تعیین دقیق میدان ثقل زمین یکی از موارد لازم برای علومی مانند ژئودزی و ژئوفیزیک می باشد. بدین منظور که در اختیار داشتن اطلاعات بهتر در مورد میدان ثقل، منجر به داشتن داده های مرزی دقیقتر برای مطالعات ساختار درونی زمین می شود. در ژئودزی داشتن یک ژئوئید دقیق به عنوان سطح مبنای ارتفاعی ضروری است. که لازمه ی این امر، مدلسازی میدان ثقل زمین می باشد. روش های ثقل سنجی زمینی و ثقل سنجی با هواپیما جهت تعیین میدان ثقل زمین، دارای پوشش جهانی نمی باشند. بر خلاف این روش ها، روش های ماهواره ای با وجود اینکه قدرت تفکیکی کمتری نسبت به روش های زمینی و هوایی دارند، اما دارای پوشش جهانی هستند. علاوه بر این، با توجه به اندازه گیریهای پیوسته روش های فضایی، می توان از آنها جهت مطالعه ی تغییرات میدان ثقل استفاده نمود. با پرتاب ماهواره های اخیر ثقل سنجی همانند ماهواره چمپ، گریس و گوس تحول عظیمی در روشهای ثقل سنجی به وجود آمده و هم اکنون تحقیقات زیادی به منظور استفاده و پردازش اطلاعات این ماهواره ها برای بازسازی میدان ثقل زمین، در حال انجام می باشد. این ماهواره ها مشاهدات زیادی را در طول مدت ماموریت خود جمع آوری می نمایند که بایستی پردازش هایی روی این داده ها صورت پذیرد تا در نهایت به میدان ثقل زمین در مقیاس محلی یا جهانی دست یافت.

در سال¬های اخیر تعدادی سرویس¬های آنلاین رایگان تعیین موقعیت با gps گسترش یافته¬اند. این سرویس¬ها برای کابران gps مناسب است چرا که بدون داشتن اطلاعاتی از پردازش¬های gps براحتی موقعیت ایستگاه را در اختیار کاربر قرار می-دهد. در این تحقیق چهار نمونه از مشهورترین سرویس¬های رایگان و آنلاین تعیین موقعیت دقیق با نام¬های سرویس بین-المللی تعیین موقعیت مطلق دقیق csrs-ppp کانادا، نرم¬افزار تعیین موقعیت و آنالیز gps، gaps، سرویس اتوماتیک تعیین موقعیت مطلق دقیق apps، سرویس magicgnss معرفی و دقت¬های قابل حصول با استفاده از این سرویس¬ها بررسی شد. بدین منظور مشاهدات واقعی چندین ایستگاه دائم شبکه igs با استفاده از چهار سرویس آنلاین نامبرده پردازش و خروجی آن با مختصات واقعی ایستگاه مقایسه شد. نتایج بدست آمده حاکی از صحت نسبتاً قابل قبول نتایج این سرویس¬های آنلاین تعیین موقعیت مطلق دقیق می¬باشد. به بیان دیگر نتیجه می¬گیریم که سرویس¬های آنلاین تعیین موقعیت مطلق دقیق روشی مقرون به صرفه و در عین حال با دقت بالا برای بسیاری از کاربردهای نقشه¬برداری می¬باشد. همچنین تاثیر طول مدت مشاهدات بر روی نتایج چهار سرویس آنلاین بررسی شد. نتایج نشان می¬دهند که هر چه طول مدت مشاهدات بیشتر شود، خروجی پردازش با استفاده از سرویس¬های آنلاین ppp در مقایسه با مختصات معلوم نقطه از صحت بهتری برخوردار است. بنابراین می¬توان با افزایش مدت مشاهدات قابلیت اطمینان نتایج سرویس¬های آنلاین تعیین موقعیت مطلق دقیق را بالا برد. در نهایت و به دلیل آنکه همواره نیاز است پارامترهای برآوردشده تست گردند که آیا از لحاظ آماری دارای مفهوم می¬باشند یا خیر بنابراین تست اعتبار سنجی نتایج بدست آمده حاصل از پردازش¬های سرویس¬های آنلاین ppp را با استفاده از آزمون-های آماری دنبال کردیم. بدین منظور فرض می¬شود مختصات ایستگاه¬های مورد استفاده دارای توزیع نرمال با پارامتر میانگین معلوم (مختصات معلوم نقطه) و انحراف معیار بدست آمده از خروجی پردازش سرویس¬های آنلاین ppp است. سپس با استفاده از آزمون¬های آماری بررسی کردیم که آیا اختلاف بین مختصات حاصل از چهار سرویس با مختصات واقعی ایستگاه از نظر آماری معنادار هست یا خیر.

