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
|