RU2704730C1

RU2704730C1 - Method for geodynamic monitoring of shifts of blocks of the upper part of the earth's crust and deformation state of the earth's surface using high-accuracy satellite positioning of the global navigation satellite system (gnss) glonass/gps

Info

Publication number: RU2704730C1
Application number: RU2019104973A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Карпик; Эдуард Лидиянович Ким; Галина Николаевна Ткачева; Михаил Николаевич Масальский
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2019-10-30

Abstract

FIELD: measurement technology.

SUBSTANCE: invention relates to geodetic measurements. Method for geodynamic monitoring of shifts of blocks of the upper part of the earth's crust and deformation state of the earth's surface, where on controlled territory creates geodynamic polygon (GDP), at which performing HVB in a conventional coordinate system, high-altitude preparation of the monitored territory is performed by creating a single high-accuracy high-altitude base on the horizontal and vertical base (HVB) reference points and observation network (ON). Obtained results are transmitted in real time to a PC, in which an interface subsystem for processing and continuous updating of geospatial data is additionally created. Preliminary estimation of degree of geodynamic hazard on territory GDP. Creating metric geospatial digital medium in real mode time for rapid assessment of geodynamic state and degree of geodynamic hazard for infrastructure facilities.

EFFECT: high accuracy and reliability of the method of processing geodetic measurements by obtaining maximum accurate values of spatial coordinates of reference points HVB and ON in real time.

1 cl, 1 dwg

Description

Данный способ относится к области геодезических измерений, получения, обработки и отображения геопространственной информации, компьютерным средствам преобразования, визуализации и интерпретации цифровых геоинформационных систем в трехмерном пространстве с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС ГЛОНАСС / GPS) и может быть использован для геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности на территории нефтегазовых месторождений.This method relates to the field of geodetic measurements, obtaining, processing and displaying geospatial information, computer tools for converting, visualizing and interpreting digital geographic information systems in three-dimensional space using the technology of high-precision satellite positioning of the global navigation satellite system (GNSS GLONASS / GPS) and can be used for of geodynamic monitoring of displacements of blocks of the upper crust and the deformation state of the earth’s surface ited in the territory of oil and gas fields.

Известен способ измерения, получения, обработки, отображения и интерпретации геопространственных данных, который заключается в создании и реконструкции геодезических сетей с использованием технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС / GPS [Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС / GPS ГКИНП (ОНТА)-01-271-03. Утверждено Федеральной службой геодезии и картографии России от 13.05.2003 г. №84-пр, Москва, ЦНИИГАиК, 2003 г.], взятый в качестве прототипа.There is a method of measuring, obtaining, processing, displaying and interpreting geospatial data, which consists in creating and reconstructing geodetic networks using high-precision satellite positioning technology GNSS GLONASS / GPS [Guide to creating and reconstructing urban geodetic networks using satellite systems GLONASS / GPS GKINP ( ONTA) -01-271-03. Approved by the Federal Service of Geodesy and Cartography of Russia dated 13.05.2003 No. 84-pr, Moscow, TsNIIGAiK, 2003], taken as a prototype.

Сущность данного способа состоит в том, что на контролируемой территории проводят только периодические геодезические измерения по определению планового и высотного положения геодезических пунктов с помощью технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС/GPS с привязкой к государственной планово-высотной основе (ПВО). Получают результаты геодезических измерений в определенный период времени, которые передают в ПВЭМ, с помощью компьютерной программы выполняют обработку материалов и получают цифровые геопространственные данные геодезических измерений.The essence of this method consists in the fact that only periodic geodetic measurements are carried out on the controlled territory to determine the planned and high-altitude position of the geodetic points using the GNSS GLONASS / GPS high-precision satellite positioning technology with reference to the state planning and high-altitude base. The results of geodetic measurements in a certain period of time are obtained, which are transmitted to the PVEM; using a computer program, they process materials and obtain digital geospatial data of geodetic measurements.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются: создание на контролируемой территории планово-высотной основы (ПВО), выполнение геодезических измерений с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС/GPS, получение результатов геодезических измерений, передача результатов геодезических измерений в ПЭВМ с общим и прикладным программным обеспечением, обработка материалов с помощью компьютерной программы, получение пространственных координат ПВО и координат контрольных точек местности на контролируемой территории по осям X,Y,Z, относительно опорных пунктов ПВО.Common features of the proposed technical solution and prototype are: the creation of a planned altitude base (AED) in the controlled territory, performing geodetic measurements using GNSS GLONASS / GPS high-precision satellite positioning technology, obtaining the results of geodetic measurements, transferring the results of geodetic measurements to a personal computer with general and applied software, processing materials using a computer program, obtaining spatial coordinates of air defense and coordinates of control a check of the terrain on the controlled territory along the X, Y, Z axes, relative to the defense points.

