Norges offisielle HØYDESYSTEM og REFERANSENIVÅER

Transkript

1 Norges offisielle HØYDESYSTEM og REFERANSE Desember 1995 Henvendelser kan rettes til: Statens kartverk Til salgs i Statens kartverk Geodesidivisjonen Bestillingsnummer: 4509 Kartverksveien Pris: kr. 96, Hønefoss Telefon: ISBN Telefax: Standarden Norges offisielle høydesystem og referansenivåer gir en oversikt over ulike høydesystemer og forklarer noe av behovet for entydige høyder. Videre gir den anbefaling om hvordan høyder skal oppgis. Hensikten med standarden Norges offisielle høydesystem og referansenivåer er å bidra til at høyder angis slik at man hindrer misforståelser med store samfunnsøkonomiske konsekvenser som følge. Miljøverndepartementet har tillagt Statens kartverk ansvar for standarder og regelverk innen kart og oppmåling. Følgende institusjoner/organisasjoner har vært konsultert under utarbeidelsen av retningslinjene, og anbefaler at den tas i bruk: Det norske meteorologiske institutt Forsvarets militærgeografiske tjeneste Høgskolene Jordskifteverket Norsk Kommunalteknisk Forening (inklusiv Storbygruppen) Norsk Naturskadepool Norske Oppmålingskontorers Forening (NOF) Norges Karttekniske Forbund (NKTF) Norges Statsbaner Statens vegvesen Telenor STATENS KARTVERK

2 Desember 1995 Norges offisielle HØYDESYSTEM og REFERANSE

3 Innhold side 0 Orientering 3 1 Omfang 3 2 Definisjoner 3 3 Referanser 6 4 Norges offisielle høydesystem Offisielle høydesystemer Normalnull 1954 (NN1954) i Sør-Norge Nord-norsk null 1957 (NNN1957) Høydenettet i Norge 7 5 Andre høydesystemer Kommunale vertikale datum Sjøkartdatum Referansenivå for dybder og friseilingshøyder Referansenivået for dybder Referansenivå for friseilingshøyder Kyst-/vannkontur og høyder/dybder i ulike kartverk Landkart Kart i målestokk 1: (Topografisk kartverk) Kart i målestokk 1:5000/10000 (Økonomisk kartverk) Kart i målestokk 1:250/2000 (Teknisk kartverk) Dybder og friseilingshøyder i landkart Sjøkart Bruk av høydesystemene. Anbefalinger Generelt Høyder på kart Friseilingshøyder/frihøyder Dybder Stormflovarsling Bevaring av fastmerker Informasjon 16 Tillegg A Litteratur 18 Tillegg B Norges offisielle høydesystem 19 B.1 Normalnull 1954 (NN1954) i Sør-Norge 19 B.1.1 Historikk 19 B.1.2 Status i B.1.3 Krav til normalhøydepunkt 21 B.1.4 Offisiell innføring av NN B.1.5 Beskrivelse av Normalhøydepunktet (NH) Tregde 22 B.2 Nord-norsk null 1957 (NNN1957) 23 B.2.1 Historikk 23 B.2.2 Innføring av NNN B.3 Sammenknytting av NN1954 og NNN B.4 Presisjonsnivellement og fjordoverføringer. 24 Tillegg C Utvikling av framtidige høydesystem 27 C.1 Bruk av satellittmetoder. Behov for geoidehøyder 27 C.2 Landhevning 29 Tillegg D Statens kartverks høydefastmerketyper. 30 Tillegg E Fylkesvis oversikt over kommunale høydedatum pr. 1.januar

4 Innholdsfortegnelse - figurer: Figur 1. Referansenivå for sjøkart etter 1.januar Figur 2. Figuren viser ulike vannstandsnivåer. 10 Figur 3. Skisse over viktige nivåer i sjøkartene 11 Figur 4. Figuren viser variasjonen av Z 0 langs kysten. 12 Figur 5. Kart over Mandal - Tregde 22 Figur 6. Kart over Tregde 23 Figur 7. Presisjonsnivellement i Norge Årlig produksjon. 26 Figur 8. Den nordiske geoiden(nkg89). Ekvidistanse 1 m. 28 Figur 9. Geoide/ellipsoide 28 Figur 10. Høydefastmerketyper i Statens kartverk 30 2

5 0 Orientering En landsomfattende spørreundersøkelse som Geodesidivisjonen i Statens kartverk gjennomførte i 1990 viste at noen kommuner bruker høyder som ikke er knyttet til Norges offisielle høydesystem. En del kommuner opererer også med mer enn ett høydesystem. Det brukes i dag flere referansenivåer for høydeangivelser som f.eks. middelvann, sjøkartnull, lokalnull. Dette gir grunnlag for misforståelser og feiltolkninger som kan få alvorlige konsekvenser. Som en rettesnor for entydig og korrekt høydeangivelse er derfor denne standarden utarbeidet. 1 Omfang Denne standarden omfatter Norges hovedland og tilgrensende havområder. Den omfatter ikke de norske polarområdene. Standarden definerer de viktigste begrepene knyttet til høydeangivelse. Den angir også hvordan høydesystemene bør brukes generelt, ved bruk til stormflovarsling og ved angivelse av friseilingshøyder. 2 Definisjoner I dagliglivet tenker vi oss høyder på land regnet fra et gjennomsnittlig havnivå(middelvann). Havet er imidlertid påvirket av vind og strøm og andre krefter som kan gi oppstuving eller underskudd på ulike steder langs kysten. For å unngå disse vanskelighetene brukes en annen flate, geoiden, som referansenivå. Den er en nivåflate i jordens tyngdefelt, dvs den flaten som faller nærmest sammen med middelvann for hele jorden. Også andre vannstandsnivåer enn middelvann brukes på enkelte kartserier, som f eks sjøkart. Den vertikale avstanden fra utgangsnivået kalles høyde. Under havflaten blir høyden negativ og avstanden til havbunnen regnet fra sjøkartnull betegnes som dybde. I dagligtale brukes dybde også om avstand ned til et angitt nivå f.eks. boredybde, eller fisken står på 50 meters dybde. De mest brukte spesialtermer i denne standarden er definert i dette kapitlet. Flesteparten av definisjonene er hentet fra «Ordbok for kart og oppmåling», RTT57 [9]. I tilfeller hvor det står et tall bak en forkortelse, slik som i NN1954, står vanligvis tallet for årstallet da dataserien ble avsluttet. Nasjonalt har det vært vanlig å ta hele årstallet med. Internasjonalt har det vært vanlig å ta med kun de to siste sifrene i årstallet datum: Generelt: Numerisk eller geometrisk størrelse eller sett av slike størrelser som danner utgangspunkt eller basis for andre størrelser. Se også vertikalt datum. dybde: Den vertikale avstanden fra et gitt referansenivå til sjøbunnen. friseilingshøyde: Laveste høyde under bru, luftspenn o.l. Høyden refereres i norske sjøkart til spring høyvann ved høstjevndøgn(størrelsen Z 0 over middelvann). For regulerte vann angis f. i forhold til høyeste tillatte regulerte vannstand (HRV). 3