امروزه بررسی تغییرات سطح لحظه ای (iss) و سطح متوسط (msl) دریاچه ها اهمیت ویژه ای برای آنالیز تغییرات آن دارد. دریاچه ارومیه با وسعتی بین 6000-4500 کیلومترمربع به عنوان بزرگترین دریاچه داخلی ایران و بیستمین دریاچه جهان شناخته شده است. به دلیل استخراج و استفاده بی رویه از آبهای منطقه و کاهش حجم نزولات جوی در سال های اخیر، نگرانی های زیادی برای از دست رفت قسمت عمده این دریاچه به وجود آمده است. از این رو مطالعات مختلفی در این زمینه برای بررسی تغییرات سطح دریاچه1 ارومیه انجام شده و در حال انجام است. یکی از روش های دقیق برای این منظور استفاده از داده های ماهواره های آلتیمتری2 نظیر topexposeidon وjason1 و jason2 می باشد. البته این روش برای دریاچه های کوچک مثل دریاچه ارومیه محدودیتی هایی نیز دارد. در این پایان نامه با استفاده از داده های?? ساله این ماهواره ها، فرکانس تغییرات سطح دریاچه ارومیه ناشی از اثرات بلند مدت تغییرات جوی (ترسالی و خشکسالی) و اثر فشار و باد به روش آنالیز فوریه3 به دست آمده است. از جمله این فرکانس ها می توان به فرکانس 5، 14و 40 سال اشاره کرد. سپس یک مدل تغییرات سینوسی برای سطح لحظه ای دریاچه برای هر سه فرکانس فوق نوشته شده است که به خوبی می تواند بر داده های سطح لحظه ای موجود از ماهواره های آلتیمتری و همچنین داده های ایستگاه های زمینی منطبق شود. مدل به دست آمده نشان می دهد که سال 2015 پایین ترین سطح را برای دریاچه ارومیه خواهیم داشت اما بازگشت سطح دریاچه ارومیه به سطح قبلی ناشی از بازگشت ترسالی از سال 2015 تا 2030 دور از انتظار نخواهد بود. کلید واژه : ارتفاع سنجی ماهواره ای، آنالیز فوریه، فرکانس تغییرات سطح آب، دریاچه ارومیه

لایه یونسفر تحت تاثیر فعالیت¬های ژئومغناطیسی و فعالیت¬های خورشیدی می¬باشد. به علاوه یونسفر بر اثر سونامی¬ها و زمین لرزه¬ها هم دچار اغتشاشاتی خواهد شد. بنابراین از این ایده می¬توان برای یافتن راهی برای پیش¬بینی زمین لرزه استفاده نمود. به بیان دیگر می¬توان از یونسفر به عنوان یک پیش نشانگر زلزله استفاده نمود. در این تحقیق قصد داشتیم تا با بررسی تاثیر زلزله¬های بزرگ بر روی یونسفر درستی این ادعا را بررسی نماییم. زمین لرزه موردی مورد استفاده، زمین لرزه 11 مارس 2011 به بزرگای 9 ریشتر می¬باشد. یونوسوند یکی از ابزاری است که به کمک آن می¬توانیم به کاوش یونسفر بپردازیم. یونوسوند یک ابزار قدیمی سنجش از دور است، که هنوز هم برای اندازه¬گیری یونسفر و ویژگی های آن به کار می¬رود. اساس اندازه¬¬گیری یونوسوند در اندازه¬گیری زمان رفت و برگشت هر فرکانس می¬باشد. اما از آنجایی که یونوسوند تنها قادر به اندازه¬گیری توزیع چگالی الکترون بالای