Недостатком этого способа является цикличность геодезических измерений на пунктах ПВО, а значит, отсутствие постоянного определения положения пунктов ПВО в пространстве в режиме реального времени. Как следствие сказанного невозможность эффективного и достоверного определения планово - высотных смещений объектов и земной поверхности контролируемой территории на определенный период времени при геодинамическом мониторинге верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности, где размещены особо опасные производственные объекты (ОПО) на территории нефтегазовых месторождений.The disadvantage of this method is the cyclicality of geodetic measurements at air defense points, which means that there is no constant determination of the position of air defense points in space in real time. As a result of what has been said, the impossibility of effective and reliable determination of the plan - altitude displacements of objects and the earth’s surface of the controlled territory for a certain period of time with geodynamic monitoring of the upper part of the earth’s crust and the deformation state of the earth’s surface, where particularly hazardous production facilities are located on the territory of oil and gas fields.

Решаемая техническая проблема заключается в повышении эффективности и достоверности способа получения, обработки, отображения и интерпретации геопространственных данных в трехмерном пространстве за счет обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к актуальной информации и повышения ее точности, а значит достоверности, используя автоматизированную технологию высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС/GPS, реализованную в виде цифровой спутниковой технологии GPS-измерений и передачи геопространственных данных в режиме реального времени совместно с технологией высокоточного нивелирования и с использованием интернет технологии и других источников информации.The technical problem to be solved is to increase the efficiency and reliability of the method of obtaining, processing, displaying and interpreting geospatial data in three-dimensional space by providing real-time real-time access to relevant information and increasing its accuracy, which means reliability using the automated technology of high-precision GNSS satellite positioning GLONASS / GPS implemented in the form of digital satellite technology for GPS measurements and transmission geospatial data in real time, together with high-precision leveling technology and using Internet technologies and other sources of information.

Технический результат - повышение точности и достоверности способа обработки геодезических измерений за счет получения максимально точных значений пространственных координат опорных пунктов ПВО и наблюдательной сети (НС) по осям X,Y,Z в режиме реального времени при геодинамическом мониторинге за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС/GPS, реализованной в виде цифровой спутниковой технологии GPS-измерений и передачи геопространственных данных в режиме реального времени совместно с технологией высокоточного нивелирования, а также за счет расширения функциональных возможностей для пользователей через интернет и другие источники информации получать в режиме реального времени оперативный доступ к актуальной информации на конкретную территорию для оценки геодинамического состояния контролируемой территории.The technical result is an increase in the accuracy and reliability of the method of processing geodetic measurements by obtaining the most accurate spatial coordinates of the reference points of the air defense and the observation network (NS) along the X, Y, Z axes in real time during geodynamic monitoring of the displacements of the blocks of the upper part of the earth’s crust and the deformation state of the earth's surface using the technology of high-precision satellite positioning GNSS GLONASS / GPS, implemented in the form of digital satellite technology GPS-measured th and transfer of geospatial data in real time, together with the technology of high-precision leveling, as well as through enhanced functionality to users through the Internet and other sources of information to obtain a real-time online access to relevant information on a specific area to assess the geodynamic state-controlled territory.