6 frihøyde: Mer omfattende enn friseilingshøyde som er en delmengde av frihøyde. Frihøyde omfatter også laveste høyde i tunneller, underganger, veg-/jernbanebruer, foruten laveste høyde av kraftlinjer osv.. fundamentalpunkt: Punkt (fastmerke) som er gitt og danner utgangspunkt i et definert datum. geoide: Ekvipotensialflate i jordens tyngdefelt. Den faller sammen med midlere havflate når man tenker seg havet i fullstendig ro (uten tidevannsbevegelser, havstrømmer eller bølger). Geoiden følger havets tenkte forlengelse under kontinentene. Tyngdekraftens retning står vinkelrett på geoiden i ethvert punkt. Geoiden er bl a referanseflate for høydeangivelser og astronomiske observasjoner. GPS: Global Positioning System. (Satellitt-posisjonssystem). HAT: Highest Astronomical Tide. (Høyeste tidevann i en periode på 18,6 år). høyde: Uttrykk for punkters beliggenhet i vertikal retning. Høyde regnes vanligvis relativt til en fysisk eller matematisk definert referanseflate som ligger eksakt eller tilnærmet horisontalt. høydedatum: Se vertikalt datum høydegrunnlag: Fastmerke(r) som danner utgangspunkt for høydebestemmelse. høydesystem: System gitt ved et fundamentalpunkt og høyder observert og beregnet etter et prinsipp som gir entydige høyder. høyvann: Den høyeste vannstand som inntreffer på et sted i løpet av én tidevannsperiode. kartnull/sjøkartnull: I hydrografi: Nivå som kartets dybdeangivelser refererer seg til. I Norge ligger nivået i en avstand Z 0 under middelvann. Kartnull er også kalt referansenivå for dybder. LAT: Lowest Astronomical Tide. (Laveste tidevann i en periode på 18,6 år). lavvann: Den laveste vannstand som inntreffer på et sted i løpet av én tidevannsperiode. middelvann: Gjennomsnittlig høyde av sjøens overflate på et bestemt sted, vanligvis funnet ved timevise avlesninger av vannstanden over en viss periode (daglig m, månedlig m, årlig m osv.) (fortrinnsvis 19 år) Middelvann beregnes som det aritmetiske middel av observasjonene. NGO: Norges geografiske oppmåling. NKG: Nordiske kommisjonen for Geodesi. 4 nasjonalt høydesystem: Offisielt vedtatt høydesystem basert på et geodetisk vertikalt datum. Eks. NN1954 og NNN1957.

7 nipp: Tidevann med redusert amplitude som oppstår omkring den tiden da månen er i sitt første eller tredje kvarter. nivellement: Målemetode for å bestemme høydeforskjeller. NN1954: Se Normalnull 1954 NNN1957: Se Nord-norsk null 1957 Nord-norsk null 1957 (NNN1957): Datum for det nasjonale høydesystem i Nord- Norge (nord for Tysfjorden, og i Lofoten). Utdypende omtale i Tillegg B.2. normalhøydepunkt: Fastmerke som har definert høyde og som markerer datum for et høydesystem. Normalnull 1954 (NN1954): Datum for det nasjonale høydesystem i Sør-Norge (sør for Tysfjorden i Nordland). Utdypende omtale i Tillegg B.1. presisjonsnivellement: Meget nøyaktig nivellement med nærmere definert tillatt feilgrense. Ved fram- og tilbakenivellement skal avviket i høydeforskjell ligge på eller under en grense som i Norge etter 1974 har vært (2 s)mm hvor s er avstanden i kilometer mellom nabofastmerker. referanseflate: Entydig definert flate som målinger og beregninger henføres til, f.eks. ellipsoide, geoide. referansenivå: Nivå som høyde eller dybder refererer seg til. sjøkartnull: Se kartnull. SK: Statens kartverk. spring: Tidevann med større amplitude som oppstår i tiden omkring ny- eller fullmåne. TGBM: Tide Gauge Bench Mark. (Referansefastmerke ved en vannstandsmåler). tidevann: Periodisk heving og senking av verdenshavenes overflate forårsaket av himmellegemenes, i første rekke solens og månens, gravitasjonstiltrekning på den roterende jorden. tidevannsperiode: Tid mellom to påfølgende høyvann (eller lavvann). I Norge er det halvdøgnlig tidevann og tidevannsperioden er i middel 12 t 25 min. tørrfall: Del av kysten som ligger i dybdeområdet fra 0,5 m under kartnull til middel høyvann. vertikalt datum: Referanseflate som definerer utgangsnivået i et høydesystem. Vanligvis knyttet til havnivået på en nærmere definert måte. Flaten oppgis i forhold til et referansefastmerke (fundamentalpunkt). Også kalt høydedatum. 5

8 3 3 Referanser Følgende skriv berører standarden for Norges offisielle høydesystem og referansenivåer. Numrene i parentes refererer seg til litteraturliste i Tillegg A. NOU 1984:4 Norsk kartplan, del 3: Geodesi Geodatanormen [1] Kartrådet: Det økonomiske kartverket. Retningslinjer. November [6] Norges Standardiseringsforbund (NSF): NS 4200 Karttegn. Alminnelige regler for utførelse av kart i store målestokker 1.utg. aug.1972 [9] Statens kartverk/norges karttekniske forbund/rådet for teknisk terminologi: Ordbok for kart og oppmåling Hønefoss 1989 ISO :1989 Building construction Measuring instruments Procedures for determining accuracy in use Part 3: Optical levelling instruments. ISO :1989 Building construction Measuring instruments Procedures for determining accuracy in use Part 5: Optical plumbing instruments. ISO 9849: 1991 Optics and optical instruments Geodetic instruments Vocabulary ISO/DIS Optics and optical instruments Geodetic instruments Field procedures for determining accuracy Part 1: Levels 6

9 4 Norges offisielle høydesystem 4.1 Offisielle høydesystemer Norges offisielle høydesystem er i dag basert på Normalnull 1954 i Sør-Norge og Nord-norsk null 1957 i Nord-Norge. Tanker om framtidige offisielle høydesystem finnes i Tillegg C Normalnull 1954 (NN1954) i Sør-Norge Normalnull er fysisk knyttet til ett bestemt fastmerke ved Tregde vannstandsmåler (nær Mandal). Dette fastmerket er normalhøydepunkt. Høyden på dette fastmerket er basert på en utjevning fra 1954 av middelvannstandsberegningene for Oslo, Nevlunghavn, Tregde, Stavanger, Bergen, Kjølsdal og Heimsjø vannstandsmålere. I utjevningen er det benyttet mellom 18 og 53 årganger av de ulike vannstandsmålerne. Normalnull forkortes vanligvis til NN1954, og den er brukt sør for Tysfjorden i Nordland. 4.3 Nord-norsk null 1957 (NNN1957) Nord-norsk null 2 er fysisk knyttet til østre fastmerke ved Malmkaia i Narvik som normalhøydepunkt. Høyden på dette fastmerket er definert i forhold til middelvann ved vannstandsmåleren i Narvik ( ) og Evenskjer ( ). Nord-norsk null ble beregnet og tatt i bruk fra NNN1957 er ut fra observasjonsmaterialet funnet å ligge 28 mm lavere enn Normalnull NNN1957 er brukt nord for Tysfjorden i Nordland. Dette høydesystemet er også brukt i Lofoten. 4.4 Høydenettet i Norge Fra de fastmerker som definerer normalnull, er landets høydesystem fysisk knyttet til et nett av fastmerker langs veier og jernbane, vanligvis med ca en kilometers avstand. Mellom disse fastmerkene er det utført presisjonsnivellement. SK har gitt ut oversiktskart over presisjonsnivellementet. Se side 27. Fra en del nivellementsfastmerker er høyden ført videre ut til landets trekantpunkter ved hjelp av vinkel- og avstandsmålinger. Nesten alle kommuner har valgt sitt høydesystem ved å knytte det kommunale høydenettet til høyder på ett eller flere fastmerker i presisjonsnivellementsnettet eller det nasjonale trekantnettet [Tillegg E]. Fastmerkene er lovbeskyttet (Signalloven av 1923), men likevel er mange nivellementsfastmerker gått tapt. Nærmere omtale av presisjonsnivellementet i Norge finnes i Tillegg B.4. 1 Se nærmere om historikk, status 1954, krav til normalhøydepunkt, formell innføring og beskrivelse av Normalhøydepunktet Tregde i Tillegg B.1. 2 Se nærmere om historikk, innføring av NNN1957 og sammenknytting av NN1954 og NNN1957 i Tillegg B.2 og Tillegg B.3. 7

