Анализ точности традиционных и спутниковых методов геодезических измерений

Получено 03.05.2025
Доработано 29.07.2025
Опубликовано 10.09.2025

Аннотация

В статье представлен детальный сравнительный анализ точности традиционных и спутниковых методов геодезических измерений применительно к задачам аграрного сектора. Целью работы было выявление условий, при которых конкретный метод или их комбинация обеспечивают оптимальное соотношение точности, времени выполнения и устойчивости к внешним факторам при землеустроительных и мелиоративных работах, а также в процессе мониторинга сельскохозяйственных угодий. В рамках исследования проведены полевые эксперименты на участках с различными геоморфологическими характеристиками Кыргызстана, включая равнинные территории Чуйской долины, холмистые пастбищные зоны и горные сады Джалал-Абадской области. Полученные результаты показали, что нивелирование сохраняет лидирующие позиции по вертикальной точности (до 2 мм/км), что делает его незаменимым при проектировании ирригационных систем. Тахеометрия продемонстрировала стабильные значения среднеквадратической ошибки по плану (8-12 мм) и высоте (15-25 мм) в условиях равнин и застроенных территорий. GNSS-измерения в режиме RTK обеспечили высокую производительность и точность (5-10 мм по плану, 10-20 мм по высоте) в открытой местности, однако в горных районах точность снижалась до 3-5 см из-за перебоев сигнала. Наивысшие результаты по точности (3-5 мм) обеспечила статическая ГНСС-съемка, но она оказалась наиболее затратной по времени (20-40 мин/точка). Практическая ценность исследования заключается в разработке рекомендаций по выбору оптимальной методики для кадастровых работ, проектирования мелиоративных систем и внедрения технологий точного земледелия, где наиболее эффективно комбинированное использование традиционных и спутниковых подходов

Ключевые слова

геодезия; точность измерений; среднеквадратическая ошибка; традиционные методы; комбинированные методы; GNSS; GPS
ЦИТИРОВАНИЕ
Sultanalieva, T. (2025). Analysis of accuracy of traditional and satellite methods of geodetic measurements. Bulletin of the Kyrgyz National Agrarian University, 23(3), 30-37. https://doi.org/10.63621/bknau./3.2025.30

