NN2000 og litt til. Per Chr. Bratheim Geoforum Sogn og Fjordane 2016

Transkript

1 NN2000 og litt til Per Chr. Bratheim Geoforum Sogn og Fjordane 2016

2 Høydesystemer litt repetisjon Høyde over ellipsoiden (ellipsoidisk høyde): Måling med GNSS gir oss ellipsoidiske høyder. Dette høydesystemet brukes til mange beregningsformål, men er lite egnet til praktisk bruk. Høyde over havet (geofysisk høyde): Brukes til de fleste praktiske formål. Høyder bestemt med GNSS må korrigeres ved hjelp av en modell. NN1954 og NN2000 er geofysiske høydesystemer som gir oss høyde over havet. Geofysiske høyder refererer seg til geoiden

3 NN2000 Felles europeisk utgangspunkt, Normaal Amsterdam Pejl (NAP) Basert på presisjonsnivellement og høydefastmerker Høyder på andre punkter er basert på GNSSmålinger korrigert til NN2000 ved bruk av høydereferansemodell

4 Presisjonsnivellement Grunnlaget for det geofysiske høydesystemet NN2000 Data fra inngår i nettet i Sogn og Fjordane Det moderne nivellement er 100 år i år!

5 Presisjonsnivellement i Sogn og Fjordane

6 GEOIDE - ELLIPSOIDE h = H + N h : Høyden over ellipsoiden H : Høyden over geoiden N : Geoidehøyden (sterkt overdrevet)

7 Høydereferansemodell HREF Modell av differansen mellom ellipsoidisk høyde i Euref89 og geofysisk høyde i NN2000 Basert på en geoidemodell Justeringspunkter med presisjonsnivellert høyde i NN2000 og ellipsoidisk høyde av god kvalitet Best kvalitet nær nivellementslinjene Justeringspunkt

8 Hvorfor har vi skiftet høydesystem? Det gamle høydedatumet NN1954 har mange svakheter: Deformert av landheving Mange store og små lokale deformasjoner Henger ikke sammen med høydesystemene i nabolandene De ellipsoidiske høydene beregnet sammen med landsnettet var ikke av god nok kvalitet Det gamle høydesystemet er derfor ikke tilpasset moderne satellittbaserte målemetoder

9 Krav til høydesystem før og nå Før: Høydebestemmelse basert på fastmerker Nabonøyaktighet viktigst Langbølgede deformasjoner hadde liten innflytelse på resultatet Nå: Nettverks-RTK Høydebestemmelse basert på permanente GNSSstasjoner som kan ligge mange km fra målestedet Homogenitet over større avstander like viktig som nabonøyaktighet Dette stiller store krav til både den geometriske referanserammen (ellipsoidiske høyder), det geofysiske høydesystemet og HREF-modellen

10

11 Hva er gjort for å innføre nytt høydesystem? Fortetting og ny beregning av presisjonsnivellementet Tilleggsmålinger med GNSS i landsnettet Ny beregning av ellipsoidiske høyder basert på permanente stasjoner og nye grunnlagspunkter Beregning av NN2000-høyder på stam- og landsnettpunktene Ny og bedre Href-modell Transformasjonsmodell NN1954 NN2000

12 Hva er gjort for å innføre nytt høydesystem? Transformasjon av høydebærende data Innføring av NN2000 i kommuner og andre virksomheter Geovekst-finansiering og lokal medvirkning Godt samarbeid!

13 Konsekvenser for brukerne Ytelsen til CPOS vil bli bedre Spesielt merkbart i områder der brukerne opplever konstant avvik i forhold til høyder på fastmerker Eiere av basestasjoner må oppdatere ellipsoidisk høyde på stasjonene og informere brukerne

14 Konsekvenser for brukerne Konsekvenser for brukerne Alt endrer seg: Nye ellipsoidiske høyder Nye høyder i NN2000 Ny Href-modell Flere versjoner av HREF for NN2000 Oppdaterte modeller når NN2000 innføres i nye områder. I en overgangsperiode vil noen områder ha høyder i NN2000 mens andre fortsatt bruker NN1954 Prosjekter fullføres normalt i det høydedatumet de ble startet i

15 Konsekvenser for brukerne Må holde oversikt over hvilket høydedatum som gjelder for det aktuelle prosjektet - gjelder både data- og fastmerkegrunnlaget Bruke riktig Href-modell NN1954 og NN2000 Oppdatert versjon av Href for NN2000 Riktig koding av data metadata, f.eks. Prosjekt/databaser SOSI-filer VERT-DATUM NN2000 (i filhodet) KOF-filer (f.eks. filnavn)

16 Hvor mye endrer høydene seg? NN2000 NN1954 Kartet viser høydeendringer som følge av landhevning og skifte av nullnivå. I tillegg er det store lokale variasjoner.