10 5 5 Andre høydesystemer 5.1 Kommunale vertikale datum Flere norske kommuner har sine egne høydesystem som bygger på et annet vertikalt datum enn Norges offisielle høydesystem. Det gjelder f.eks. Oslo, Stavanger og Trondheim. Noen kommuner som har knyttet seg til NN1954, bruker Statens kartverks presisjonsnivellerte fastmerker som utgangspunkt. Andre har knyttet seg til trigonometrisk bestemte punkter. Trigonometriske punkter har som regel en langt dårligere nøyaktighet enn nivellerte høyder. Dette kan være årsak til uoverensstemmelser mellom høydesystemet i en kommune og nabokommunene. Hvis høydesystemet i en kommune ikke er knyttet til fastmerker i landets offisielle presisjonsnivellementsnett (NN1954/NNN1957), må høydesystemet regnes som lokalt i henhold til definisjonen på høydesystem. Fylkesvis oversikt over kommunale, vertikale datum pr. 1.januar 1996 finnes i Tillegg E. Med tiden vil trolig flere kommuner knytte seg til NN1954 ved å bruke Statens kartverks presisjonsnivellementsfastmerker. Det blir derfor endringer i denne oversikten. Ta kontakt med Statens kartverk eller direkte med kommunen om endringer har skjedd. 5.2 Sjøkartdatum Et norsk sjøkart har flere referansenivåer: referansenivå for dybder (sjøkartnull / måledatum), referansenivå for friseilingshøyder og nivå for kystkonturen. Referansenivåene er lokale og vil variere langs kysten i forhold til NN1954. De ulike referansenivåene er avhengige av størrelsen på tidevannet og vil derfor variere fra sted til sted. Et mål for tidevannsvariasjonene er størrelsen Z 0. Enkelt forklart gir Z 0 forskjellen mellom middelvann og vårjevndøgns spring lavvann (sjøkartnull), eller forskjellen mellom middelvann og høstjevndøgns spring høyvann (referansenivå for friseilingshøyder). Den tilnærmet største forskjellen mellom høyog lavvann vil være 2Z 0. Vær oppmerksom på at 2Z 0 bare gir det bidraget til vannstandsvariasjonene som skyldes tidevannet (tiltrekning fra sol og måne). Avvik fra normalt lufttrykk og kraftig vind kan gi store bidrag til vannstanden. Lavt lufttrykk og pålandsvind gir høy vannstand, mens høyt lufttrykk og fralandsvind gir lav vannstand. Z 0 blir definert som Z 0 = M 2 + S 2 + K 2 + N 2 + K 1 + 0,5 S a hvor leddene på høyre side er såkalte harmoniske konstanter funnet på grunnlag av tidevannsanalyser av vannstandsobservasjoner. De to viktigste konstantene er M 2 og S 2 som står for henholdsvis hovedbidraget fra månen og hovedbidraget fra solen. Se «Den norske los» bind 1 [10] og «Tidevannstabeller for den norske kyst med Svalbard» [11] for mer informasjon. En tabell over Z 0 og de viktigste harmoniske konstantene for en del steder langs norskekysten finnes i [10] og [11]. 8 Vannstandsobservasjonene er referert til TGBM (Tide Gauge Bench Mark), som er et fastmerke i fast fjell nær vannstandsmåleren. Middelverdien av alle observasjonene, vanligvis kalt middelvann (MV), er da entydig bestemt relativt TGBM for det tidsrom målingene har pågått. Høyden på TGBM relativt NN1954, NNN1957, eller et lokalt datum er kjent for alle vannstandsmålerne.

11 Ved kjennskap til MV, Z 0., M 2 og S 2 kan vi beregne ulike tidevannsnivå: Høstjevndøgns spring høyvann (referansenivå for friseilingshøyder) = MV + Z0 Middel spring høyvann = MV + (M 2 + S 2 ) Middel høyvann (kystkontur) = MV + M 2 Middel nipp høyvann = MV + (M 2 S 2 ) Middelvann = MV Middel nipp lavvann = MV (M 2 S 2 ) Middel lavvann = MV M 2 Middel spring lavvann = MV (M 2 + S 2 ) Vårjevndøgns spring lavvann (sjøkartnull) = MV Z 0 Figur 2 viser disse nivåene skjematisk. I tillegg til tidevannsnivåene nevnt ovenfor kan det være nyttig å kjenne til begrepene LAT og HAT, som man ofte kan støte på i utenlandske kart og litteratur: LAT (Lowest Astronomical Tide) er det laveste tidevannet i løpet av en periode på 18,6 år. Langs norskekysten ligger LAT i gjennomsnitt ca. en desimeter lavere enn vårjevndøgns spring lavvann (sjøkartnull). LAT tilsvarer det engelske sjøkartnull. HAT (Highest Astronomical Tide) er det høyeste tidevannet i løpet av en periode på 18,6 år. Langs norskekysten ligger HAT generelt noen cm over høstjevndøgns spring høyvann. Tidevannet i Norge er størst i nord og minst i sør. Dette går fram av fig. 4, side 12, som viser hvordan Z 0 varierer langs kysten. 5.3 Referansenivå for dybder og friseilingshøyder Referansenivået for dybder Alle dybder i et sjøkart blir presentert i forhold til sjøkartnull. Sjøkartnull er lagt til vårjevndøgns spring lavvann (MV Z 0 ), se fig.2 og 3 på henholdsvis side 10 og side 11. Ved spesielle meteorologiske forhold kan vannstanden være lavere enn sjøkartnull. For å minske risikoen for at den reelle dybden er mindre enn det som er angitt i sjøkartet, er det lagt inn en skjult sikkerhetsmargin ( h) i dybdeangivelsene. Statistiske metoder ble i 1987 benyttet til å bestemme den mest sannsynlige årlige minimumsvannstanden for forskjellige havner. På grunnlag av denne analysen ble sikkerhetsmarginen ( h ) bestemt til: Indre Oslofjord (innenfor Drøbaksundet) : h = 40 cm Svenskegrensen t.o.m. Rogaland : h = 30 cm Hordaland : h = 20 cm Sogn og Fjordane t.o.m. Finnmark : h = 10 cm 9