Проблема решается тем, что в представленном способе геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) ГЛОНАСС /GPS, при котором на контролируемой территории создают планово-высотную основу (ПВО), на которой выполняют геодезические измерения с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС, получают результаты геодезических измерений, которые передают в ПЭВМ с общим и прикладным программным обеспечением, с помощью компьютерной программы выполняют обработку материалов, получают пространственные координаты опорных пунктов ПВО и координаты контрольных точек местности на контролируемой территории по осям X,Y,Z, относительно опорных пунктов ПВО, согласно изобретению на упомянутой контролируемой территории создают геодинамический полигон (ГДП), на котором выполняют упомянутую ПВО в условной системе координат с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования, где в качестве опорных пунктов ПВО служат постоянно действующие базовые станции (ГНСС) ГЛОНАСС /GPS между которыми развивают наблюдательную сеть (НС), в которой положение пунктов НС на местности выбирают с учетом геолого-тектонического строения территории ГДП и положения на ней объектов инфраструктуры, при создании упомянутых ПВО и НС, выполняют высотную подготовку контролируемой территории путем создания единой высокоточной высотной основы по опорным пунктам ПВО и НС методом высокоточного геометрического нивелирования I или II классов, кроме того, при создании упомянутой ПВО исходными пунктами являются пункты Международной геодинамической сети GPS (IGS), при этом координаты по осям X,Y,Z каждого пункта ПВО определяют не менее чем с пяти пунктов Международной геодинамической сети GPS (IGS) в режиме реального времени, а координаты пунктов НС определяют по методике высокоточного позиционирования от пунктов ПВО с использованием фазовых ГНСС-измерений совместно с кодовыми, за счет использования точных эфемерид и поправок часов навигационных космических аппаратов (НКА), в режиме реального времени передают результаты высокоточного позиционирования, высокоточного геометрического нивелирования I или II классов опорных пунктов ПВО и НС в упомянутую ПЭВМ с общим и прикладным программным обеспечением, в которой дополнительно создают интерфейсную подсистему обработки и постоянного обновления геопространственных данных, с помощью компьютерной программы выполняют обработку результатов ГНСС - измерений и уравнивание высокоточной нивелирной сети I или II классов, затем с помощью компьютерной программы в автоматическом режиме создают систему расчетов смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности, и сопоставления с их предельно допустимыми значениями для инфраструктуры контролируемой территории, производят предварительную оценку степени геодинамической опасности на территории ГДП, завершают нулевой цикл геодинамического мониторинга, далее в последующих циклах геодинамического мониторинга выполняют повторные ГНСС измерения на пунктах ПВО и НС, получают геодезические данные в виде пространственных координат по осям X,Y,Z в режиме реального времени, необходимые для осуществления геодинамического мониторинга состояния смещений блоков верхней части земной коры и земной поверхности контролируемой территории, и выполняют повторное высокоточное геометрическое нивелирование I или II классов по всем опорным пунктам ПВО и НС, получают актуальные значения высот опорных пунктов ПВО и НС, передают результаты высокоточного позиционирования, высокоточного геометрического нивелирования I или II классов в упомянутую интерфейсную подсистему обработки и постоянного обновления геопространственных данных, в которой по результатам геодезических измерений с помощью компьютерной программы выполняют обработку результатов ГНСС-измерений и уравнивание высокоточной нивелирной сети I или II классов, с помощью компьютерной программы выполняют обработку данных геодинамического мониторинга, производят расчет смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности на момент наблюдений и выполняют сопоставление с их значениями между циклами геодинамического мониторинга, сравнительный анализ текущих значений деформации земной поверхности с предельно допустимыми значениями, оценивают степень геодинамической опасности для инфраструктуры контролируемой территории на территории ГДП, затем дополнительно создают и используют административную подсистему в виде сервера геопространственных данных с возможностью анализа, интерпретации и хранения полученных геопространственных данных и передают в нее из интерфейсной подсистемы обработки и постоянного обновления геопространственных данных указанные результаты геодинамического мониторинга, значения смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности на момент наблюдений и их значения между циклами геодинамического мониторинга, результаты сопоставительного анализа текущих значений деформации земной поверхности с предельно допустимыми значениями для инфраструктуры контролируемой территории, результаты оценки степени геодинамической опасности на территории ГДП, далее дополнительно создают и используют интерфейсную подсистему визуализации геопространственных данных путем предоставления по каналу передачи геопространственных данных сервиса пользователям с возможностью запроса, визуализации и экспорта запрашиваемых геопространственных данных, при этом геопространственные данные используют совместно с возможностью их сопоставления, анализа и интерпретации в режиме реального времени, тем самым создают метрическую геопространственную цифровую среду в режиме реального времени для оперативной оценки геодинамического состояния и степени геодинамической опасности для объектов инфраструктуры, по результатам геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности на территории ГДП.The problem is solved by the fact that in the presented method of geodynamic monitoring of the displacements of the upper part of the earth's crust and the deformation state of the earth’s surface using the technology of high-precision satellite positioning of the global navigation satellite system (GNSS) GLONASS / GPS, in which a planned altitude base is created on the controlled territory ( Air defense), which perform geodetic measurements using the technology of high-precision satellite positioning GNSS, get the results of a geode of physical measurements, which are transferred to a personal computer with general and applied software, use a computer program to process the materials, obtain the spatial coordinates of the air defense reference points and the coordinates of terrain control points on the controlled territory along the X, Y, Z axes, relative to the air defense reference points, according to In accordance with the invention, a geodynamic testing ground (GDF) is created in the aforementioned controlled territory, where the aforementioned air defense is performed in a conditional coordinate system using high-precision satellite positioning, where GLONASS / GPS permanent stations (GNSS) serve as reference points for air