BR21882366 — Разработка модели геоида Республики Казахстан, как основа единой государственной системы координат и высот

Цель работы: Создание локальной модели геоида, на основе комбинирования гравиметрических, астрономо-геодезических данных, глобальных моделей геопотенциала и цифровых моделей рельефа.

Актуальность работы : Создание высокоточной модели геоида для Казахстана не только имеет важное научное значение, но и является экономически выгодным, поскольку позволит заменить сложные и дорогие методы геометрического нивелирования более простыми и доступными ГНСС-методами

Научный руководитель: Доктор технических наук, Профессор, Касымканова Хайни-камаль Михайловна

Полученные результаты:  В рамках НИР выполнена актуализация гравиметрических данных Республики Казахстан, включая оцифровку архивных карт, их пространственную привязку и формирование единой геопространственной базы данных. Проведены полевые и лабораторные исследования, направленные на совершенствование методик измерений гравитационной постоянной и анализ факторов, влияющих на точность результатов. Разработана и реализована современная модель геоида Казахстана (QazGM2025) с использованием глобальных моделей геопотенциала и методов LSMSA, обеспечившая высокую точность согласования с данными ГНСС/нивелирования. Создана цифровая гравиметрическая карта и выполнена интеграция гравиметрических, геодезических и геологических данных. Также разработан и введён в эксплуатацию аккредитованный гравиметрический полигон и актуализирована методика поверки гравиметров. Подготовлены рекомендации по снижению стоимости полевых гравиметрических работ и оптимизации процессов измерений. Проведены мероприятия по распространению результатов НИР среди научного сообщества и заинтересованных организаций.