12 All oppmåling utført av Sjøkartverket etter 1.januar 1988 er relatert til et nivå som ligger h under sjøkartnull (MV (Z 0 + h)), men i presentasjonen overfor brukerne (dvs i kartet) angis at de målte dybdene d2 har sjøkartnull som referansenivå, se figur 1. Det er altså lagt inn en sikkerhetsmargin i kartene uten å gjøre brukerne oppmerksomme på dette. Figur 1. Referansenivå for sjøkart etter 1.januar Årsaken til at sjøkartnull fortsatt er angitt som referansenivå i sjøkartene er praktiske hensyn, samt ønsket om at referansenivået skal være definert ved harmoniske konstanter. Se også kap Referansenivå for friseilingshøyder Dette nivået tilsvarer høstjevndøgns spring høyvann og er definert ved MV + Z 0 (se fig. 2 og 3 side 10 og 11). Ved spesielle meteorologiske forhold kan vannstanden være høyere. Høyden på bruer og luftspenn er referert til dette nivået. I våre naboland Sverige og Danmark blir friseilingshøyder kalt frihøyder. 10 Figur 2. Figuren viser ulike vannstandsnivåer. Verdier for Z 0, M 2 og S 2 kan finnes i [10] og [11]

13 Figur 3 Skisse over viktige nivåer i sjøkartene 11

14 av Geodesidivisjonen etablert 12 Figur 4. Figuren viser variasjonen av Z 0 langs kysten.

15 6 Kyst-/vannkontur og høyder/dybder i ulike kartverk Fram til og med 1995 har det eksistert to norske offisielle, nasjonale høydesystem, NN1954 og NNN1957, se Tillegg B, side Grunnet den lille nivåforskjellen mellom de to høydesystemene er navnet NN1954 anbefalt brukt for hele landet. Se 7.1. I underkapitlene under kapittel 6 er følgelig bare navnet NN1954 brukt der det før 1996 var naturlig å nevne begge høydesystemene Landkart Kart i målestokk 1: (Topografisk kartverk) Kystkonturen er tilstrebet avlagt etter middelhøyvann. Se figur 3, side 11. Øvrige høyder på kartet er i det nasjonale høydesystemet NN1954 [8]. Høydeopplysninger på innsjøer/vann : a) Regulert vann påføres høydeopplysning slik: Høyeste regulerte vannstand. Laveste regulerte vannstand. Kontur er avlagt etter høyeste regulerte vannstand b) Uregulert innsjø/vann påføres høydeopplysning slik: Høyde på vannet fotograferingsdagen. Konturen konstrueres slik den kommer fram i fotograferingsøyeblikket Kart i målestokk 1:5000/10000 (Økonomisk kartverk) 1) Høydesystem: På Økonomisk kartverk skal alle høydetall ha referanse til landets offisielle høydesystem NN ) Kystkontur, grunner: Kystkonturen er ment å korrespondere med middelhøyvann. Begrensningslinje for grunner ( i alminnelighet større grunner) korresponderer så vidt mulig med middellavvann. 3) Nullkurve: Hvor det er mulig, tas nullkurven med. Nullkurven har referanse til NN1954. Der det er langgrunt angis tørrfallslinjen om mulig. 4) Høyder på vann: a) Regulert vann påføres høydeopplysning slik: Høyeste regulerte vannstand. Høyeste beregnede flomvannstand/laveste regulerte vannstand. Kontur avlegges etter høyeste regulerte vannstand 13

16 b) Uregulert innsjø/vann påføres høydeopplysning slik: Høyde på vannet fotograferingsdagen. Høyeste registrerte flomvannstand/laveste registrerte vannstand. Kontur korresponderer med normal vannstand. Ved særskilt lav eller høy vannstand under fotograferinga kan konturen konstrueres etter strandmerker eller anna fotografering Kart i målestokk 1:250/2000 (Teknisk kartverk) For teknisk kartverk gjelder samme regler som for økonomisk kartverk ved angivelse av ferskvanns- og kystkontur og for øvrige linjer i saltvann. I teknisk kartverk er høydeangivelsen i samsvar med vedkommende kommunes høydedatum.(det referansenivå kommunen bruker for sine fastmerker.) Der det kommunale datum avviker fra NN1954, skal vedkommende kartblad/kartdatabase ha opplysning om dette og hvor stort avviket er Dybder og friseilingshøyder i landkart Dybder i landkartområdene angis som vertikal avstand fra en referanseflate. Dvs differensen mellom denne flaten angitt i NN1954 og måleobjektet. Eks.: Dybde i innsjø, brønn, borhull, beliggenhet av underjordiske anlegg osv. angis som vertikal avstand fra overflaten på stedet til vedkommende objekt. Når det gjelder friseilingshøyde over en innsjø, så skal den være relatert til tillatt reguleringshøyde for regulerte vann og normal flomvannstand i uregulert vann. Ved opplysning om friseilingshøyder over uregulert vann, skal høyde oppgis i NN1954 for flomvannstand. Hvor det i landkart er opplysninger om dybde/friseilingshøyde, skal opplysningene være entydig stedfestet. 6.2 Sjøkart 714 Kystkonturen er lagt til middelhøyvann, og er definert ved MV + M 2 (se fig.2, side 10, og fig 3, side 11). Dybder angis i meter relativt sjøkartnull. (Dybdene er etter 1.januar 1988 målt relativt et nivå h under sjøkartnull, se avsnitt 5.3.1). Sjøkartnull er ikke internasjonalt standardisert. Ved bruk av andre lands sjøkart må det skaffes opplysning om hva som der brukes som referanseflate. 7. Bruk av høydesystemene. Anbefalinger 7.1 Generelt En høydeangivelse er ikke entydig uten at relasjonen til datum er gitt. Norges offisielle høydesystem skal danne basis ved all høydeangivelse. Forskjellen mellom NN1954 og NNN1957 er så liten i forhold til avstanden mellom kontrollpunktene at begrepet NNN1957 skal falle bort. Se Tillegg B.3. Det offisielle høydesystem for hele Norges hovedland kalles NN1954 med virkning fra 1.januar All bruk av annet referansenivå/høydedatum krever at en også oppgir relasjonen til NN1954.