defense, between which they develop an observational network (NS), in which the position of NS points on the ground is selected taking into account the geological and tectonic structure of the territory of the gas distribution station and the position of objects on it infrastructure, when creating the mentioned air defense and NS, perform high-altitude preparation of the controlled territory by creating a single high-precision high-altitude base at the strong points of air defense and NS by the method of high-precision geometric level I or II grade, in addition, when creating the mentioned air defense, the starting points are the points of the International Geodynamic GPS Network (IGS), while the coordinates along the X, Y, Z axes of each air defense point are determined from at least five points of the International Geodynamic GPS Network ( IGS) in real time, and the coordinates of the NS points are determined by the method of high-precision positioning from the air defense points using phase GNSS measurements in conjunction with the code, through the use of accurate ephemeris and corrections of navigational clocks x devices (NKA), in real time transmit the results of high-precision positioning, high-precision geometric leveling of I or II classes of defense points of air defense and NS to the said PC with general and application software, which additionally create an interface subsystem for processing and constant updating of geospatial data, using a computer program, they process the results of GNSS measurements and equalize the high-precision leveling network of classes I or II, then using a computer The programs automatically create a system for calculating the displacements of blocks of the upper crust and deformations of the earth's surface, and comparing them with their maximum permissible values for the infrastructure of the controlled territory, make a preliminary assessment of the degree of geodynamic hazard in the territory of the hydraulic fracturing, complete the zero-cycle geodynamic monitoring, then in subsequent cycles of geodynamic monitoring perform repeated GNSS measurements at air defense and NS points, obtain geodetic data in the form of spaces coordinates in the X, Y, Z axes in real time, necessary to perform geodynamic monitoring of the state of displacements of the upper part of the earth's crust and the earth's surface of the controlled territory, and perform repeated high-precision geometric leveling of I or II classes for all reference points of air defense and NS, receive the actual values of the heights of the air defense and NS reference points, transmit the results of high-precision positioning, high-precision geometric leveling of classes I or II to the mentioned interface subsystems processing and constant updating of geospatial data, in which according to the results of geodetic measurements using a computer program they process the results of GNSS measurements and equalization of a high-precision leveling network of classes I or II, using a computer program they process the data of geodynamic monitoring, calculate the displacements of the upper part blocks of the earth’s crust and deformations of the earth’s surface at the time of observation and carry out a comparison with their values between cycles of geodynamic moni Toring, a comparative analysis of the current values of the deformation of the earth’s surface with maximum permissible values, assess the degree of geodynamic hazard for the infrastructure of the controlled territory on the territory of the traffic police, then additionally create and use the administrative subsystem in the form of a geospatial data server with the ability to analyze, interpret and store the obtained geospatial data and transmit into it from the interface subsystem of processing and continuous updating of geospatial data of the decree geodynamic monitoring results, displacement values of upper crust blocks and earth surface deformations at the time of observations and their values between geodynamic monitoring cycles, results of a comparative analysis of current earth surface deformation values with maximum permissible values for the infrastructure of the controlled territory, results of assessing the degree of geodynamic hazard on the territory of the traffic police, then additionally create and use the interface subsystem for visualization of geoprostr data through the provision of a geospatial data transfer channel of the service to users with the ability to query, visualize and export the requested geospatial data, while geospatial data is used in conjunction with the ability to compare, analyze and interpret it in real time, thereby creating a metric geospatial digital environment in the mode real-time for the operational assessment of the geodynamic state and degree of geodynamic hazard for objects and frastructure, the results of geodynamic monitoring the displacements of the blocks the upper crust and deformation of the Earth's surface area GFC.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность и достоверность способа геодинамического мониторинга за смещениями верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности в режиме реального времени на контролируемой территории ГДП с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС /GPS, за счет обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к актуальной информации и повышения ее точности, а значит достоверности, используя автоматизированную технологию высокоточного спутникового позиционирования, реализованную в виде цифровой спутниковой технологии GPS-измерений и передачи геопространственных данных в режиме реального времени совместно с высокоточным нивелированием, а также за счет расширения функциональных возможностей для пользователей через интернет и другие источники информации получать в режиме реального времени оперативный доступ к актуальной информации на конкретную территорию, которую используют для оценки геодинамического состояния контролируемой территории ГДП.The specified set of features allows to increase the efficiency and reliability of the method of geodynamic monitoring of displacements of the upper part of the earth's crust and the deformation state of the earth’s surface in real time on the controlled territory of the traffic police using GNSS GLONASS / GPS high-precision satellite positioning technology by providing real-time real-time access to relevant information and improve its accuracy, and therefore reliability, using automated technology high-precision satellite positioning implemented in the form of digital satellite technology for GPS measurements and the transmission of geospatial data in real time together with high-precision leveling, as well as by expanding the functionality for users via the Internet and other information sources to get real-time real-time access to relevant information on a specific territory, which is used to assess the geodynamic state of the controlled territory of the traffic police.

