powrót

Adam Łyszkowicz

Niwelacja klasyczna a wysokości z pomiarów GPS

1. Wstęp. Byłoby niezwykle korzystnie, gdyby wysokości mogłyby być wyznaczone metodami satelitarnymi z pomiarów GPS z taką samą dokładnością jak metodą niwelacji geometrycznej. Powszechnie znana i od lat stosowana metoda niwelacji geometrycznej jak wiadomo jest metodą czasochłonną, a tym samym kosztowną. Dodatkowo metoda ta jest wrażliwa na liczne błędy o charakterze systematycznym i przypadkowym. Natomiast użycie niwelacji GPS do precyzyjnego wyznaczania wysokości jest zagadnieniem nowym, dość złożonym i dlatego wymaga bliższego wyjaśnienia. Celem niniejszego artykułu jest opisanie istoty niwelacji GPS, w prosty i przystępny sposób przedstawienie obecnych i przyszłych możliwości stosowania jej w praktyce.

2. Wysokości z niwelacji, wysokości elipsoidalne i odstępy geoidy od elipsoidy.

Precyzyjne pomiary GPS są wykonywane metodą różnicową (pomiar przesunięcia fazowego), a wynikami opracowania ob­serwacji są różnice współrzędnych między punktami. Są to kartezjańskie różnice współrzędnych ?X, ?Y i ?Z wyznaczo­ne w układzie GPS opracowanym przez Departament Obrony USA i nazwanym World Geodetic System 1984 (WGS­84). W wymienionym układzie została zdefiniowana również geo­centryczna elipsoida ziemska. Wyznaczone różnice współrzęd­nych ?X, ?Y i ?Z mogą być przeliczone na różnice szerokości elipsoidalnej ?B, długości elipsoidalnej ?L i wysokości ?h. Tak wyznaczone z obserwacji GPS przyrosty ?B i ?L dosko­nale nadają się do określenia położenia punktów sieci na eli­psoidzie geocentrycznej WGS­84 (nie na dowolnej lokalnej elipsoidzie, np. Krasowskiego), podczas gdy obliczone ?h nie ma zbyt dużego praktycznego znaczenia. Wynika to z faktu, że tak uzyskane przewyższenie nie wskazuje, który z punktów jest wyżej, a który niżej, inaczej mówiąc nie informuje nas, w którym kierunku płynie woda. Ta cecha czyni przewyższe­nia ?h w praktycznych zastosowaniach inżynierskich bezuży­tecznymi. Wysokości uzyskane z pomiarów GPS są wysokościami geometrycznymi, co oznacza, że odnoszą się do pewnej wybranej elipsoidy odniesienia. Dlatego też ?h nazywamy różnicą wysokości elipsoidalnych

Pełna treść artykułu w czerwcowym wydaniu miesięcznika GEODETA

powrót