17 7.2 Høyder på kart Alle kart skal inneholde informasjon om hvilket datum høydene refererer seg til. Hvis høydedatum er noe annet enn NN1954, skal relasjonen til NN1954 klart framgå som egen opplysning på kartet. Hvis relasjonen til NN1954 er usikker, skal usikkerheten angis på kartet, eller den metode som er brukt for å finne relasjonen. 7.3 Friseilingshøyder/frihøyder Som nevnt under definisjoner i kap. 2, skal friseilingshøyde til sjøs referere seg til havflatens nivå ved høstjevndøgns spring høyvann. Derfor skal også høstjevndøgns spring høyvanns høyde over NN1954 oppgis. Tilsvarende skal for friseilingshøyder over uregulerte vann oppgis høyde i NN1954 for normal flomvannstand. For regulerte vann skal friseilingshøyde angis i forhold til regulert høyde over NN1954. For andre forhold angis frihøyden i samsvar med de faste fysiske forhold og standarder for angivelse av vedkommende frihøyde (tunneller, underganger, ledningsspenn over bakken, etc.). Stedet hvor frihøyder refererer seg til skal være entydig angitt. Hvor teknisk kartverk har annet høydedatum enn NN1954, skal kartverkets høydedatum nyttes for frihøyder angitt i kartet og kartverket skal ha påført opplysning om benyttet datum og dettes relasjoner til NN Dybder Dybder til sjøs oppgis i forhold til sjøkartnull. Høydeforskjell mellom sjøkartnull og NN1954 skal oppgis i «Tidevannstabeller for den norske kyst med Svalbard» og på sjøkart (inklusive havnekart). Sjøkartene påføres en passende henvisningsrubrikk i samsvar med eventuell standard for den aktuelle kartserien. Som nevnt i avsnitt ligger det reelle referansenivået for dybder h under sjøkartnull. Dette har ingen betydning ved vanlig bruk av sjøkart, men i enkelte tilfeller er det nyttig å kjenne til Sjøkartverkets bruk av referansenivå. Eksempel: Sett at man har fått i oppdrag å mudre utenfor en kai slik at dybden blir registrert i sjøkartet som 2,0 m. Hvis man befinner seg i Oslofjord-området, må man ta hensyn til at Sjøkartverket måler dybdene relativt et nivå som ligger 40 cm under sjøkartnull. For at dybdene skal angis som 2,0 m i kartet, må man altså sørge for at dybden er 2,40 m relativt sjøkartnull. Dybder i innsjøer skal angis i forhold til en høyde som er oppgitt i NN1954. På tekniske kart som har et annet høydedatum enn NN1954, må avviket fra NN1954 klart framgå av tekstforklaring på kartet. 15

18 7.5 Stormflovarsling Stormflovarsler gis fra Det norske meteorologiske institutt som høyde i cm over vannstanden som er angitt i Tidevannstabellen. For lettere å kunne vurdere hvilke konsekvenser denne stormfloen vil ha i et område skal kommuner/- havnemyndigheter ha målt inn spesielle merker i det lokale miljø i forhold til NN1954 (f.eks. høyden på en kaikant). Omregning av varslet til høyde relativt det lokale merket gjøres på følgende måte: Varslet høyde adderes til beregnet tidevann gitt i Tidevannstabellen for den aktuelle perioden. Man får da den varslede totale vannstanden slik den forventes i forhold til sjøkartnull. Korriger for sjøkartnulls beliggenhet i forhold til NN1954, slik at floens høyde gis i forhold til NN1954. Denne korreksjonsverdien oppgis av Sjøkartverket. Korriger for det lokale merkets beliggenhet i forhold til NN1954, slik at floens høyde gis i forhold til det lokale merket. Stormflo skal også kunne oppgis i forhold til middel høyvann (flomålet). 7.6 Bevaring av fastmerker Fastmerkene i Norges offisielle høydenett er lovbeskyttet ved Signalloven av Det er straffbart å ødelegge eller fjerne fastmerker uten tillatelse fra fastmerkemyndigheten. Hvis fastmerker må flyttes på grunn av vei- og anleggsvirksomhet, skal det tas kontakt med rette fastmerkemyndighet i god tid før anleggsvirksomheten starter. En skisse som viser de ulike typer av høydefastmerker i det offisielle høydenettet finnes i Tillegg D. For disse fastmerkene er Statens kartverk fastmerkemyndighet med adresse: 7.7 Informasjon Statens kartverk Geodesidivisjonen 3500 Hønefoss Telefon: Telefaks: Henvendelser med spørsmål av generell karakter som berører høydesystem og referansenivåer: 1 til sjøs kan rettes til: 16 Statens kartverk Sjøkartverket Lervigsv Stavanger Telefon: Telefaks:

19 2 til lands kan rettes til: Statens kartverk Geodesidivisjonen 3500 Hønefoss Telefon: Telefaks:

20 Tillegg A Litteratur [1] Kartrådet: Det økonomiske kartverket. Retningslinjer. November [2] Norges geografiske oppmåling: Presisjonsnivellement i Sør-Norge , Geodetiske arbeider, hefte 5. Oslo 1956 [3] Norges geografiske oppmåling: Høyder for presisjonsnivellement i Sør-Norge, Geodetiske arbeider, hefte 6, Oslo 1956 [4] Norges geografiske oppmåling, Høyder for presisjonsnivellement i Nord-Norge, Geodetiske arbeider, hefte 15, Oslo 1966 [5] Norges geografiske oppmåling: Høyder for presisjonsnivellement i Sør-Norge Geodetiske arbeider, hefte 16. Oslo [6] Norges Standardiseringsforbund (NSF): NS 4200 Karttegn. Alminnelige regler for utførelse av kart i store målestokker 1.utg. aug.1972 [7] Geir Simensen: Høydebestemmelse med GPS Presentasjon på Geodesidagene [8] Statens kartverk og PS-1-SKLD: Produktspesifikasjon NORGE 1: Topografisk hovedkartserie. Dokument nr. LO av [9] Statens kartverk/norges karttekniske forbund/rådet for teknisk terminologi: Ordbok for kart og oppmåling Hønefoss 1989 [10] Statens kartverk, Norges sjøkartverk: Den norske los bind 1, Stavanger 1986 [11] Statens kartverk, Norges sjøkartverk: Tidevannstabeller for den norske kyst med Svalbard (utg. etter 1993). (Årlig publikasjon) 18

21 Tillegg B. Norges offisielle høydesystem B.1 Normalnull 1954 (NN1954) i Sør-Norge B.1.1 Historikk I 1954 ble et nytt utgangsnivå for høyder tatt i bruk som Sør-Norges offisielle høydesystem. Det avløste det gamle høydesystemet som var basert på Normal Null. Det gamle utgangsnivå for høyderegningen før 1954 var definert slik: «Ved Normal Null (NN) forståes foreløpig middelvannstand bestemt av årene 1888 og ved to fulle års observasjoner på den Kristiania by tilhørende selvregistrerende vannstandsmåler.» I 1890 ble det i NGOs hage i St. Olavs gate 32 i Kristiania (Oslo) satt opp det såkalte Normalhøydepunkt (NH). Det er en granittstøtte fundamentert på fast fjell. NH er et messingfastmerke inne i støtten og høyden over NN ble ved nivellement bestemt til 18,7810 m. I 1912 ble det på søylens utside satt inn en messingbolt forsynt med en kule hvis høyde var 0,2810 m under NH. Kulens absolutte høyde blir da 18,500 m over NN. Denne kule har senere dannet utgangspunkt for alle NGOs nivellementer og dens absolutthøyde over NN har vært fastholdt. Med tiden ble en oppmerksom på at det foregikk en landhevning spesielt i Osloområdet, slik at NHs høyde ikke var i samsvar med den virkelige høyde over middelvann etter som årene gikk. På bakgrunn av langsiktige nivåendringer ble pr. 1. januar 1954 høyden for normalhøydepunktet inne i den nevnte støtten funnet ved utjevning av alle årgangene for Oslo vannstandsmåler lik 19,001 meter. Det tilsvarer en landhevning på 220 mm på disse 60 år eller utjevnet 3,6l mm pr. år. Plasseringen av dagens vannstandsmålerne er vist på figur 4, side12. Vannstandsmålingene i Norge ble drevet i regi av Gradmålingskommisjonen fra ca til Da regnet vitenskapsmennene med at vannstandsvariasjonene langs Norges kyst var godt nok kartlagt. Ansvaret for vannstandsmålingene ble så overført til Geodesiavdelingen i NGO (nå Geodesidivisjonen i Statens kartverk) fordi de hørte naturlig sammen med presisjonsnivellementet (høydedatum, middelvann). Fra 1904 til ble dette arbeidet utført av Geodesidivisjonen. Arbeidet omfattet foruten datainnsamling: teoretisk bearbeidelse av observasjonene, inspeksjoner og kontrollnivellement ved målerne. Sjøkartverket etablerte 5 permanente vannstandsmålere i 1937/-38. Registreringen ble avsluttet under krigen, men ved frigjøringen overtok Sjøkartverket vannstandsmålere som var etablert av okkupasjonsmakten. Etter krigen eksisterte det med andre ord to målenett for vannstand. Ved opprettelsen av Statens kartverk i 1986, ble det bestemt at for framtida skulle Sjøkartverket overta registrering av vannstand. Men Geodesidivisjonen skulle ha fri 19