Сущность технического решения поясняется примером реализации способа геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС /GPS, реализованной в виде цифровой спутниковой технологии GPS-измерений и передачи геопространственных данных в режиме реального времени совместно с высокоточным нивелированием и чертежом, где на фигуре представлена условная схема создания ГДП на контролируемой территории.The essence of the technical solution is illustrated by an example of the implementation of the method of geodynamic monitoring of the displacements of the blocks of the upper crust and the deformation state of the earth's surface using the technology of high-precision satellite positioning GNSS GLONASS / GPS, implemented in the form of digital satellite technology for GPS measurements and transmission of geospatial data in real time together with high-precision leveling and a drawing, where the figure shows a conditional diagram of the creation of hydraulic fracturing in a controlled th territory.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. До начала геодезических измерений на контролируемой территории создают ГДП (см. чертеж), на котором выполняют ПВО в условной системе координат с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС /GPS, где в качестве опорных пунктов ПВО 1 (далее - опорные пункты 1) служат постоянно действующие базовые станции ГЛОНАСС /GPS и опорных пунктов НС 2 (далее - опорные пункты 2), размещенных по определенной проектной схеме и связанных между собой базовыми линиями 3, с учетом геолого-тектонического строения блоков верхней части земной коры контролируемой территории, выявленных зон тектонических нарушений 4 осадочного чехла верхней части земной коры (далее - зоны тектонических нарушений 4) и расположения на ней объектов инфраструктуры, например, ОПО на территории нефтегазового месторождения (см. чертеж). При создании ПВО и НС выполняют высотную подготовку контролируемой территории путем создания единой высокоточной высотной основы 5 методом высокоточного геометрического нивелирования I или II классов по всем опорным пунктам 1 и опорным пунктам 2 (далее - единая высокоточная высотная основа 5) (см. чертеж). Кроме того, при создании ПВО для опорных пунктов ПВО 1, оборудованных постоянно действующими базовыми станциями ГЛОНАСС /GPS, исходными пунктами являются пункты Международной геодинамической сети GPS (IGS) (на чертеже не показаны). При этом координаты по осям X,Y,Z каждого опорного пункта 1 ПВО определяют не менее чем с пяти пунктов Международной геодинамической сети GPS (IGS) в режиме реального времени, а координаты опорных пунктов 2 НС определяют по методике высокоточного позиционирования от пунктов 1 ПВО. Причем высоты опорных пунктов 2 НС определяют путем включения последних в высокоточное геометрическое нивелирование I или II классов при создании единой высокоточной высотной основы 5. Геодезические измерения нулевого цикла геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС /GPS выполняют в режиме реального времени. Передают результаты высокоточного позиционирования с использованием фазовых ГНСС-измерений совместно с кодовыми, за счет использования точных эфемерид и поправок часов навигационных космических аппаратов (НКА), высокоточного геометрического нивелирования I или II классов в ПЭВМ с общим и прикладным программным обеспечением, в которой дополнительно создают интерфейсную подсистему обработки и постоянного обновления геопространственных данных. С помощью компьютерной программы выполняют обработку результатов GPS-измерений и уравнивание высокоточной нивелирной сети I или II классов. Затем с помощью компьютерной программы в автоматическом режиме создают систему расчетов смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности и сопоставления с их предельно допустимыми значениями для инфраструктуры контролируемой территории и производят предварительную оценку степени геодинамической опасности на территории ГДП. Завершают нулевой цикл геодинамического мониторинга. Далее в последующих циклах геодинамического мониторинга выполняют повторные ГНСС - измерения на опорных пунктах 1 ПВО и опорных пунктах 2 НС, получают геодезические данные в виде пространственных координат по осям X,Y,Z в режиме реального времени, необходимых для осуществления геодинамического мониторинга состояния смещений блоков верхней части земной коры и земной поверхности контролируемой территории и повторное высокоточное геометрическое нивелирование I или II классов по всем опорным пунктам 1 ПВО и опорным пунктам 2 НС. Получают актуальные значения высот опорных пунктов 1 ПВО и опорных пунктов 2 НС. Передают результаты высокоточного позиционирования, высокоточного геометрического нивелирования I или II классов в упомянутую интерфейсную подсистему обработки и постоянного обновления геопространственных данных, в которой по результатам геодезических измерений с помощью компьютерной программы выполняют обработку результатов ГНСС - измерений и уравнивание высокоточной нивелирной сети I или II классов. С помощью компьютерной программы выполняют обработку данных геодинамического мониторинга, производят расчет смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности на момент наблюдений и выполняют сопоставление с их значениями между циклами геодинамического мониторинга. Производят сравнительный анализ текущих значений деформации земной поверхности с предельно допустимыми значениями и оценивают степень геодинамической опасности для инфраструктуры контролируемой территории ГДП. Затем дополнительно создают и используют административную подсистему в виде сервера геопространственных данных с возможностью анализа, интерпретации и хранения полученных геопространственных данных и передают в нее из интерфейсной подсистемы обработки и постоянного обновления геопространственных данных указанные результаты геодинамического мониторинга, значения смещений блоков верхней части земной коры и деформаций земной поверхности на момент наблюдений и их значения между циклами геодинамического мониторинга, результаты сопоставительного анализа текущих значений деформации земной поверхности с предельно допустимыми значениями для инфраструктуры контролируемой территории, результаты оценки степени геодинамической опасности на территории ГДП. Далее дополнительно создают и используют интерфейсную подсистему визуализации геопространственных данных путем предоставления по каналу передачи геопространственных данных сервиса пользователям с возможностью запроса, визуализации и экспорта запрашиваемых геопространственных данных, при этом геопространственные данные используют совместно с возможностью их сопоставления, анализа и интерпретации в режиме реального времени. Тем самым создают метрическую геопространственную цифровую среду в режиме реального времени для оперативной оценки геодинамического состояния