ایستگاه است و نمی¬تواند اطلاعاتی از تغییرات با وسعت زیاد یونسفر را بدهد، استفاده از مشاهدات gps در آشکارسازی زلزله رونق یافت.. یکی از پارامترهای مهم تاثیر پذیر قبل از وقوع زلزله، پارامتر یونوسفریک tec می¬باشد. مهم¬ترین خصوصیت فیزیکی یونسفر، وجود الکترون¬های آزاد است. tec تعداد الکترون¬های موجود در یونسفر در مسیر سیگنال است که با واحد tecu بیان می¬شود. هر tecu معادل ده به توان شانزده الکترون بر مترمربع می¬باشد. تهیه tec به وسیله تکنیک¬های مختلف مشاهداتی صورت می¬پذیرد که از جمله رایج-ترین آنها استفاده از مشاهدات گیرنده¬های دوفرکانسه gps می¬باشد. در این تحقیق به بررسی اثر زلزله¬های بزرگ بر روی اندازه¬گیری¬های حاصل از رادارهای فضایی یونوسوند و همچنین تغییرات tec حاصل از gps پرداختیم. بدین منظور از مشاهدات سه ایستگاه یونوسوند kokubunji واقع در ژاپن استفاده نمودیم. نتایج کاهش قابل توجه در پارامتر fof2 به واسطه زمین لرزه را نشان می¬دهد. همچنین کاهش در پارامتر nmf2 بیشتر از تغییرات fof2 قابل ملاحظه بود. بعلاوه افزایش در پارامترهای hmf2 و h’f2 قابل ملاحظه بود. سپس آنالیز همبستگی مشاهدات fof2 مابین ایستگاه kokubunji و ایستگاه¬های okinawa و yamagawa به منظور بررسی صحت نتایج حاصله انجام شد. نتایج حاصل از تغییرات vtec نقشه ¬های جهانی یونسفری به فاصله سه روز قبل تا سه روز بعد از وقوع زلزله نشان داد که در روز وقوع زمین لرزه vtec به ماکزیمم مقدار خود می¬رسد که البته این روند از روزهای قبل آن شروع شده و تا چند روز بعد از آن ادامه¬دار بود. در نهایت با استفاده از مشاهدات جمع آوری شده دو ایستگاه igs واقع در ژاپن به بررسی تغییرات tec پرداخته شد. ایستگاه¬های مورد استفاده در این قسمت، دو ایستگاه igs دیگر با نام¬های tskb (در شهر tsukuba) و ایستگاه mtka (در شهر mitaka) بودند. ایستگاه tskb در فاصله حدود 318 کیلومتری از مرکز زمین لرزه و ایستگاه mtka در فاصله حدود 385 کیلومتری از مرکز زمین لرزه واقع شده اند. تغییرات tec محاسبه شده به فاصله سه روز قبل و سه روز بعد از وقوع زمین لرزه مشاهدات مربوط به این دو ایستگاه بررسی شد. بدین طریق تاثیر وقوع این حادثه را بر روی یونسفر بررسی نمودیم. نتایج نشان داد، تغییرات tec در روز 70 (یازدهم مارس 2011( که روز وقوع زمین لرزه است و در نزدیکی ساعت وقوع زمین لرزه مقدار tec به ماکزیمم مقدار خود می¬رسد. مراحل مشابه با ایستگاه tskb برای ایستگاه mtka که دورتر از مرکز زلزله است، نیز تکرار شد. تغییرات tec در ایستگاه tskb نسبت به مقادیر مشابه در ایستگاه mskb مشهودتر بود و علت آن می¬تواند نزدیک¬تر بودن ایستگاه tskb به مرکز زلزله نسبت به ایستگاه mskb باشد.