22 tilgang til alle vannstandsregistreringene. Geodesidivisjonen vil fortsatt opprettholde kompetanse på bearbeidelse av vannstandsregistreringer for høydedatum, middelvann, overvåkning av havnivå og tidejord. Dette skjer som en følge av at Geodesidivisjonen har ansvaret for det nasjonale høydesystemet. B.1.2 Status i 1954 For å få et uttrykk for hvorledes det gamle NN lå i forhold til middelvann (MV) langs kysten har en ved hjelp av de utjevnede nivellementslinjer regnet seg fram til 6 andre vannstandsmålere, og dette ga følgende høyder for NN over de respektive MV-nivåer: Oslo 21,4 cm (utj ) Nevlunghavn 20,4 «(« ) Tregde 19,7 «(« ) Stavanger 25,4 «(« ) Bergen 18,1 «(« og 50-52) Kjølsdal 23,6 «(MV 193l-41 og 47-52) Heimsjø 19,6 «(MV ) Middel 21,2 cm Det ble ansett som uheldig at høyden på Normal Null (NN) ikke svarte til høyden av middelvann langs kysten. 20 Ved å gå over til et nytt NN1954 som lå 21,2 cm under det gamle, ville det nye NNs beliggenhet i forhold til MV langs kysten være: Oslo + 0,2 cm Nevlunghavn 0,8 «Tregde 1,5 «Stavanger + 4,2 «Bergen 3,1 «Kjølsdal + 2,4 «Heimsjø 1,6 «Som det ses er disse avvikene relativt små i forhold til 21,2 cm. Tallene er dessuten mindre enn MV-variasjonene fra år til annet. Det nye Normal Null ville på et hvert sted tilsvare MV med så god tilnærmelse som man kunne finne av en hel årgang vannstandsobservasjoner. Det ville derfor oppfylle alle tekniske krav for kommunene langs Sør-Norges kyst.

23 B.1.3 Krav til normalhøydepunkt De betingelser som ble stilt til normalhøydepunktet, var følgende: Det må stå på sikkert fjell. Det bør stå på et sted hvor landhevningen er liten eller ingen. Det bør stå på et sted hvor det kan knyttes sterkt og sentralt til nivellements nettet og til en vannstandsmåler. Det bør stå så det i framtida ikke kan bli sjenert av veianlegg eller andre anlegg. Analyser av vannstandsdata fra kysten Oslo - Stavanger - Bergen - Trondheim viste at området i nærheten av Mandal ville være best egnet for opprettelse av et nytt normalhøydepunkt. B.1.4 Offisiell innføring av NN1954 Før NGO tok endelig standpunkt til forandring av normalnull og normalhøydepunkt, ble spørsmålet drøftet på et møte som ble holdt 30. januar 1954 med representanter for: Regionplankomitèen i Stor-Oslo-området, Kartnemnda for Trondheim-Strinda, Oppmålingsvesenet i Bærum, Drammen, Oslo, Stavanger og Trondheim. På møtet sluttet samtlige seg til et forslag fra NGO om å gå over til et nytt NN1954 beliggende 21,2 cm under det gamle NN. Partene var også enige om å opprette et nytt NH i traktene ved Mandal og knytte dette til Tregde vannstandsmåler. Bergen oppmålingsvesen, som ikke var til stede på møtet, hadde skriftlig erklært at de var enig i NGOs forslag. Norges vassdrags- og elektrisitetsvesen var også innbudt til møtet, men møtte ikke. På møtet ble det også henstilt til kommunene å gå over til bruk av det nye NN1954. Hvor dette ikke lot seg gjøre, burde det på kartene anføres hvorledes det lokale utgangsnivå lå i forhold til NN1954. NGO foreslo i skriv av 1. februar 1954 til Samferdselsdepartementet at en gikk over til nytt normal null og nytt normalhøydepunkt i samsvar med det som er anført foran. Samtidig ble det foreslått at saken ble forelagt Norges geografiske kommisjon til uttalelse. Saken ble behandlet av Norges geografiske kommisjon på et møte 29. mars Kommisjonen sluttet seg enstemmig til NGOs forslag og uttalte: «Det opprettes et nytt Normal Null (NN1954) basert på middelvannstandsberegningene for Oslo, Nevlunghavn, Tregde, Stavanger, Bergen, Kjølsdal og Heimsjø vannstandsmålere. Det nye NN1954 kommer da til å ligge 21,2 cm under det gamle NN. Normalhøydepunktet i NGOs hage erstattes med et nytt NH som settes opp i området om Mandal og knyttes til Tregde vannstandsmåler.» 21

24 I skriv til NGO av 3. juni 1954 har Samferdselsdepartementet erklært seg enig i Norges geografiske kommisjons uttalelse. Alle høyder på fastmerkene i det norske presisjonsnivellementsfastmerkenettet ble regnet over til NN1954. Nye presisjonsnivellement i Sør-Norge er senere med matematisk tvang knyttet til det opprinnelige nettet. B.1.5 Beskrivelse av Normalhøydepunktet (NH) Tregde Tregde - utgangspunktet for NN1954 Utgangspunktet for NN1954 er et messingfastmerke som står inne i granittsøylen på halvøya Bjorholmen ca 6 km øst-sydøst for Mandal og ca 500 m sør for Tregde sentrum. Granittsøylen står på fast fjellgrunn ved høyeste punkt på halvøya, og ca 80 m nord for selve vannstandsmåleren. Punktet inne i granittsøylen har gradteigsnummer D40N0055 og høyden 11,2047 i NN1954. Koordinatene for granittsøylen i NGO 1948 : x = 991,8 y = ,8 i akse 2, og i ED50: ,50 N ,68 E Følgende nivellementsfastmerker er sikringspunkter for D40N0055 hvor avstand og retning er beregnet i forhold til sentrum granittsøyle: Horisontal Retning Høyde Punkt avstand fra nord i NN1954 i meter i gon i meter D40N0056 0,4 90,00 11,1966 D40N0057 6,2 202,28 10,5825 D40N0058 8,6 75,80 9,5854 D40N ,0 198,40 4,5630 D40N ,4 185,38 2,3003 D40N ,1 197,94 1,7062 Vannstandsmåler ca 81 ca Figur 5. Kart over Mandal - Tregde