и степени геодинамической опасности для объектов инфраструктуры, по результатам геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности на территории ГДП.The proposed method is as follows. Prior to the start of geodetic measurements in the controlled area, a hydraulic fracturing is created (see drawing), on which air defense is performed in a conditional coordinate system using the technology of high-precision satellite positioning GNSS GLONASS / GPS, where air defense reference points 1 (hereinafter referred to as reference points 1) are constantly used GLONASS / GPS operating base stations and NS 2 reference points (hereinafter referred to as reference points 2) located according to a specific design scheme and interconnected by base lines 3, taking into account the geological and tectonic structure of the upper hour blocks the crust of the controlled territory, the identified zones of tectonic disturbances 4 of the sedimentary cover of the upper part of the earth's crust (hereinafter referred to as the zones of tectonic disturbances 4) and the location of infrastructure objects on it, for example, OPO in the territory of an oil and gas field (see drawing). When creating an air defense system and aircraft, they perform high-altitude preparation of the controlled territory by creating a single high-precision high-altitude base 5 by the method of high-precision geometric leveling of I or II classes for all reference points 1 and reference points 2 (hereinafter referred to as a single high-precision high-rise base 5) (see drawing). In addition, when creating an air defense system for air defense reference points 1, equipped with permanent GLONASS / GPS base stations, the starting points are the points of the International Geodynamic Network GPS (IGS) (not shown in the drawing). At the same time, the coordinates along the X, Y, Z axes of each air defense reference point 1 are determined from at least five points of the International Geodynamic GPS Network (IGS) in real time, and the coordinates of the reference points of 2 NS are determined by the method of high-precision positioning from air defense points 1. Moreover, the heights of the reference points 2 NS are determined by including the latter in the high-precision geometric leveling of I or II classes when creating a single high-precision altitude base 5. Geodetic measurements of the zero cycle of geodynamic monitoring of the displacements of the upper part of the earth's crust and the deformation state of the earth’s surface using high-precision satellite positioning technology GNSS GLONASS / GPS is performed in real time. The results of high-precision positioning are transmitted using phase GNSS measurements in conjunction with code, through the use of accurate ephemeris and corrections of the clocks of navigation spacecraft (NSC), high-precision geometric leveling of I or II classes in a PC with general and application software, in which they additionally create interface a subsystem for processing and constant updating of geospatial data. Using a computer program, they process the results of GPS measurements and equalize the high-precision leveling network of classes I or II. Then, using a computer program in automatic mode, create a system for calculating the displacements of the blocks of the upper crust and deformations of the earth's surface and comparing them with their maximum permissible values for the infrastructure of the controlled territory and make a preliminary assessment of the degree of geodynamic hazard in the territory of the traffic police. Complete the zero cycle of geodynamic monitoring. Then, in subsequent cycles of geodynamic monitoring, repeated GNSS is performed - measurements at reference points 1 of the air defense and reference points 2 of the NS, obtain geodetic data in the form of spatial coordinates along the axes X, Y, Z in real time, necessary for the implementation of geodynamic monitoring of the state of displacements of the upper parts of the earth's crust and the earth's surface of the controlled territory and repeated high-precision geometric leveling of I or II classes for all reference points 1 air defense and reference points 2 NS. Get the actual values of the heights of the reference points 1 air defense and reference points 2 NS. The results of high-precision positioning, high-precision geometric leveling of I or II classes are transferred to the mentioned interface subsystem for processing and constant updating of geospatial data, in which, according to the results of geodetic measurements, the GNSS measurements are processed using a computer program and the high-precision leveling network of classes I or II is equalized. Using a computer program, the data of geodynamic monitoring are processed, the displacements of the blocks of the upper part of the earth's crust and the deformations of the earth's surface at the time of observations are calculated, and they are compared with their values between the cycles of geodynamic monitoring. A comparative analysis of the current values of the deformation of the earth’s surface with the maximum permissible values is carried out and the degree of geodynamic hazard for the infrastructure of the controlled territory of the traffic police is estimated. Then they additionally create and use an administrative subsystem in the form of a geospatial data server with the ability to analyze, interpret and store the obtained geospatial data and transfer to it from the interface subsystem for processing and constant updating of geospatial data the indicated results of geodynamic monitoring, the values of the displacements of the blocks of the upper crust and the deformations of the earth surface at the time of observations and their values between cycles of geodynamic monitoring, the results of stavitelnogo analysis of current values of the earth's surface deformation with maximum admissible values for the infrastructure-controlled areas, evaluation results of the degree of danger on the territory geodynamic GFC. Next, they additionally create and use the interface subsystem for visualizing geospatial data by providing a service via a channel for transmitting geospatial data to users with the ability to query, visualize and export the requested geospatial data, while geospatial data is used in conjunction with the ability to compare, analyze and interpret them in real time. This creates a metric geospatial digital environment in real time for the rapid assessment of the geodynamic state and degree of geodynamic hazard for infrastructure objects, based on the results of geodynamic monitoring of the displacements of the upper part of the earth's crust and the deformation state of the earth's surface in the territory of the hydraulic fracturing.