یکی از مسائل مهم در سازه های مهندسی و بررسی تغییر شکل زمین، کنترل جابجایی می باشد. بدین منظور لازم است در منطقه مورد بررسی شبکه های میکروژئودزی ایجاد گردند. این شبکه ها متشکل از چندین نقطه کنترل و نقطه موضوع می باشد که موقعیت دقیق این نقاط در چندین اپک می بایست تعیین گردند. در مرحله بعدی می بایست نقاط پایدار شبکه با استفاده از روش های موجود آشکارسازی نقاط ناپایدار مشخص شوند. از جمله روش های کلاسیک آشکارسازی نقاط ناپایدار می توان به روش تست ثبات کلی و روش مینیمم سازی نرم l1اشاره نمود. در این تحقیق عملکرد این دو روش با استفاده از مشاهدات شبیه سازی شده بررسی شد. همان طور که از نتایج حاصل شده از شبکه شبیه سازی شده در فصل قبل مشخص است، در جابجایی های کوچک (ضرایب جابجایی یک و دو) روش مینیمم سازی نرم l1 نسبت به روش تست ثبات کلی عملکرد بهتری دارد. با افزایش ضریب جابجایی درصد صحیح کشف نقاط ناپایدار در هر دو روش (تست ثبات کلی و مینیمم سازی نرم l1 افزایش می یابد. هدف دیگر در این پایان نامه، بررسی تغییر شکل احتمالی منطقه معدنی گل گهرسیرجان در اثر انفجارات با استفاده از مشاهدات گیرنده دو فرکانسه و سه فرکانسه می باشد. منطقه معدنی گلگهر سیرجان بزرگترین مجتمع معدنی در ایران می-باشد. این معدن که بصورت روباز می باشد به دلیل استحکام بالای خاک آن جهت انجام عملیات خاکبرداری نیاز به انفجارهای با قدرت بالا دارد. لذا با توجه به طرح های توسعه ای صنعتی در این منطقه و گسترش روزافزون محدوده سایت ها و احداث کارخانه های جدید نیاز به بررسی جابجایی ها در این منطقه می باشد. بدین منظور با استفاده از گیرنده gps مقدار جابجایی در این منطقه تعیین می گردد. گیرنده ای که در این تحقیق استفاده شد، با نام تجاری leica gs15 از نوع گیرنده های سه فرکانسه می باشد. این گیرنده ها علاوه بر قابلیت دریافت فرکانس سوم gps (l5)، قابلیت ارتباط با سیستم ناوبریglonass را نیز دارا می باشند نسبت به گیرنده های یک فرکانسه و دو فرکانسه قادر به تعیین موقعیت با سرعت و دقت بالاتر می باشند .در گیرنده های سه فرکانسه به دلیل اینکه قابلیت ارتباط همزمان با ماهواره های سیستم gps،glonass مقدور می باشد، تعداد ماهواره هایی که با گیرنده ارتباط برقرار می کنند، از گیرنده های دو فرکانسه بیشتر است و این عامل موجب می گردد مقدارdop مشاهدات به کمتر از دو برسد و همزمان درجه آزادی مشاهدات هم بالا رود که مجموع این عوامل باعث افزایش دقت مختصات مشاهداتی می گردد. بدین منظور طییک سری عملیات زمینی و تحلیل و بررسی نتایج، مقدار جابجایی در اثرانفجارات در این منطقه مورد بررسی قرار می گیرد. به دلیل اینکه گیرنده های سه فرکانسه به تازگی وارد بازارهای ایران شده است و خرید این نوع گیرنده بار مالی زیادی دارد تا کنون بررسی دقیقی بر روی مشاهدات این نوع از گیرنده ها در داخل کشور صورت نگرفته است، مع الوصف بنابه دلایل بالا در این پایان نامه به موضوعی جدید پرداخته شده است. نتایج حاصله در شبکه موردی محدوده معدن گلگهر سیرجان نشان می دهد که میزان جایجایی محاسبه شده در دو حالت دو فرکانسه و سه فرکانسه با یکدیگر سازگاری قابل قبولی دارند.

در اوایل سال 70 و در زمانی که بعد از پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی و پایان دوران هشت سال دفاع مقدس، کشور با اجرای برنامه ای مدون و دوره ای پنج ساله، حال و هوای سازندگی و توسعه داشت اجرای طرح کاداستر با تصویب نمایندگان محترم مجلس شورای اسلامی و با محوریت سازمان ثبت اسناد و املاک بعنوان مجری طرح در دستور کار قرار گرفت. در آن زمان که عده ای بعنوان اولین سری دانشجویان رشته مهندسی نقشه برداری جهت اجرای طرح کاداستر کشور در سازمان ثبت بورس شدند کمتر کسی با واژه کاداستر آشنایی داشت.

بررسی حساسیت مشاهدات ماهواره گوس نسبت به عوارض پوسته زمین است که با استفاده از ضرایب هارمونیک کروی حاصل از ماهواره گوس به بررسی تغییرات ثقل در سطح زمین و عمق پوسته پرداخته میشود اما نکته قابل توجه در اینجا این است که که تغییرات ثقل در سطح یا عمق پوسته زمین علاوه بر ارتفاع تابع پارامترهای دیگر نیز میتواند باشد.