25 Figur 6. Kart over Tregde B.2 Nord-norsk null 1957 (NNN1957) B.2.1 Historikk I 1957 ble det innført et nytt utgangsnivå for høyder i Nord-Norge. På den tiden var det en rekke veibrudd med ferjeforbindelser mellom Fauske og Narvik. Følgelig var det derfor ikke noen direkte forbindelse mellom nivellementssløyfene nord for Narvik og det sørnorske nivellementsnettet. Det var derfor behov for å etablere et NN for Nord-Norge. Allerede i 1905 ble det utført et nivellement fra Narvik til Riksgrensa ved Bjørnfjellet, langs Ofotbanen. Som utgangspunkt for dette (se Geodetiske arbeider, hefte 1, Oslo 1912) ble det ved beregningen brukt middelvann ved Narvik vannstandsmåler for årgangene Denne måler var oppstilt ved Malmkaia og sikret med to fastmerker i samme kai. Måleren ble ødelagt under annen verdenskrig, men de to fastmerker var uskadd. Etter krigen overtok NGO en vannstandsmåler i Narvik, oppstilt av tyskerne under krigen, rett ned for Havnekontoret og en ved Evenskjer i Tjeldsundet. Disse målere ble ved presisjonsnivellement knyttet til de gamle fastmerker på Malmkaia. Etter registrering av noen årganger ved disse målere, viste det seg at det gamle utgangsnivå, i forhold til begge disse målere, lå 15 cm høyere enn middelvann i midten av 1950-årene. Det ble derfor i 1957 innført et nytt utgangsnivå som ble kalt Nord-norsk null (NNN) ofte betegnet som NNN

26 B.2.2 Innføring av NNN1957 Gjennom Norges geografiske oppmålings publikasjon Geodetiske Arbeider, hefte 15 utgitt i 1967 ble Nord-norsk null (NNN1957) innført. Nord-norsk null (NNN1957) er definert som middelvann for Narvik vannstandsmåler i tiden og Evenskjer vannstandsmåler i tiden Det er ikke reist noen granittsøyle som markerer NNN1957 slik det er gjort for NN1954. Forskjellen mellom det gamle og nye utgangsnivå framgår av høyden på østre fastmerke på Malmkaia som er referert til begge nivåer: Høyde på østre fastmerke over gammelt nullpunkt: m Høyde på østre fastmerke over NNN nullpunkt: «Differanse: m Det nye utgangsnivå NNN1957 lå altså m under det gamle. Alle høyder på fastmerker i presisjonsnivellementsnettet nord for Tysfjorden ble regnet om til NNN1957. Senere nivellementslinjer nord for Tysfjorden er utført i NNN1957. Nivellementet i Lofoten er også utført i NNN1957. B.3 Sammenknytting av NN1954 og NNN1957 Grunnen til at det eksisterer to adskilte høydesystem er som nevnt den tidligere mangelen på veier i Nord-Norge. Nøyaktig høydemåling (presisjonsnivellement) må nemlig av praktiske grunner utføres langs veier eller jernbaner. Først i 1974 ble NNN1957 og NN1954 knyttet sammen. Differensen mellom de to systemene var på 28 mm, og NN1954 lå høyest. Denne forskjellen ble fordelt lineært over en strekning på ca. 200 km (Fauske- Narvik). Differensen var mindre enn antatt målefeil på strekningen. Dessuten er det upraktisk å operere med to offisielle høydesystem. Dette gir grunnlag for å slå sammen de to høydesystemene slik at en ikke lenger skiller mellom Nord- og Sør-Norge. For de aller fleste formål må vi kunne si at NN1954 og NNN1957 faller sammen. Se forøvrig kap 7.1 der det anbefales at NNN1957 faller bort fra 1.januar B.4 Presisjonsnivellement og fjordoverføringer. Et offisielt høydesystem består av høydebestemte fastmerker i et landsomfattende nettverk. Høydeforskjellen mellom fastmerkene blir bestemt ved presisjonsnivellement. 24 Presisjonsnivellementet utføres etter midtmetoden. Det vil si at de loddrette målestengene ved hver oppstilling plasseres slik at kikkerten kommer like langt fra hver stang. Sikteavstanden skal ikke overstige 50 m. For mest mulig å unngå unormale refraksjonsforhold ved bakken skal nederste halvmeter på stengene ikke brukes. Skaladelingen på stengene ligger på invarbånd. Invar er en legering som forandrer seg svært lite ved temperaturendringer. Nivellerkikkertene er spesielt nøyaktige. De forstørrer 40 ganger og har stor lysstyrke Se [2] for detaljer og [9] side

27 75 og side 76 der en tegning viser teknikken skjematisk. Presisjonsnivellementet må av praktiske grunner følge veier og jernbaner. Nivellementslinjene kroker seg fram i trange daler og langs fjordene. Det ideelle ruteformede nivellementsnettet kan derfor ikke etableres i et land som Norge. På Vestlandet og i Nord-Norge har det vært nødvendig å overføre høyder over fjordene for å få sluttet nivellementssløyfene. Denne høydeoverføringen kalles fjordoverføring. Nivellerkikkerter brukes, men den vanlige midtmetoden blir erstattet av samtidige avlesninger på hver side av fjorden mot en nivellerstang på andre sida av fjorden. Spesielt nøyaktige observasjonsmetoder brukes og observasjonene fordeles over flere dager. Se [2] side for nærmere omtale av metoder og observasjoner. Det nåværende presisjonsnivellementsnettet i Norge er et resultat av nærmere 80 års arbeid. I 1991 ble en database for nivellementsfastmerker og nivellementslinjer påbegynt og i dag er de fleste nivellementsfastmerkene lagt inn. 1.november 1994 var punkt lagt inn i databasen. Totalt omfatter nivellementsnettet ca km. Dessverre er mange fastmerker ødelagt av Statens vegvesen under veiutbygging. På enkelte linjer er 90 % av fastmerkene borte. Det er uhyre viktig å ta vare på de fastmerkene vi har igjen. Et høydesystem uten eksisterende høydefastmerker har ingen verdi. Vi har også fremdeles noen linjer å nivellere langs kysten før vi kan si at vi har et tilfredsstillende landsomfattende presisjonsnivellementsnett i Norge. Historikk: : Norges geografiske oppmåling (NGO) (nå Statens kartverk) begynte med presisjonsnivellement i Fram til 1916 ble det brukt trestenger, og største tillatte differens mellom fram- og tilbakenivellement var 10.5 s mm der s er avstanden i kilometer mellom nabofastmerkene. Standardavviket beregnet av fram- og tilbakenivellement for nivellementslinjene var 4.3 mm pr km. Nivellementene er beskrevet i : Geodetiske arbeider, hefte 1, Norges geografiske oppmåling, Oslo Fra 1916 begynner det såkalte moderne presisjonsnivellementet. Det nye var kikkerter med optisk mikrometer og stenger med skaladeling på invarbånd. Fra 1919 til 1946 ble Zeiss nivellerkikkerter brukt. I 1946 tok NGO i bruk kikkerter av merket Wild N-3. Begge typer har samme nøyaktighet. Samtidig kjøpte NGO tre normalmetre av invar for fastsetting og kontroll av stangmeterlengdene. Normalmetrene ble kalibrert mot den internasjonale meterprototypen ved det internasjonale byrået for mål og vekt i Paris i 1919, 1938 og i Stangundersøkelser med normalmeter ble foretatt vår og høst inne på kontoret. Men kontroller av stengene med normalmeter ble også utført ute i marka. Største tillatte differens mellom fram- og tilbakenivellement var 4 s mm der s er avstanden mellom fastmerkene i km. Gjennomsnittlig nivellerte NGO 250 km dobbeltnivellement i året i denne perioden. Alle nivellementslinjer fra tida før 1916 ble omnivellert. Bare Sør-Norge ble nivellert i perioden bortsett fra en linje nord til Mosjøen. I nivellementsutjevningen som førte fram til NN1954 var det totalt 8468 km presisjonsnivellement med 3822 fastmerker. Avstanden mellom fastmerkene var i gjennomsnitt på 2-3 km. Nærmere beskrivelse av observasjoner og 25

