Мы на века сохраним

нашу память великому ученому и

замечательномучеловеку.

КристофРейгбер(Германия)ВладимирКафтан(Россия)

ПАМЯТЬ/MEMORY


ЛЕБЕДЕВСВЯТОСЛАВВЛАДИМИРОВИЧ

(1937-2015)

В сентябре 2015 года на 79 годужизни

скоропостижно скончался почетный

работникгеодезииикартографииРоссийской

Федерации, заслуженный работник науки и

техники,доктортехническихнаук,профессор

кафедры высшей геодезии МИИГАиК,

«почетный профессор МИИГАиК» Лебедев

СвятославВладимирович.

Святослав Владимирович родился в г.

Белград в Югославии, с 1958 по 1963 гг.

учился в МИИГАиК, на последних курсах

работал в экспедиции № 31 Гидропроекта,

экспедиции геодезического отряда № 63 и

одновременнопроводилзанятиявинституте,

по окончании института поступил в

аспирантуру, защитил диссертацию

кандидата технических наук в 1971 году. В

1974 г. был утвержден в ученом звании

доцентпокафедре«высшаягеодезия».В1988

г. защитил диссертацию на степень доктора

техническихнаук.

Вся жизнь Святослава Владимировича

была связана с кафедрой Высшей геодезии в

должностяхаспиранта,доцента,профессора.С

1988 по 1989 исполнял обязанности

заведующегокафедройВысшейгеодезии.

В течение многих лет преподавал в

МИИГАиК.Читаллекциивеллабораторныеи

практические занятия по всем разделам

высшей геодезии на факультетах МИИГАиК:

геодезическом, прикладной космонавтики,

заочном отделении факультета

дистанционных форм обучения. Руководил

дипломным проектированием студентов,

выпускными работами бакалавров и

магистерскими диссертациями. Являлся

научным консультантом и руководителем

аспирантов и соискателей ученых степеней

кандидатов технических наук и докторов

технических наук, и стажеров. Под его

руководством подготовлены и успешно

защищены докторская и десятки

кандидатскихдиссертаций.

Активно участвовал в выполнении

научно-исследовательских работ в качестве

ответственногоисполнителяируководителя.

По результатам научных исследований

опубликовано более 70 работ. Занимался

современнымипроблемамивысшейгеодезии,

объединяякомплексдисциплин,образующих

фундамент научно-технической отрасли

геодезическихзнаний,являетсяинициатором

введенияновыхдисциплиндлявозможности

дальнейшего развития геодезии. Особое

внимание уделял фундаментальным

направлениям - изучению фигуры

физической поверхности Земли,

геодезической гравиметрии, определению

временных изменений фигуры и

гравитационногополяЗемли.

Святослав Владимирович направлял

научные интересы кафедры в современной

высшей геодезии на изучение Земли, как

планетыисвязисгеофизикой,геодинамикой,

астрометрией в решении задач изучение

движенияполюсовиособенностейвращения

Земли, создания систем координат,

определения деформаций земной коры,

изученияповерхностиМировогоокеана.

Коллектив Университета и редакция

нашего журнала выражают глубокое

соболезнование семье и всем кто знал

Лебедева Святослава Владимировича. Он

навсегдаостанетсявнашихсердцах.

НАШИАВТОРЫ/AUTHORS


Асланов Бегляр Сулейман оглы,Геологический факультет, БакинскийГосударственный Университет / AslanovB.,GeologicalFaculty,BakuStateUniversity,e-mail:[email protected]

ГоршковВ.Л.,Главная(Пулковская)

астрономическая обсерватория РАН,Санкт-Петербург, Россия / Gorshkov V.,Pulkovo Observatory, Saint Petersburg,Russia, e-mail: [email protected],[email protected].

Гусейнова Махтабан Али Кызы,

отдел «Подготовки и сохранение газа»,НИПИ «Нефтегаз» / Guseynova M.,Department"Preparationandstorageofgas,"RDI"Neftegaz",e-mail:[email protected]

ДанзиевРамалМирзагасаноглыю,

Азербайджанский университетархитектуры и строительства / DanzievM.,AzerbaijanArchitectureandConstructionUniversity

Докукин Петр Александрович,

заведующий кафедрой почвоведения,земледелия и земельного кадастра,кандидат технический наук, Российскийуниверситет дружбынародов / DokukinP.A., People’s Friendship University ofRussia, tel.: 8(495)4347007, e-mail:[email protected].