Предлагаемый инновационный способ геодинамического мониторинга за смещениями блоков верхней части земной коры и деформационного состояния земной поверхности, например, на территории нефтегазовых месторождений с применением технологии высокоточного спутникового позиционирования ГНСС ГЛОНАСС /GPS, основанный на неразрушающих методах геодезического контроля, дает возможность:The proposed innovative method of geodynamic monitoring of the displacements of the blocks of the upper crust and the deformation state of the earth’s surface, for example, on the territory of oil and gas fields using GNSS GLONASS / GPS high-precision satellite positioning technology, based on non-destructive methods of geodetic control, makes it possible:

- выполнять сопоставление получаемых параметров: плановых координат, высот, скоростей смещений, наклонов участков местности, деформаций земной поверхности по данным геодезических измерений на территории ГДП;- perform a comparison of the obtained parameters: planned coordinates, heights, displacement velocities, slopes of terrain, deformations of the earth's surface according to geodetic measurements in the territory of the hydraulic fracturing;

- сформировать представление о происходящих геодинамических процессах на месторождении;- to form an idea of the ongoing geodynamic processes in the field;

- оценки степени геодинамического риска и геодинамической опасности территории, по автоматически вычисленным деформационным характеристикам территории ГДП и сопоставления их с критериальными значениями, для принятия превентивных мер и обеспечения безопасной эксплуатации нефтегазовых месторождений.- assessment of the degree of geodynamic risk and geodynamic hazard of the territory, according to automatically calculated deformation characteristics of the territory of the hydraulic fracturing and comparing them with criteria values, to take preventive measures and ensure the safe operation of oil and gas fields.

