|
|2022-08-30|
GNSS, Geodezja, Edukacja
Wysokość Rysów zweryfikowana
Właśnie zakończyła się kampania pomiarowa wysokości szczytów w Tatrach Wysokich i Zachodnich, dzięki której można było zrewidować wysokości polskich gór. Naukowcy z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu przeprowadzili łącznie 570 pomiarów na tatrzańskich szlakach o długości ponad 200 km.
 Pomiar na Buli pod Rysami, w tle widok na Morskie Oko i Czarny Staw
|
|
 Pomiary geodezyjne w Tatrach, Sarnia Skała
|
|
 Model Geoida 2021 przedstawiający różnicę wysokości poziomu morza (wysokości normalne) oraz elipsoidalnych (mierzonych przez GPS) dla terenu Polski
|
|
|
|
Najwyższy szczyt polskich Tatr. Dotychczas podejrzewano, że wysokość Rysów po polskiej stronie może przekraczać 2500 m n.p.m., jednakże ze względu na duży błąd pomiarowy lidaru nie można było rozstrzygnąć, ile dokładnie wynosi wysokość najwyższej góry w Polsce. [Przypomnijmy, że nowe wysokości tatrzańskich szczytów i przełęczy opublikowali w 2020 r. na swoich mapach Zakład Kartograficzny Sygnatura oraz Wydawnictwo Kartograficzne Polkart. Bazują one na analizie danych z lotniczego skanowania laserowego (ALS), które od 31 lipca 2020 r. są dostępne bez opłat – red.] Bezpośrednie pomiary wykonane na Rysach w trakcie tegorocznej kampanii pozwoliły stwierdzić, że wierzchołek polsko-słowackiego słupka granicznego znajduje się na wysokości 2499,71 m n.p.m., czyli w zaokrągleniu do pełnych metrów – 2500 m n.p.m. Jednakże słupek graniczny nie jest obiektem naturalnym. Wierzchołek najwyższej stabilnej skały naturalnej w Polsce znajduje się na wysokości 2499,44 m n.p.m. Czyli zabrakło dokładnie 6 cm wysokości, żeby w zaokrągleniu móc stwierdzić, że wysokość najwyższego polskiego szczytu (naturalnego) to 2500 m.
Rysy słowackie. Z kolei obok szczytu Rysów, przez który przebiega granica polsko-słowacka, znajduje się szczyt, który w całości leży po stronie słowackiej. Historyczne źródła wskazywały, że jest on wyższy o 4 metry od tego, który znajduje się w Polsce. Jak się okazuje, wysokość wierzchołka słowackiego to 2500,91 m, czyli zaledwie o 1,20 m wyżej niż wierzchołek północno-zachodni, przez który biegnie granica polsko-słowacka. Natomiast popularna Bula pod Rysami, którą mija się zdobywając Rysy od strony polskiej, ma wysokość 2054,90 m n.p.m. (2055 m n.p.m. w zaokrągleniu), a nie jak dotychczas podawano 2054 m n.p.m.
Świnica. Pomiary satelitarne wykonane na szczycie Świnicy techniką bezpośrednią GNSS pozwoliły jednoznacznie określić wysokość szczytu. Dziś już wiemy, że wynosi ona 2302,36 m, czyli jest o ponad 1 m wyższa niż wcześniej zakładano. To wierzchołek naturalnego głazu znajdującego się na szczycie. Nieco poniżej szczytu znajduje się słupek granicy polsko-słowackiej, którego wierzchołek znajduje się na wysokości 2301,57 m. Czasem zdarzają się sytuacje podawania na mapach wysokości punktu geodezyjnego lub słupa zamiast naturalnego szczytu. Na Świnicy pomiary jednoznacznie wskazują, że wysokość podawana w atlasach i podręcznikach powinna zostać poprawiona, gdyż wynosi 2302 m n.p.m.
Orla Perć. To najtrudniejszy szlak turystyczny w Polsce i zarazem najniebezpieczniejszy. Wymaga umiejętności wspinaczkowych oraz bardzo dobrej kondycji fizycznej. Szlak wiedzie od Zawratu przez Kozią Przełęcz i Kozi Wierch, Granaty do Krzyżnego. Dotychczas przyjmowana wysokość Skrajnego Granatu wynosiła 2225 m n.p.m. Jak się jednak okazało w wyniku dokładnych pomiarów, właściwa wysokość Skrajnego Granatu to 2228,34 m n.p.m., czyli o ponad 3 metry więcej niż wcześniej zakładano. Z drugiej strony wysokość Pośredniego Granatu to 2233,07 m n.p.m., a nie jak podają podręczniki 2234 m n.p.m. Natomiast wysokość Małego Koziego Wierchu to 2225,53 m n.p.m., a nie jak wcześniej sądzono – 2228 m n.p.m.