Зотов Леонид, Государственный

астрономический институт имени П.К.Штернберга МГУ, Москва, Россия / ZotovL. SternbergAstronomical Institute,MoscowUnivercity, Moscow, Russia, e-mail:[email protected].

Каган Александр Яковлевич,

ведущий научный сотрудник,Геофизический центр РАН /Kagan A.Ya.,Leading Researcher, Geophysical Center,Russian Academy of Sciences, tel.: +7 (495)930-51-39.E-mail:[email protected]

Кафтан Владимир Иванович,

главный научный сотрудник, доктор

технических наук, Геофизический центрРАН, Российский университет дружбынародов / Kaftan V.I., high researcher,doctor of science, Georhisical center of RAS,People’sFriendshipUniversityofRussia,tel.:8(495)9305509,e-mail:[email protected].

Малкин З.М., Главная (Пулковская)

астрономическая обсерватория РАН,Санкт-Петербургский государственныйуниверситет, Санкт-Петербург, Россия /Malkin Z.M., Pulkovo Observatory, St.Petersburg State University, SaintPetersburg, Russia, e-mail:[email protected].

Мутталибова Шафаг Фируддун

гызы, к.т.н., доцент Азербайджанскогоуниверситета архитектуры истроительства. / Muttalibova Sh.,Azerbaijan Architecture and ConstructionUniversity

Побединский Г.Г., Федеральный

научно-технический центр геодезии,картографии и инфраструктурыпространственных данных, Москва,Россия/ PobedinskyG.,FederalScientific-Technical Center of Geodesy, Cartographyand Spatial Data Infrastructure, Moscow,Russia,e-mail:[email protected].

Савиных Виктор Петрович, член-

корреспондент РАН, доктор техническихнаук, профессор, Президент Московскогогосударственного университета геодезиии картографии / Savinikh V.P., doctor ofscience,professor,PresidentofMoscowStateUniversity of Geodesy and Cartography ofRussia,е-mail:[email protected].

Сермягин Роман, Федеральный

научно-технический центр геодезии,картографии и инфраструктурыпространственных данных, Москва,Россия / Sermiagin R., Federal Scientific-Technical Center of Geodesy, Cartographyand Spatial Data Infrastructure, е-mail:[email protected].

НАШИАВТОРЫ/AUTHORS


Стеблов Г., Геофизическая службаРАН, Обнинск, Россия / SteblovG.,Geophysical Survey of the Russian Academyof Sciences, Obninsk, Russia, е-mail:[email protected].

Столяров И.А., Федеральный

научно-технический центр геодезии,картографии и инфраструктурыпространственных данных, Москва,Россия / Stoliarov I.A., Federal Scientific-Technical Center of Geodesy, Cartographyand Spatial Data Infrastructure, Moscow,Russia,e-mail:[email protected].

Татаринов Виктор Николаевич,

заведующий лабораторией, доктортехнических наук, Геофизический центрРАН / Tatarinov V.N., Doctor of TechnicalSciences, Head of the Laboratory.Geophysical Center, Russian Academy ofSciences, tel.: +7 (495) 930-51-39. E-mail:[email protected]

Устинов Александр Валерьевич,

Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт«Гидропроект» им. С.Я. Жука, Москва,Россия / Ustinov A.V., JSC InstituteHydroproject, Moscow, Russia, e-mail:[email protected].

Шестаков Н., Дальневосточный

федеральный университет, Институтприкладной математики ДВО РАН,Владивосток, Россия / Shestakov N., FarEastern Federal University, Institute ofAppliedMathematics, FEB RAS, Vladivostok,Russia,e-mail:[email protected].

Щербакова Н.В., Главная

(Пулковская) астрономическаяобсерватория РАН / Sherbakova N.V.,Central(Pulkovo’s)astronomicalobservatoryofRAS,e-mail:[email protected]