На урбанизированных территориях активно развивается экогеологические процессы , вызывающие деформации зданий и сооружений, аварии и катастрофы. Использование геодинамики сопряжено с большими трудностями и затратами из-за недоступности геологической среды или непосредственных пространственно-временных наблюдений. Нами выполнена научно-производственная разработка технологии геодезическо-гравиметрического мониторинга техногенных геодинамики и деформаций  [1, 4, 10].

Достоинства этого мониторинга выражаются в присущих методам неразрушающего контроля комплексности, помехоустойчивости, мобильности и экономичности проведения всех этапов контроля исследуемых процессов.

Основные этапы представляемых мониторинговых исследований:

1. разработка и реализация для конкретных условий научно обоснованный программы геодезической гравиметрических и других натурных наблюдений за экологическими, деформационными процессами и вызывающими их факторы природного и техногенного характера [2, 6, 7];

2 математическая обработка результатов наблюдений за мобильными планами и высокоточные геодезические сетями объективного выявления с высокой точностью параметров гемодинамики и деформаций [3, 5, 8, 9];

3 математическая обработка и моделирование результатов геодезическо-гравиметрических наблюдений и имеющейся геологической информации для выделения локальных малоинтенсивных аномалии и их динамики с последующей  и соответствующей им оценкой геологоплотностных характеристик разрезов и сейсмотектонической обстановки [11, 12, 13];

4. математическое моделирование исследуемых процессов по результатам Геодезическая гравиметрических и других натурных наблюдений целью анализа и прогноза развития и геодинамики и деформации [14, 15, 16].

Постановка задачи.

Под мониторингом исполнительных съемок мы понимаем, в широком смысле, топографо-геодезической регистрацию текущих пространственно-временных изменений, возникающих в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений, промышленных объектов различного назначения [17, 18]. Результаты исполнительных съемок должны служить для обновления существующей цифровой топографической основы, ведения дежурных генеральных планов, анализа и прогнозирования градостроительной и экологической ситуации [19, 20].

Использование цифровой топографической основы вызывает необходимость поиска новых методов ввода результатов исполнительных съемок в из строительного, экологического и других видов кадастра.

Существующие методы не соответствует мониторинг условий регистрации информации в части ее накопления, замены и согласования по точности. В качестве метода мониторинговой  обработки результатов исполнительных съемок предлагаем использовать алгоритмы методов оптимальной фильтрации [13, 14, 17]. Приводим один из вариантов его применения.

Математическая модель алгоритма неразрушающего контроля.

Совокупность измерений, используемых для обновления цифровых топографических планов и карт разделим на две группы. К первой группе отнесем измерения, обеспечивающие взаимное ориентирование снимаемых объектов в пределах обновляемого участка [18, 19]. Ко второй группе отнесем измерения, выполняемые для привязки участка опорной геодезической сети [20, 21].

Рассмотрим критерии оптимального мониторингового обновлением топографической основы в связи с представленным разделением топографо-геодезической информации.

Подлежащие обработке измерения Y , выполненные в процессе создания геодезической основы и производства  исполнительных съемок, связаны функциональным соотношением F с  координатами определяемых точек X и ошибками измерений V. Математическую модель измерений запишем в матрично-векторном виде:

Y = F(X) + V                                                             (1)

Единый алгоритм обработки показанных выше групп измерений (1) должен обеспечивать минимизацию функционала:

Ф(X) = [Y – F(X)]^T Q_v^-1 [Y – F(X)] + (X-X_o)^TQ_x,o^-1(X-X_o),                                 (2)

где X_o, Q_x,o – полученная из предшествующих измерений априорная информация в виде начальных оценок координат и их обратной весовой матрицы.

Минимизация функционала (2) легко выполняется линеаризованным дискретным фильтром Калмана [22].  При этом обеспечивается стабильность решением и возможность обработки разнообразной измерительной информации. В рамках предлагаемого алгоритма пропадает необходимость различать вышеуказанный группы измерений. В настоящее время нами разрабатывается программные обеспечения для реализации алгоритма обработки мониторинга исполнительных съемок и подготавливается его внедрение в ГИС градостроительного кадастра [23].

Выводы.

Внедрение разработанной нами технологии мониторинговых исследований позволяет принимать своевременные меры по повышению надежности и долговечности безопасности эксплуатации зданий и сооружений, по предотвращению в России аварий и катастроф.

1. Разработан алгоритм обработки данных неравномерной просадки оснований уникальных инженерных сооружений по результатам геодезических наблюдений динамики перемещения неравномерной сетки маркеров.
2. Предложено разделять две главные компоненты тренда на случайную и детерменированную составляющую. Случайная составляющая деформации выделяется с помощью фильтра Калмана, который строится на основе динамической модели объекта.