NUMERUS

GPS i geoida w praktyce

Wraz z upowszechnianiem się techniki GNSS, a zwłaszcza rozwojem serwisu ASG-EUPOS, pojawiło się ożywione zainteresowanie krajowym modelem quasi-geoidy. Szczególne zainteresowanie wykazują posiadacze odbiorników RTK/RTN, co jest zrozumiałe, ponieważ właściwy model geoidy wgrany do kontrolera decyduje o jakości pomiarów wysokościowych. Jeszcze niedawno geoida była przedmiotem zainteresowania tylko wąskiej grupy specjalistów zajmujących się zagadnieniami geodezji wyższej, a gwałtownie stała się "chlebem powszednim" w najprostszych zastosowaniach produkcyjnych. Sprawa jest oczywista, ale w wymiarze praktycznym użytkownicy GPS-ów napotykali na niemałe problemy:

Zobacz również
Program H2H-pl

Bardzo pomocne w kierunku normalizacji sytuacji było rozporzadzenie Rady Ministrów z dnia 15 października 2012 r. w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych, którego skutkiem było opublikowanie przez GUGiK modelu quasi-geoidy pn. PL-geoid-2011, co nastapiło w styczniu 2014 r. Tym razem jest to model obowiązujacy, więc geodeta ma jasność jakiego modelu powinien używać. Warto również doceniać, że jest to już model numeryczny zintegrowany wysokościowo z systemem ASG-EUPOS.

Model quasi-geoidy opublikowany w 2014 roku dotyczył różnic pomiędzy wysokością elipsoidalną i wysokością normalną w układzie PL-KRON86-NH. Natomiast w grudniu 2019 roku GUGiK opublikował również model quasi-geoidy w układzie wysokościowym PL-EVRF2007-NH, co jest zwiazane z systematycznym przechodzeniem naszej służby geodezyjnej na układ wysokościowy PL-EVRF2007-NH.

Ewentualnie źle dobrany model geoidy na pewno ma negatywny wpływ na dokładność rzędnych wyznaczanych metodą GNSS. W poniższej tabeli dla kilkunastu przykładowych punktów rozrzuconych po obszarze kraju podano wartości różnic undulacji N pomiędzy aktualnie obowiązującym modelm PL-geoid-2011 oraz poprzednim modelem pn. GUGiK-2001. Jak widać w kolumnie [ 7 ] w niektórych rejonach różnice modeli są bardzo istotne.

Współrzędne punktuUndulacja N Różnica N
[5]-[4]
Różnica N
[3]-[4]
BLGUGiK-2001 PL-geoid-2011
siatka 1' x 1'
PL-geoid-2011
siatka 0.01o x 0.01o
1234567
49 13 05.1219 53 08.6243.03243.03043.03090.00090.002
49 29 17.3420 34 10.1139.64639.56039.5593-0.00070.086
49 44 03.6519 00 26.7342.30042.24742.24770.00070.053
49 35 19.4421 22 14.7237.30337.21237.21210.00010.091
49 14 12.2922 15 02.7237.42037.35337.35390.00090.067
54 15 24.0516 04 09.4733.54033.56533.56580.0008-0.025
54 15 15.5520 45 21.2728.11628.04128.04100.00000.075
53 44 20.4222 15 04.4528.54228.46228.4614-0.00060.080
52 26 10.6522 52 03.4028.73628.65528.6548-0.00020.081
51 45 07.3222 41 15.2929.58629.50329.5028-0.00020.083
49 45 11.7221 49 06.3035.66235.58935.5885-0.00050.073
49 48 01.4919 59 11.3340.29840.23240.23230.00030.066
51 51 03.4114 39 12.2340.33140.35140.35100.0000-0.020
53 50 25.1715 10 24.6335.05135.00535.00540.00040.046
54 30 32.1118 11 32.8330.05130.01030.01030.00030.041
54 05 41.2322 31 26.7027.85227.80427.8035-0.00050.048
52 31 31.3214 42 15.3837.86837.84837.84810.00010.020
52 13 23.5219 25 07.5332.27732.24932.24950.00050.028
51 11 24.0815 42 10.6741.56941.55041.5499-0.00010.019

Dodatkowo w kolumnie 6 pokazano wartość undulacji wyliczonej przy zastosowaniu dla geoidy siatek interpolacyjnej o interwale 1'x1' oraz interwale 0.01ox0.01o. Pierwszy interwał był stosowany w modelu GUGiK-2001 i zazwyczaj jest używany w oprogramowaniu kontrolerów GPS. Drugi, mniejszy interwał siatki jest przypisany orginalnej postaci modelu PL-geoid-2011. Jak widać interwał siatki interpolacyjnej nie ma istotnego wpływu na dokładność undulacji w zastosowaniach praktycznych, ponieważ różnica z dużym zapasem mieści się w zakresie dokładności odbiornika GPS.

Zamów plik geoidy w układzie PL-KRON86-NH lub PL-EVRF2007-NH w formacie GSF

Istnieje możliwość zamówienia pliku nowej geoidy PL-geoid-2011 w układzie PL-KRON86-NH lub PL-EVRF2007-NH oraz w formacie GSF. Osoby zainteresowane proszone są o kontakt e-mailowy.
Będzie to stosowny wycinek modelu przystosowany do rejonu typowej działalności zamawiającego. Przyjęto zasadę, że największy wycinek geoidy może obejmować obszar konkretnego powiatu i jego powiatów sąsiednich. W wiekszości przypadków odpowiada to potrzebom klientów, ponieważ jest wystarczające do typowej aktywności przeciętnego geodety.

Ewidentną korzyścią posługiwania się odpowiednio dobranym plikiem wycinka geoidy będzie przyspieszenie pracy rejestratora, ponieważ mniejszy plik oznacza angażowanie mniejszych zasobów procesora kontrolera, które, jak wiadomo, przy tego typu urządzeniach nie są zbyt duże. Każde powiększenie obsługiwanego obszaru powoduje powiększenie pliku geoidy w proporcji kwadratowej. Tak więc zmniejszenie obszaru do zakresu odpowiadającego faktycznym potrzebom zlikwiduje straty czasowe na ładowanie oraz przetwarzanie niepotrzebnych danych. Tę każdorazową, przymusową stratę można wyeliminować posługując się fragmentem geoidy odpowiednio dobranym do zakresu terytorialnego swojej typowej działalności.

Jak wiadomo model geoidy pozwala na przejście z wysokości elipsoidalnych do wysokości normalnych w układzie PL-KRON86-NH lub PL-EVRF2007-NH. Stanowi to pewien problem w zastosowaniu techniki GPS w rejonach, gdzie mapa jest prowadzona jeszcze w starym układzie Kronsztadt'60. Do realizacji wzajemnych przeliczeń pomiędzy różnymi układami wysokości użyteczny może być program H2H-pl.

Copyright© NUMERUS Wiesław Kozakiewicz www.numerus.net.pl