Использованные источники

  1. Chai, D., Wang, X., Ning, Y., & Sang, W. (2025). Partial ambiguity resolution strategy for single-frequency GNSS RTK/INS tightly coupled integration in urban environments. Electronics, 14(13), article number 2712. doi: 10.3390/electronics14132712.
  2. Cheng, C., Yang, J., Wang, C., Zheng, Z., Li, X., Dong, D., Chang, M., & Zhuang, Z. (2023). Automatic detection of aerial survey ground control points based on Yolov5-OBB. arXiv:2303.03041. doi: 10.48550/arXiv.2303.03041.
  3. Chodura, N., Greeff, M., & Woods, J. (2025). Evaluation of flight parameters in UAV-based 3D reconstruction for rooftop infrastructure assessment. arXiv:2504.02084. doi: 10.48550/arXiv.2504.02084.
  4. El-Rabbany, A. (2002). Introduction to GPS: The global positioning system. Norwood: Artech House.
  5. Haines, B., et al. (2024). A global combination of geodetic techniques at the observation level: New perspectives on the terrestrial reference frame. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 129, article number e2024JB029527. doi: 10.1029/2024JB029527.
  6. Hamza, V., Stopar, B., Sterle, O., & Pavlovčič-Prešeren, P. (2025). Recent advances and applications of low-cost GNSS receivers: A review. GPS Solutions, 29, article number 56. doi: 10.1007/s10291-025-01815-x.
  7. Huisman, L., & de Ligt, H. (2023). Validation of reference frame consistency of GNSS service products. In J.T. Freymueller & L. Sánchez (Eds.), Gravity, positioning and reference frames. REFAG 2022. International Association of Geodesy Symposia (vol. 156, pp. 175-182). Cham: Springer. doi: 10.1007/1345_2023_232.
  8. Jansson, P., & Lundgren, L. (2018). A comparison of different methods using GNSS RTK to establish control points in cadastral surveying. Stockholm: KTH.
  9. Kutymbek, N., Yestaev, K., Rustem, E., Musabekov, K., & Tursunbayev, Kh. (2025). Justification of the impact of complex melioration on the fertility of compacted sierozem soils of irrigated lands of the Zhambyl region. Scientific Horizons, 28(3), 68-79. doi: 10.48077/scihor3.2025.68.
  10. Leick, A., Rapoport, L., & Tatarnikov, D. (2015). GPS satellite surveying. Hoboken: John Wiley & Sons.
  11. Maboudi, M., Backhaus, J., Mai, I., Ghassoun, Y., Khedar, Y., Lowke, D., Riedel, B., Bestmann, U., & Gerke, M. (2025). Very high resolution bridge deformation monitoring using UAV-based photogrammetry. Journal of Civil Structural Health Monitoring. doi: 10.1007/s13349-025-01001-0.
  12. Maciuk, K. (2018). Advantages of combined GNSS processing involving a limited number of visible satellites. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 98, 89-99. doi: 10.20858/sjsutst.2018.98.9.
  13. Naumowicz, B., & Kowalczyk, K. (2025). Integration of leveling and GNSS data to develop relative vertical movements of the earth’s crust using hybrid models. Applied Sciences, 15(15), article number 8224. doi: 10.3390/app15158224.
  14. Papco, J., Bakon, M., Kubica, L., Belicova, G., Droscak, B., Ferianc, M., Rovnak, M., Ruiz, A.M., & Sousa, J.J. (2024). Satellite-based InSAR geodesy and collocation with GNSS. Procedia Computer Science, 239, 2329-2340. doi: 10.1016/j.procs.2024.06.426.
  15. Raufu, I.O. (2025). Exploring the accuracy of height measurements with multi-constellation RTK GNSS. Nova Geodesia, 5(2), article number 336. doi: 10.55779/ng52336.
  16. Reinprecht, V., & Kieffer, D.S. (2025). Application of UAV photogrammetry and multispectral image analysis for identifying land use and vegetation cover succession in former mining areas. Remote Sensing, 17(3), article number 405. doi: 10.3390/rs17030405.
  17. Reshadati, M., & Shirzaei, M. (2024). A model-based approach for transforming InSAR-derived vertical land motion from a local to a global reference frame. arXiv:2412.10282. doi: 10.48550/arXiv.2412.10282.
  18. Sestras, P., Badea, G., Badea, A.C., Salagean, T., Roșca, S., Kader, S., & Remondino, F. (2025a). Land surveying with UAV photogrammetry and LiDAR for optimal building planning. Automation in Construction, 173, article number 106092. doi: 10.1016/j.autcon.2025.106092.
  19. Sestras, P., et al. (2025b). A novel method for landslide deformation monitoring by fusing UAV photogrammetry and LiDAR data based on each sensor’s mapping advantage in regards to terrain feature. Engineering Geology, 346, article number 107890. doi: 10.1016/j.enggeo.2024.107890.
  20. Wagh, R.V., & Auti, S.K. (2025). The role of geographic information systems (GIS) in land use planning. International Journal of Innovations in Science, Engineering and Management, 4(1), 366-370. doi: 10.69968/ijisem.2025v4i1366-370.
  21. White, A.M., Gardner, W.P., Borsa, A.A., Argus, D.F., & Martens, H.R. (2022). A review of GNSS/GPS in hydrogeodesy: Hydrologic loading applications and their implications for water resource research. Water Resources Research, 58, article number e2022WR032078. doi: 10.1029/2022WR032078.
  22. World Geodetic System (WGS84). (n.d.). Retrieved from https://gisgeography.com/wgs84-world-geodetic-system/.
  23. Zhang, X., Yang, Y., Yang, H., Ren, X., Lin, X., Le, X., & Li, X. (2025). Performance of PPP and PPP-RTK with new-generation GNSS constellations and signals. Satellite Navigation, 6, article number 17. doi: 10.1186/s43020-025-00169-6.
  24. Zhong, H., Duan, Y., Tao, P., & Zhang, Z. (2025). Influence of ground control point reliability and distribution on UAV photogrammetric 3D mapping accuracy. Geo-Spatial Information Science, ahead of print. doi: 10.1080/10095020.2025.2451204.