Список публикаций с ссылками на них

1. Shoganbekova D., Urazaliyev A., Sermiagin R., Nurakynov S., Kozhakhmetov M., Zhaksygul N., Islyamova A. Evaluation of a Soviet-Era Gravimetric Survey Using Absolute Gravity Measurements and Global Gravity Models: Toward the First National Geoid of Kazakhstan // Geosciences. — 2025. — Vol. 15. — Art. 404. — DOI: https://doi.org/10.3390/geosciences15100404. — URL: https://www.mdpi.com/2076-3263/15/10/404
2. Shoganbekova D., Urazaliyev A., Nurakynov S., Kozhakhmetov M., Zhaksygul N., Sermiagin R. Combination of Soviet-Era Surface Gravity and Modern Satellite Data for Geoid Model Computation: A Case Study for Kazakhstan // Computation. — 2025. — Vol. 13, No. 11. — Art. 260. — DOI: https://doi.org/10.3390/computation13110260. — URL: https://www.mdpi.com/2079-3197/13/11/260
3. Shoganbekova D., Urazaliyev A., Godah W., Nurakynov S., Zhaksygul N., Kozhakhmetov M. Temporal variations of geoid heights over Kazakhstan from GRACE–FO data and their relation with hydrological changes in the Caspian Sea and seismic activity // Frontiers in Earth Science. — 2025. — Vol. 13. — Art. 1662855. — DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2025.1662855. — URL: https://www.frontiersin.org/journals/earth-science/articles/10.3389/feart.2025.1662855/abstract
4. Zhanakulova K., Adebiyet B., Orynbassarova E., Yerzhankyzy A., Kassymkanova K.-K., Abdykalykova R., Zakariya M. Application of Machine Learning Methods for Gravity Anomaly Prediction // Geosciences. — 2025. — Vol. 15, No. 5. — Art. 175. — DOI: https://doi.org/10.3390/geosciences15050175
5. Makhmetova G. N., Orynbassarova E. O., Kassymkanova Kh. M., Kulibaba S. B. Assessment of height determination accuracy in comparison of GNSS and high-precision levelling at geodynamic test site // Eurasian Mining. — 2025. — Vol. 43, No. 1. — P. 56–61. — DOI: https://doi.org/10.17580/em.2025.01.10
6. Sermiagin R., Kemerbayev N., Kassymkanova K.-K., Rakhimzhanov A., Kalen Y. Dataset from Scintrex CG-5 gravity meters acquired at the Zhetygen calibration line in Kazakhstan // Data in Brief. — 2025. — DOI: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352340924011132
7. Kosarev N., Odalovic O., Sermiagin R., Kemerbayev N. Modeling of the vertical gravity gradient in the territory of the Republic of Kazakhstan: methods, comparison and evaluation of accuracy // Geodesy and Geodynamics. — 2025. — (in press). — CiteScore 4.7, Q2.
8. Urazaliyev A. S., Shoganbekova D. A., Nurakynov S., Kozhakhmetov M., Zhaksygul N., Sermiagin R. Hybrid Geoid Modeling with AI Enhancements: A Case Study for Almaty, Kazakhstan // Algorithms. — 2025. — (in press). — CiteScore 4.5, Q2.
9. Kenesbayeva A., Kassymkanova Kh. M., Bermukhanova A. M., Miletenko N. A. Creation of a gravimetric map and study of the deep structure of the Turkestan Region of the Republic of Kazakhstan.
10. Kemerbayev N., Zhumakanov A., Shkiyeva M., Kharisov A., Islyamova A., Sermiagin R., Zhanakulova K., Kalen E. Adjustment of the Local Gravimetric Network by Several Software Packages Using the Kazan Calibration Line as an Example // Russian Journal of Earth Science. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.2205/2025ES001051
11. Kassymkanova Kh. M., Orynbassarova E. O., Urazaliyev A. S., Zhanakulova K. A. Method for determining gravimeter drift to ensure high-precision gravity measurements // Mining Journal of Kazakhstan. — 2024. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2024.234.10.005
12. Kemerbayev N. T., Mussina G. A., Shkiyeva M. Kh., Samarkhanov K. B., Batalova A. T., Rakhimzhanov A. N. Review of international calibration systems and their role in environmental studies // Hydrometeorology and Ecology. — 2024. — DOI: https://doi.org/10.54668/2789-6323-2024-115-4-152-166
13. Samarkhanov K. B., Mussina G. A., Shkiyeva M. Kh., Zhumakanov A. B., Orynbassarova E. O. Modern state of gravimetric research in Kazakhstan and prospects of satellite gravimetry for monitoring water bodies // Hydrometeorology and Ecology. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-117-2-91-104
14. Kemerbayev N. T., Samarkhanov K. B., Mussina G. A., Shkiyeva M. Kh., Batalova A. T., Zhumakanov A. B., Venediktova A. Yu. Assessing water level variability in the Zhaiyk River Basin using GRACE satellite gravimetry and hydrological observations // Bulletin of Al-Farabi Kazakh National University. Geography Series. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.26577/JGEM20257729
15. Kenesbayeva A., Kenbaev A., Akhmetov R., Ibraimova A. Prospects of satellite leveling application in the Republic of Kazakhstan // Mining Journal of Kazakhstan. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2025.242.6.007
16. Zhanakulova K. A., Mels R. Zh., Kemerbayev N. T., Abdykalykov R. S. Determination of the vertical gravity gradient // Mining Journal of Kazakhstan. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2025.242.6.004
17. Yerzhankyzy A., Nurakynov S., Bermukhanova A., Kozhakhmetov M. Creation of a gravimetric data database for the geoid model of Kazakhstan // Mining Journal of Kazakhstan. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2025.242.6.003
18. Kenesbayeva A., Kuldeev E. I., Shalenov E. O., Nurpeissova T. B. Application of the kriging method for gravity data interpolation // Mining Journal of Kazakhstan. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2025.242.6.002
19. Urazaliyev A. S., Shoganbekova D. A., Kozhakhmetov M. S., Zhaksygul N. N. Development of a Local Quasi-Geoid Model of Almaty City Using the Fast Collocation Method // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. — 2025. — DOI: https://doi.org/10.32014/2025.2518-170X.564
20. Kassymkanova Kh. M., Malinnikova S. M., Nurakynov S., Turekhanova V. B. Study of geodynamic processes in mineral mining using quasi-geoid based on wavelet analysis // Eurasian Mining. — 2024. — Vol. 1(41). — P. 32–36.
21. Sermiagin R. A., Kemerbayev N. T., Kassymkanova K.-K. M., Kalen E., Mussina G. A., Shkiyeva M. Kh., Samarkhanov K. B., Batalova A. T., Rakhimzhanov A. N., Zhumakanov A. B., Kosarev N. S. Historical overview of gravimetric works in Kazakhstan // Geodesy and Cartography. — 2024. — No. 10. — P. 53–64. — DOI: https://doi.org/10.22389/0016-7126-2024-1012-10-53-64
22. Kassymkanova Kh. M., Orynbassarova E. O., Zhanakulova K. A., Adyebiyet B. The path of relative gravimetric measurements: from pendulum to microchip // Mining Journal of Kazakhstan. — 2024. — No. 4. — DOI: https://doi.org/10.48498/minmag.2024.228.4.005
23. Kassymkanova Kh. M., Kenesbayeva A., Orynbassarova E. O., Zhanakulova K. A., Adyebiyet B. Preparation of gravimetric basis for geoid model of Kazakhstan // Bulletin of East Kazakhstan Technical University. — 2024. — No. 3. — DOI: 10.51885/1561-4212_2024_3_62
24. Shoghanbekova D. A., Urazaliyev A. S., Kassymkanova Kh. M., Kozhakhmetov M. S. Assessment of global geopotential models for Turkestan region // Bulletin of AUES. — 2024. — No. 2 (65).
25. Shoghanbekova D. A., Urazaliyev A. S., Kassymkanova Kh. M., Kozhakhmetov M. S., Kydyrkozhakyzy Sh. Assessment of global geopotential models in Kazakhstan based on geoid heights and gravity anomalies // Bulletin of KazGASA. — 2024. — DOI: https://doi.org/10.51488/1680-080X/2024.2-14