17 Høydeendringer, lokale variasjoner Eksempel fra Sogn og Fjordane

18 HREF i CPOS Dagens HREF i CPOS tjeneste blir avviklet Kun NN1954 Erstattes av to nye tjenester: HREF NN1954 HREF NN2000 Skjer i løpet av våren/forsommeren 2016 Brukerne vil få beskjed

19 Omregning av høyder Riktig: Feil: Høyde i NN1954 Høyder i NN1954 Href-modell for NN1954 Transformasjonsmodell Ellipsoidisk høyde Href-modell for NN2000 Høyde i NN2000 Høyde i NN2000

20 Oppnåelig nøyaktighet med posisjonstjeneste Det antas at det vil være tilsvarende tall for andre posisjonstjenester basert på kartverkets stasjonsnettverk

21 Statisk GNSS og ETPOS Erfaringstall, grunnriss: Standardavvik på en vektor = 5 1 Eksempel: En 10 km lang vektor får standardavvik 11 mm Erfaringstall, ellipsoidisk høyde: Standardavvik på en vektor = ,5 100 ø Eksempel: En 10 km lang vektor med høydeforskjell 250 m får standardavvik 14 mm. Høydeforskjell 1000 meter gir standardavvik 29 mm

22 Statisk GNSS og ETPOS Kvaliteten på målingene er avhengig av måleforhold, måletid og beregningsmetodikk Vi anbefaler minimum én times måletid, økes ved lange vektorer Et punkt bør bestemmes med mer enn én GNSS-vektor Estimert standardavvik på et punkt = å é Forutsatt at alle vektorer har samme standardavvik

23 De viktigste faktorene ved all GNSS-måling Gode måleforhold Måle med kontroll Unngå grove feil

24 Målemetoder Lokalt fra landsnett Posisjonstjeneste Global realisering (PPP) i ITRF transformasjon til EUREF89 EUREF89 N,Ø,EllH Ell H Href EUREF - NN2000 EUREF89 N Ø NN2000 H Resultatene skal stemme innenfor målemetodenes presisjon

25 Høyde NN1954 erstattes med NN2000 De ellipsoidiske høydene i landsnettet beregnes på nytt, denne gangen med de permanente stasjonene som grunnlag Justeringspunkter for Href for NN2000 Resultat: Høydene på landsnettpunktene stemmer med høyder fra posisjonstjenester basert på Kartverkets permanente stasjoner

26 Grunnriss Nord- og øst koordinatene på landsnettpunktene ble bestemt før vi hadde permanente stasjoner Koordinater på de permanente stasjonene beregnes uavhengig av landsnettet Tester viser at koordinater bestemt med målemetodene beskrevet tidligere stort sett stemmer innenfor 5 15 mm

27 Noen utviklingstrekk Kvaliteten på posisjonstjenestene vil bli enda bedre enn de er i dag Differansen landsnett posisjonstjenester blir mer merkbar Når kvaliteten på posisjonstjenestene øker kan de brukes til stadig flere formål Det vil komme nye posisjonstjenester som gir koordinater i en global referanseramme Transformasjoner mellom globale referanserammer og Euref89 blir viktigere

28 Fremtidsutsikter for landsnettet De permanente stasjonene har overtatt rollen som bærer av den nasjonale referanserammen Euref89 Det vil fortsatt være behov for landsnettpunkter, men ikke så mange som tidligere Kvalitetskravet til punktene vil øke

29 Referanserammer i Norge Eldre referanserammer Realisert Deformasjoner Før 1948 Store Ingen landsdekkende NGO meter Observasjoner fra EUREF cm / 5 cm Landsnett EUREF89 Oppdatert H cm / 1.5 cm PGS + landsnett ITRF cm/ 0.5 cm PGS 1 cm / 1.5 cm Landsnett ITRF cm/ 0.5 cm PGS

30 Prosjekt på Søre Sunnmøre

31 Tre pågåande satsingar Grøn Laser Søre Sunnmøre (GLaSS) Tette datagapet mellom eksisterande data i sjø og på land Prosjektleiar: Hilde Sande Borck (hilde.sande.borck@kartverket.no) Felles referanseramme for sjø og land Samanhengen mellom høgder på land og djup i sjø er i dag ikkje godt nok definert Prosjektleiar: Per Christian Bratheim (per.christian.bratheim@kartverket.no) Visualisering av havnivå Planleggingsverkty som koplar eksisterande data (høgdemodell, framskriving av havnivå, tal for stormflo, mm) og nye, lokale data frå GPS og InSAR Prosjektleiar ikkje klar endå

32 Felles referanseramme Mål: Middelvannsflate og (betre) geoidemodell gjeve til ellipsoiden Metodeutvikling Omfang: Tyngdemåling Presisjonsnivellement Vasstandsmåling GNSS-måling av vassoverflate fra båt Måling av vassoverflate med laser

33 GLaSS - laserprosjektet Mål: Dekke datagapet mellom eksisterande gode data i sjø og på land Omfang: Datafangst i grunne områder (god dekning ned til 3 meter under sjøkartnull) Kan bli aktuelt med noko ekstra tradisjonell sjømåling