Development of the deformation GNSS monitoring network for the eastern branches of the Vladikavkaz fault
Abstract
Relevance. This article presents the results of work aimed at developing a deformation GNSS monitoring network for the eastern branches of the Vladikavkaz Fault in the Republic of North Ossetia-Alania. The region is characterized by a high density of geodetic networks, including state, scientific, and commercial networks. However, previous studies did not incorporate the use of state geodetic points or the establishment of a geodetic network uniformly distributed across the republic. The aim of the study, development of a network for deformation GNSS monitoring in the eastern and western branches of the Vladikavkaz fault. Research methods. The developed test site is based on state geodetic points, rock centers laid by the team of authors, and points of permanent networks. Research was conducted to improve the methodology for assessing the accuracy of GNSS measurements, considering the specific mountain physical and geographical conditions. The field control methodology for GNSS equipment accuracy allows for in-field control using a single baseline without reference constructions. Research results. Similar experiments were previously conducted in flat terrain conditions. An important aspect is the application of the method to new types of GNSS antennas that have not been previously studied, including choke-rings, as well as Chinese-made antennas with Chinese CHCNAV boards, which are currently increasingly used in the Russian Federation. Processing observations using the developed algorithm made it possible to compare the nominal parameters of GNSS antennas with their actual characteristics and take into account the actual positions of the phase center. In September 2023, the first observation cycle for modern crustal movements using GNSS was conducted at the newly established Ossetian geodynamic test site. The initial results indicated that most of the standard deviations for point positions in plan view were in the range of 2–3 mm, and in height, 3–5 mm. The average standard deviations values in plan view and height were 3 mm and 6 mm, respectively.
References
Арефьев С.С., Рогожин Е.А., Быкова В.В., Дорбат К. Глубинная структура очаговой зоны Рачинского землетрясения по сейсмотомографическим данным. // Физика Земли. – 2006. – No 1. – C. 30–44.
Белоусов В.В. Большой Кавказ как тектоническая лаборатория. // Проблемы геодинамики Кавказа. М.: Наука, 1982. – С. 9–13.
Кафтан В.И., Татаринов В.Н., Шевчук Р.В., Маневич А.И., Кафтан А.В. Экспериментальное исследование методики полевой оценки точности измерений ГНСС. // Геодезия и картография. – 2023. – No 10. – С. 12–21. DOI: 10.22389/0016-7126-2023-1000-10-12-21.
Лукк А.А., Шевченко В.И. Сейсмичность, тектоника и GPS-геодинамика Кавказа. // Физика Земли. – 2019. – No 4. – С. 99–123. DOI: 10.31857/S0002-33372019499-123.
Маневич А.И., Шевчук Р. В., Кафтан В.И., Татаринов В.Н., Забродин С.М. Развитие сети ГНСС-наблюдений в пределах Нижне-Канского массива с использованием скальных геодезических центров. // Сейсмические приборы. – 2022. – Т. 58. No 4. – С. 111–129. DOI: 10.21455/si2022.4-7.
Милановский Е.Е. Новейшая тектоника Кавказа. М.: Недра, – 1968. 483 с.
Милюков В.К., Дробышев В.Н., Миронов А.П., Стеблов Г.М., Хубаев Х.М. Осетинская геодезическая спутниковая сеть: создание и первые результаты геодинамического мониторинга. // Вестник Владикавказского научного центра. – 2014. – Т. 14. No 4. – С. 2–11.
Милюков В.К., Дробышев В.Н., Торчинов Х.М.З., Хубаев Х.М. Изучение геодинамики горной Осетии в 2009-2011 гг. // Вестник Владикавказского научного центра. – 2011. – Т. 11. No 4. – С. 49–53.
Миронов А.П., Милюков В.К., Стеблов Г.М., Дробышев В.Н., Кусраев А.Г., Хубаев Х.М. Деформации земной коры в Осетинском регионе большого Кавказа по данным ГНСС-измерений. // Геофизические процессы и биосфера. – 2021. – Т. 20. No 4. – С. 122–137. DOI: 10.21455/GPB2021.4-8.
Овсюченко А.Н., Мараханов А.В., Новиков С.С., Рогожин Е.А. Зона Владикавказского активного разлома на территории РСО-А. // Вестник Владикавказского научного центра. – 2008. – Т. 8. No 3. – С. 44–56.
Певнев А.К., Заалишвили В.Б., Мельков Д.А. О модернизации геодезических исследований на Владикавказском геодинамическом прогнозном полигоне. // Геология и геофизика Юга России. – 2014. – No 3. – С. 84–90.
Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей. М.: Картгеоцентр – Геодезиздат, – 1993. 104 с.
Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети. М.: ЦНИ-ИГАиК, 2001. – 30 с.
Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Овсюченко А.Н., Андреева Н.В., Харазова Ю.В. Структура и современная геодинамика мегантиклинория Большого Кавказа в свете новых данных о глубинном строении. // Геотектоника. – 2015. – No 2. – С. 36–49.
Стогний В.В., Стогний Г.А. Глубинное строение и реологическая стратификация земной коры Центрального сегмента Большого Кавказа. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 2. – С. 6–20. DOI: 10.46698/VNC.2024.37.52.001.
Стогний В.В., Стогний Г.А., Пономарева Н.Л. Сейсмотектоника южной части Центрального сегмента Большого Кавказа. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. No 1. – С. 76–96. DOI: 10.46698/VNC.2023.45.94.006.
Тихоцкий С.А., Фокин И.В., Шур Д.Ю., Арефьев С.С. Строение очаговой зоны Рачинского землетрясения 1991 г. по данным локальной сейсмической томографии с адаптивной параметризацией среды. // Геофизические исследования. – 2011. – Т. 12. No 1. – С. 5–31.
Шевченко В.И., Лукк А.А., Прилепин М.Т., Рейлинджер Р.Е. Современная геодинамика Средиземноморской-Малокавказской части Альпийско-Индонезийского подвижного пояса. // Физика Земли. – 2014. – No 1. – С. 40–58.
Шолпо В.Н., Рогожин Е.А., Гончаров М.А. Складчатость Большого Кавказа. М.: Наука, 1993. – 192 с.
Ismail-Zadeh A., Adamia S., Chabukiani A., Chelidze T., Cloetingh S., Floyd M., et al. Geodynamics, seismicity, and seismic hazards of the Caucasus. // Earth-Science Reviews. – 2020. – Vol. 207. Issue 103222. DOI: 10.1016/j.earscirev.2020.103222.
McClusky S., Balassanian S., Barka A., Demir C., Ergintav S., et al. Global positioning system constraints on plate kinematics and dynamics in the Eastern Mediterranean and Caucasus. // Journal of Geophysical Research. – 2000. – Vol. 105. – pp. 5695–5719. DOI: 10.1029/1999JB900351.
Reilinger R.E., McClusky S., Vernant P., Lawrence S., Ergintav S., et al. GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions. // Journal of Geophysical Research. Solid Earth. – 2006. BO5411. DOI: 10.1029/2005JB004051.
Wu J., Tang С., Chen Y. Effect of triangle shape factor on precision of crustal deformation calculated. // Journal of Geodesy and Geodynamics. – 2003. – Vol. 23. Issue 3. pp. 26–30.
English
Русский
