مقايسه روش هاي مختلف تعيين سطح تصحيح ارتفاع ژئودتيك، مطالعه موردي شهر تهران

در طول دهه هاي گذشته، استفاده از سامانه تعيين موقعيت ماهواره اي (GPS) در بسياري از فعاليت هاي ژئودزي، ژئوفيزيك و نقشه برداري توسعه پيدا كرده است. به­كمك اندازه گيري هاي GPS، صرفه جويي در زمان، هزينه و نيروي كار حاصل مي شود. از طرفي ارتفاع بيضوي به دست آمده از GPS، يك ارتفاع هندسي بوده و قادر به تامين نيازهاي كاربردي مهندسي نمي باشد و به همين دليل تبديل به نوع ديگري از ارتفاع به نام ارتفاع ارتومتريك نياز است. براي انجام تبديل بين ارتفاعات بيضوي و ارتفاعات ارتومتريك، سطح تصحيح ارتفاع ژئودتيك تعريف مي گردد. با توجه به داده هاي دردسترس و همچنين دقت مورد نياز، دو روش كلي براي انجام تبديل بين ارتفاعات بيضوي و ارتومتريك وجود دارد كه عبارتند از روش گراني سنجي و روش هندسي. در روش گراني سنجي از تلفيق داده هاي زميني و مدل هاي ژئوپتانسيلي جهاني براي تعيين سطح تصحيح استفاده مي گردد. در روش هندسي از داده هاي GPS/Leveling در يك سري نقاط بنچ مارك استفاده، نوسانات ژئوئيد در اين نقاط محاسبه و سپس با به­كارگيري روش هاي درون يابي، سطح تصحيح ارتفاع ژئودتيك محاسبه مي شود. در تحقيق حاضر، از روش هندسي به منظور تعيين سطح تصحيح استفاده شده است. توابع پايه شعاعي يكي از روش هاي مورد استفاده براي درون يابي داده هاي پراكنده مي باشند. اين روش شامل كرنل هاي مختلفي بوده كه در اين تحقيق از كرنل هاي مولتي كوادريك و اسپلاين صفحه نازك استفاده گشته است. همچنين شبكه عصبي مصنوعي به­عنوان روشي ديگر براي تبديل ارتفاعات بيضوي به ارتفاعات ارتومتريك اعمال شده است. شبكه هاي عصبي نيز شامل انواع مختلفي هستند كه با توجه به اينكه شبكه عصبي پرسپترون بيشترين كاربرد را براي درون يابي داراست، از اين شبكه براي تعيين سطح تصحيح استفاده شده است. درنهايت به­عنوان مطالعه موردي، داده هاي شهر تهران مورد بررسي قرار گرفته اند. از 147 نقطه مبنا كه به صورت پراكنده در محدوده شهر تهران توزيع يافته اند براي محاسبه نوسانات ژئوئيد استفاده شده و سطح تصحيح ارتفاع ژئودتيك در شهر تهران به­كمك روش هاي ذكر شده محاسبه گشته است. در نهايت مجذور ميانگين مربعات (rms) حاصل از روش ها با يكديگر مقايسه شده و روش با كمترين مقدار rms به­عنوان دقيق ترين روش انتخاب شده است. با توجه به نتايح حاصل، اسپلاين صفحه نازك نتايج دقيق تري را براي داده هاي شهر تهران ارائه داده است.