برای پردازش شبکه ها gps مهندسین ما از نرم افزارهای مختلفی استفاده می کنند و هر کس بیشتر نسبت به دستگاهی که استفاده می کند از نرم افزارهای همان شرکت برای پردازش شبکه های gps خود استفاده می کند و با همان پارامترها و مدل هایی که پیش فرض در آن نهفته شده است لذا ما در این پایان نامه خواستیم یک سری نرم افزارهای تجاری که مهندسین ما برای پردازش داده های خود استفاده می کنند با یک نرم افزار علمی و قدرتمند که یادگیری آن زمان بر و وقت گیر است و همچنین آموزش آن هم زمان بر بوده ولی نتایج آن قابل اطمینان است در نتایج آنها را مقایسه کنیم و ببینیم که چه مقدار خطا و اختلاف بین نرم افزارها وجود دارد. در این راستا برای نرم افزار علمی از bernese و نرم افزار تجاری شامل leica geo office(lgo) و gnss solutions وchc geomatics office (cgo) را مورد استفاده قرار دادیم و مدل های مورد استفاده نرم افزارها را هم بیان کردیم. برای این منظور یک شبکه داخلی از تهران که داده های آن را از شهرداری تهران دریافت نموده ایم مورد بحث قرار دادیم که پس از پردازش داده ها دیدیم که اگر پلی گن برای شبکه کوچک باشد می توان نرم افزارهای تجاری را با حدود دقت هایی که گفته شد استفاده کرد و حتی با استفاده از داده هایephemerids precise هم دقت آنها بالاتر می رود ولی اگر شبکه ما گسترده و بزرگ باشد چاره ای جز استفاده از نرم افزارهای علمی که با پارامترهای زیادتری پردازش را انجام می دهد نیست.

سد طرق در 25 کیلومتری جنوب شرقی شهر مشهد به عرض جرافیایی 36 13شمالی و طول جغرافیایی 59 43شرقی احداث گردیده است این سد از نوع بتنی دو قوسی می باشد. امروزه بررسی میکروژئودزی برای سازه های بزرگ یک امر ضروری می باشد. به منظور کنترل فیزیکی سد طرق از شبکه میکروژئودزی استفاده شد که این شبکه شامل شبکه خارج سد و شبکه روی تاج سد می باشد این شبکه دوبار در سالهای 67 و 70 مشاهده و آنالیز شده اند در مرحله سوم در سال 92 توسط شرکت مشاور شاخص شرق انجام گردید. مشاهدات gps، برای شبکه فوق در مرحله سوم در آبان 92 انجام گرفت گیرنده های مورد استفاده از نوع لایکا 1200 بوده است و برای پردازش مشاهدات از نرم افزار leica geo office و برای سرشکنی از نرم افزار columbus استفاده شده است و در نتیجه میزان جابجایی های مسطحاتی بوجود آمده در شبکه را بدست آوردیم. مشاهدات ارتفاعی دقیق بروی تاج سد نیز با استفاده از 21 نقطه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج مربوط به میزان جابجایی های ارتفاعی شبکه را بدست آوردیم. پس از ایجاد سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای و افزایش استفاده گسترده آن ها در بخش های مختلف غیر نظامی، بحث کاربرد آن ها در تعیین جابه جایی شبکه های میکروژئودزی نیز مطرح گردید. در این پژوهش از مشاهدات سیستم های ماهواره ای برای شبکه میکروزئودزی استفاده شد.استفاده نمودن از اطلاعات مداری دقیق یا اطلاعات مداری غیر دقیق ، پردازش با نرم افزار های تجاری lgo 5 ، geolab و clombus و همچنین محاسبه استرین برای نقاط واقع شده بر روی تاج محاسبه گردید. این پژوهش بر روی سد طرق انجام گرفته و نتایج زیر حاصل شده است. حداکثر جابه جایی برروی شبکه خارج سد مربوط به bm06 به مقدار 2.69 میلیمتر و همچنین شبکه روی تاج مربوط به tp02 به مقدار 18.71 میلیمتر بوده است. به همین ترتیب در شبکه ارتفاعی حداکثر جابه جایی مربوط به نقطه f13 به میزان 1.87 میلیمتر می باشد.و همچنین قابلیت آشکار سازی بر شبکه مسطحاتی خارج سد به مقدار 2.1 میلیمتر و شبکه روی تاج به مقدار 2.9 میلیمتر محاسبه گردید.