Claims

The method of geodynamic monitoring of the displacements of the upper part of the earth's crust and the deformation state of the earth's surface using the technology of high-precision satellite positioning of the global navigation satellite system (GNSS) GLONASS / GPS, in which the planned altitude base is created on the controlled territory, on which geodetic measurements using the technology of high-precision satellite positioning GNSS, get the results of geodetic measurements, which are transmitted to a PC with general and applied software, using a computer program, perform the processing of materials, obtain the spatial coordinates of the air defense reference points and the coordinates of the terrain control points on the controlled territory along the X, Y, Z axes relative to the air defense reference points, characterized in that a geodynamic is created on the controlled territory testing ground (GDF), where the aforementioned air defense is carried out in a conventional coordinate system using high-precision satellite positioning technology, where as The GLONASS / GPS permanent stations (GNSS) are used as air defense points, between which they develop an observational network (NS), in which the position of the NS points on the ground is selected taking into account the geological and tectonic structure of the territory of the gas distribution station and the position of the infrastructure thereon, Air defense and NS, perform high-altitude preparation of the controlled territory by creating a single high-precision high-altitude base at the strong points of the air defense and NS by the method of high-precision geometric leveling of I or II classes, in addition, at After the mentioned air defense is created, the starting points are the points of the International Geodynamic GPS Network (IGS), while the coordinates along the X, Y, Z axes of each air defense point are determined from at least five points of the International Geodynamic GPS Network (IGS) in real time, and the coordinates of the points NS is determined by the method of high-precision positioning from air defense points using phase GNSS measurements in conjunction with code, due to the use of accurate ephemeris and corrections of the clock of navigation spacecraft (NSC), in real time transmit the results of high-precision positioning, high-precision geometric leveling of I or II classes of air defense and NS support points to the said PC with general and applied software, in which they additionally create an interface subsystem for processing and constant updating of geospatial data, using a computer program, process the results of GNSS measurements and equalization of a high-precision leveling network of I or II classes, then using a computer program in automatic mode create a the topic of calculating the displacements of the upper crust blocks and the deformations of the earth's surface and comparing them with their maximum permissible values for the infrastructure of the controlled territory, make a preliminary assessment of the degree of geodynamic hazard in the territory of the hydraulic fracturing, complete the zero cycle of geodynamic monitoring, then repeat GNSS in subsequent cycles of geodynamic monitoring measurements at air defense and NS points, obtain geodetic data in the form of spatial coordinates along the X, Y, Z axes in real-time mode about the time necessary to carry out geodynamic monitoring of the state of displacement of blocks of the upper part of the earth's crust and the earth's surface of the controlled territory and perform repeated high-precision geometric leveling of I or II classes for all reference points of air defense and NS, receive the actual values of the heights of the reference points of air defense and NS, transmit results of high-precision positioning, high-precision geometric leveling of I or II classes in the mentioned interface processing subsystem and continuous updating of geo transient data, in which according to the results of geodetic measurements using a computer program they process the results of GNSS measurements and equalization of a high-precision leveling network of I or II classes, using a computer program they process the data of geodynamic monitoring, calculate the displacements of the blocks of the upper part of the earth's crust and the deformations of the earth surfaces at the time of observations and perform a comparison with their values between cycles of geodynamic monitoring, a comparative analysis of current values deformation of the earth’s surface with maximum permissible values, assess the degree of geodynamic hazard for the infrastructure of the controlled territory on the territory of the traffic police, then additionally create and use the administrative subsystem in the form of a geospatial data server with the ability to analyze, interpret and store the obtained geospatial data and transfer it to it from the interface subsystem processing and continuous updating of geospatial data indicated results of geodynamic monitoring a, the values of the displacements of the blocks of the upper crust and the deformations of the earth's surface at the time of the observations and their values between the cycles of geodynamic monitoring, the results of a comparative analysis of the current values of the deformation of the earth's surface with maximum permissible values for the infrastructure of the controlled territory, the results of assessing the degree of geodynamic hazard in the territory of the hydraulic fracturing, further, they additionally create and use an interface subsystem for visualizing geospatial data by providing the transfer of geospatial service data to users with the ability to query, visualize and export the requested geospatial data, while geospatial data is used in conjunction with the possibility of comparing, analyzing and interpreting it in real time, thereby creating a metric geospatial digital environment in real time for online assessment the geodynamic state and the degree of geodynamic hazard for infrastructure, according to the results of geodynamic monitoring of the displacements of blocks of the upper crust and deformation of the Earth's surface area GFC.