Geoida 2021. W 2021 r. został opracowany najdokładniejszy dotychczas model przebiegu poziomu morza pod powierzchnią Polski o nazwie „Geoida 2021” (lub PL-geoid2021). Jest to pierwszy model, który uwzględnia zarówno pomiary na obszarze Polski, jak i w krajach ościennych, a w szczególności po słowackiej części Tatr. Powstał on w oparciu o pomiary geodezyjne różnic wysokości, tzw. niwelację precyzyjną, pomiary grawimetryczne, jak i pomiary satelitarne GPS. Ponadto zostały uwzględnione modele gęstości skał w skorupie ziemskiej aż do granicy skorupy i płaszcza ziemskiego, a także numeryczne modele terenu, które odgrywają szczególną rolę w terenach górskich w zakresie stosowanych poprawek obliczeniowych. Model Geoida 2021 został opracowany na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu, a od kwietnia 2022 r. został wprowadzony jako model obowiązujący na terenie całego kraju przez Głównego Geodetę Kraju.
System wysokości. Model Geoida 2021 odnosi swoją wysokość do mareografu w Amsterdamie, czyli do Morza Północnego. Dzięki temu Polska uniezależniła się od dotychczas stosowanego systemu wysokości opartego o mareograf na Morzu Bałtyckim w Kronsztadzie koło Sankt Petersburga w Rosji. Różnica pomiędzy wysokościami w dwóch systemach wysokości wynosi od 10 do 22 cm w zależności od części Polski oraz wynika z faktu, że model „Amsterdam” oparty jest o nowsze i dokładniejsze pomiary geodezyjne, w tym pomiary satelitarne, a ponadto lustro wody w Morzu Bałtyckim jest nieco wyżej niż w Morzu Północnym. Kronsztadzki system wysokości można w Polsce jeszcze stosować, lecz nie dłużej niż do 31 grudnia 2023 r. Po tym terminie w Polsce będzie obowiązywał tylko i wyłącznie system wysokości „Amsterdam”, czyli podobnie, jak w wielu krajach Europy Środkowej i Zachodniej. Dlatego najnowszy i najdokładniejszy model wysokości poziomu morza dla Polski – Geoida 2021 – opiera się wyłącznie o najnowszy system wysokości odniesiony do Morza Północnego. Różnice pomiędzy poprzednim modelem, który nie uwzględniał danych ze Słowacji, sięgają nawet 40 cm w okolicach Zakopanego i Tatrach. Dlatego też wcześniejsze pomiary wysokościowe na tym obszarze mogły być obarczone znacznymi błędami pomiarowymi, gdy wykonywano je technikami satelitarnymi GNSS.
Jak mierzono szczyty i jak dokładne są pomiary? Pomiary wykonano w oparciu o obserwacje satelitarne Globalnych Nawigacyjnych Systemów Satelitarnych (GNSS): GPS, GLONASS, Galileo i BeiDou przy pomocy precyzyjnych, wieloczęstotliwościowych odbiorników geodezyjnych. Pomiary zostały wykonane z wykorzystaniem poprawek generowanych przez państwowy system Aktywnej Sieci Geodezyjnej ASG-EUPOS oraz poprawek sieciowych czasu rzeczywistego (RTN) w oparciu o stacje referencyjne na terenie Polski i Słowacji. Wysokości elipsoidalne zostały zredukowane do systemu wysokości „Amsterdam”, czyli PL-EVRF2007-NH, w oparciu o model PL-geoid2021 opracowany przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. Dokładność modelu geoidy została oszacowana przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii na 1,9 cm, przy czym w terenach górskich oraz przygranicznych może się nieco różnić. Błędy formalne wyznaczenia wysokości elipsoidalnych wahały się w granicach 7-14 mm, jednakże ze względu na sporą różnicę wysokości pomiędzy stacjami referencyjnymi oraz punktami pomiarowymi jest on niedoszacowany. Zakładany całkowity błąd wyznaczenia wysokości w systemie ASG-EUPOS wynosi nie więcej niż 5 cm z wykorzystaniem danych korekcyjnych sieciowych RTN (serwis NAWGEO) z uwzględnieniem dokładności modelu geoidy.
Kampania pomiarowa 2022. Statystyki. W celu wykonania pomiarów pracownicy i doktoranci z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiuprzebyli łącznie 231,7 km szlaków górskich pokonując różnicę wysokości (w górę i w dół) równą 39963 m, czyli ponad czterokrotnie więcej niż wysokość Mount Everest! W skład zespołu pomiarowego weszli: prof. dr hab. inż. Krzysztof Sośnica, dr inż. Kamil Kaźmierski, dr inż. Adrian Kaczmarek, mgr inż. Dariusz Strugarek, mgr inż. Sylwia Porucznik, mgr inż. Adrian Nowak, mgr inż. Marcin Mikoś, mgr inż. Filip Gałdyn, mgr inż. Barbara Kubiak oraz mgr inż. Joanna Najder. Model Geoida 2021 został opracowany przez dr hab. inż. Marka Trojanowicza, prof. UPWr ze wsparciem mgr inż. Magdaleny Owczarek-Wesołowskiej.
Patronat nad pomiarami objął Tatrzański Park Narodowy. Kampania pomiarowa została sfinansowana ze środków przeznaczonych na Wiodący Zespół Badawczy SpaceOS „Zespół obserwacji i badania Ziemi technikami geodezyjnymi” finansowany przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza”.
Źródło: IGiG UPWr, AW
|
