Accuracy of determining the volume of road salt storage based on surveying with reflectorless total stations

Deflections of the vertical were traditionally used for modelling geoid on local and regional scale. First astrogeodetic geoid model for Poland was developed in 1961 while the last was calculated in 2005 in the framework of the project on precise geoid modelling. That model was developed using the improved deflections of the vertical, both astronomic and gravimetric. There are several effects, that were not fully considered, and problems that were not completely solved. They concern quality of archival astrogravimetric data, problem of weighting, the effects of plumb line curvature and elimination of outlying observations. In addition, all those geoid models were determined with the use of simplified astronomical levelling approach. The aim of this study was to improve the astrogravimetric geoid model in Poland by improving the procedure of astrogravimetric geoid modelling and by using improved data. In the part I of this paper theoretical background of astronomic levelling and least squares collocation methods are given. Then the accuracy of the components of the deflections of the vertical was estimated and the weights of astrogeodetic and astrogravimetric deflections of the vertical were determined. After that in the part II the astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined from improved deflections of the vertical with the use of astronomical levelling. Other astrogeodetic and astrogravimetric geoid models were determined by least squares collocation with additional use of gravity anomalies. All four computed models were compared with the GPS/levelling geoid of the satellite POLREF network. The results obtained indicate that both astrogeodetic and astrogravimetric geoid models determined from the same input data using least squares collocation approach is by factor 5 to 7 more accurate than the ones obtained using classical astronomical levelling. Streszczenie: Tradycyjnie odchylenia pionu są wykorzystywane w celu wyznaczenia przebiegu geoidy w skali lokalnej lub regionalnej. Pierwszy astro-geodezyjny model geoidy dla obszaru Polski zostal opracowany w 1961 roku a ostatni model geoidy opracowano w 2005 roku w ramach grantu zamawianego dotyczącego wyznaczenia precyzyjnego modelu geoidy. Ostatni modelu geoidy zostal opracowany na podstawie poprawionych o bledy systematyczne astro-geodezyjnych i astro-grawimetrycznych odchylen pionu. Istnieje szereg czynnikow, ktore do konca nie zostaly uwzglednione oraz szereg problemow, ktore nie zostaly uwzglednione przy opracowywaniu kolejnych modeli geoidy. Problemy te dotyczą jakości danych archiwalnych, zagadnienia wagowania obserwacji, redukcji odchylen pionu na geoide, eliminacji obserwacji odstających. Ponadto, wszystkie te modele geoidy byly opracowane z uzyciem uproszczonej metody jaką jest metoda niwelacji astronomicznej. Celem niniejszej pracy bylo opracowanie ulepszonego astro-grawimetrycznego modelu geoidy dla obszaru Polski poprzez uzycie udoskonalonych danych i lepszego algorytmu obliczeniowego. W cześci I publikacji przestawiono, w duzym skrocie, podstawy teoretyczne niwelacji astronomicznej i kolokacji najmniejszych kwadratow. Nastepnie oszacowano dokladnośc skladowych odchylen pionu i określono sposob wagowania obserwacji. W cześci II opracowano metodą niwelacji astronomicznej dwa modele geoidy, a mianowicie jeden model z poprawionych astro-geodezyjnych danych a drugi model z astro-grawimetrycznych danych. Kolejne dwa modele geoidy opracowano metodą kolokacji najmniejszych kwadratow, jeden model z danych astro-geodezyjnych a drugi model z astro-geodezyjnych odchylen pionu i anomalii grawimetrycznych. Modele te zostaly porownane z odstepami geoidy na punktach satelitarnej sieci POLREF. Wyniki porownania wskazują, ze modele geoidy opracowane metodą kolokacji są od 5 do 7 razy lepsze niz modele opracowane klasyczną metodą niwelacji astronomicznej.