28 beregninger finnes i [2]. Beskrivelse og høyder for alle presisjonsnivellementsfastmerker sør for Mosjøen finnes i [3] : I denne perioden ble presisjonsnivellementet utvidet til Nord-Norge. Også i denne perioden nivellerte NGO til fots. I 1972 ble toleransen mellom fram- og tilbakenivellement satt ned til 2 s mm. Selvhorisonterende instrumenter fra Zeiss, Jena ble tatt i bruk fra slutten av 70-åra. Høyder og beskrivelser av alle presisjonsnivellementsfastmerker nivellert i Sør-Norge og i Nord-Norge nord til Bodø finnes i [5] som er et supplement til [2]. Og [4] inneholder høyder og beskrivelser for alle fastmerker nord for Narvik nivellert fram til I 1974 ble NN1954 og NNN1957 knyttet sammen ved nivellement mellom Fauske og Narvik : I 1980 begynte NGO med motorisert presisjonsnivellement. Det vil si at hver av de to stengene kjøres på biler. På instrumentbilen står observatøren hele tiden ved instrumentet og har nær kontakt med sjåføren som også behandler regnemaskinen og punsjer inn data. På en vanlig arbeidsdag nivellerer et parti nærmere 10 km enkeltnivellement. Dette er mer enn det dobbelte av det et fotnivellementsparti klarer. I 1980-åra hadde NGO/SK et samarbeid med Lantmäteriverket i Sverige om nivellement i grensestrøkene for å slutte sløyfer som gikk inn på både norsk og svensk område. Svenske nivellementspartier observerte en god del i Norge og SK fikk kalibrert stengene hos Lantmäteriverket. I 1983 ble et arbeidsprogram for perioden utarbeidet. Over 4 år skulle det nivelleres 1200 km pr. år. Totalt ble det tatt sikte på å nivellere et sammenhengende nett på km over en periode på 15 år fra Tidsmessig var det viktig å samarbeide med Sverige som alt var i gang med den tredje nivelleringen av det svenske nettet. Hovedhensikten var å kartlegge landhevningen som over tid påvirker høydesystemet i Norge. Et annet formål var å føre høydesystemet ut til kommuner som ennå ikke var tilknyttet landets offisielle høydesystem. Km nivellement 26 Figur 7. Presisjonsnivellement i Norge Årlig produksjon

29 I denne perioden på 40 år er det nivellert km. Det vil si ca. 280 km pr. år. Det er om lag samme gjennomsnitt som for perioden , da gjennomsnittet lå på 250 km. I 1993 ble det utarbeidet en ny 10-årsplan for nivellement. Etter denne planen tok SK sikte på å fullføre 400 km nivellement i 1995 og 800 km nivellement pr år i Deretter 500 km pr år i og 400 km i 2002 og I alt blir dette 5100 km nivellement. Nytt vertikalt grunnlag planlegges ferdig ca I 1994 ga Statens kartverk ut et kart som viser presisjonsnivellementene som er utført av Statens kartverk/ngo. Kartet heter «Oversiktskart over nasjonalt høydegrunnlag». Det er i målestokk 1:1 mill. og er ajour pr. 1. januar Kartet kan bestilles hos Geodesidivisjonen, SK. Det er også tidligere gitt ut tilsvarende kart. Tillegg C. Utvikling av framtidige høydesystem C.1 Bruk av satellittmetoder. Behov for geoidehøyder Når vi bruker satellittmetoder til høydebestemmelse, beregner vi posisjoner i tredimensjonale geosentriske koordinater (X, Y, Z). Vi innfører så en passende referanseellipsoide. Da kan vi regne om X, Y og Z til geografiske koordinater (, ) og ellipsoidiske høyder. Relativ posisjonsbestemmelse med f.eks. GPS gir altså høydeforskjeller referert til den valgte ellipsoiden og ikke referert til geoiden. Høyde over havet(geoiden) har vært brukt til å angi høyder hittil. Vi tror at det også vil være slik i overskuelig framtid. Sammenhengen mellom høyde over geoiden og høyde over ellipsoiden for et punkt er vist på fig. 9. Differensen mellom ellipsoidisk høyde og høyde over havet (geoiden) kalles geoidehøyden. Med den ellipsoide som brukes i satellittgeodesien varierer geoidehøyden i Norge mellom 18 og 48 m (geoiden ligger over ellipsoiden i Norge). Statens kartverk har gitt ut en nasjonal geoidehøydemodell for Norge. Den er beregnet av tyngdemålinger og har jevnt over en nøyaktighet på cm. Se figur 8. Hvis en er ute etter bedre nøyaktighet, kan en estimere geoideforløpet i et lite område. Da måler en med GPS i presisjonsnivellementsfastmerker og finner dermed geoidehøyder relativt et utgangspunkt og kan interpolere mellom punktene. En kan også bestemme loddavvikene og benytte disse til å korrigere ellipsoidiske høydeforskjeller[7]. 27

30 Figur 8. Den nordiske geoiden(nkg89). Ekvidistanse 1 m. 28 Figur 9. Geoide/ellipsoide

31 C.2 Landhevning Jordoverflatens langsomme vertikale bevegelse kalles landhevning. Den skyldes endring i ytre påvirkning (f eks ettervirkning fra istiden) og/eller endring av strømbildet for massebevegelser i jordens indre. Statens kartverk (SK) har ansvaret for å skaffe til veie et landsomfattende konsistent høydesystem. Derfor har SK spesiell interesse av å bestemme landhevningen. Landhevningen medfører nemlig at høydene for terrengpunkter over havets midlere nivå endrer seg med tiden. Denne endring er forskjellig fra sted til sted, og varierer i Sør-Norge fra nær null ute ved kysten til ca. 6 mm/år ved grensa mot Sverige. For nærmere informasjon om landhevning i Norge, henvises til Nasjonalatlas for Norge, kartblad Over kortere avstander er forskjellene i landhevning vanligvis ikke større enn at den kan utelates når nøyaktigheten ved målingene og system blir tatt i betraktning Med bruk av satellitteknologien for posisjonsbestemmelse vil landhevningen med tiden kunne skape enkelte problemer i høydeangivelsen. Jo lenger tid landhevningen foregår, jo større vil virkningen bli på det nasjonale høydesystemet. På denne bakgrunn har Statens kartverk som mål å etablere et nytt høydesystem innen år