ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΕΓΣΑ87 ΜΕΣΩ ΤΟΥ HEPOS Γιαννίου Μιχάλης ρ. ΑΤΜ Επιστηµονικός Σύµβουλος ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. Τµήµα Γεωδαιτικών εδοµένων ιεύθυνση Ψηφιακών Συστηµάτων, Υπηρεσιών & Προώθησης Προϊόντων e-mail: mgianniu@ktimatologio.gr Αθήνα, 17-18/12/2010 1
Περιεχόµενα παρουσίασης Σκοπός της παρουσίασης HTRS07: Το ΓΣΑ του HEPOS Εσωτερική συνοχή του ΕΓΣΑ87 Επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού HTRS07 - ΕΓΣΑ87 Τεχνικές προσδιορισµού συντεταγµένων ΕΓΣΑ87 µε το HEPOS Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Συµπεράσµατα Σκοπός της παρουσίασης Σκοπός της παρουσίασης είναι : να περιγράψει: το HTRS07 και την ευρωπαϊκή του διάσταση το επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού HTRS07-ΕΓΣΑ87 άλλες πρακτικές µετασχηµατισµού που χρησιµοποιούνται στην πράξη να αναδείξει τα σφάλµατα που προκαλούνται όταν χρησιµοποιούνται συντεταγµένες ΕΓΣΑ87 σε µόνιµους σταθµούς και δεν χρησιµοποιείται το επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού να τεκµηριώσει την υψηλή ακρίβεια που προσφέρει το επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού 2
HTRS07: Το ΓΣΑ του HEPOS Αναγκαιότητα χρήσης του HTRS07 Οι εσωτερικοί υπολογισµοί στο λογισµικό του Κέντρου Ελέγχου του HEPOS γίνονται υποχρεωτικά στο ισχύον Πλαίσιο Αναφοράς του ITRS, (σήµερα ITRF2005). To ITRS είναι εξ ορισµού ένα δυναµικό ΣΑ. Για την αποφυγή του δυναµικού χαρακτήρα του ITRS οι χώρες της ΕΕ υιοθέτησαν το ETRS89. Το ΓΣΑ του HEPOS ονοµάζεται HTRS07 (Hellenic Terrestrial Reference System 2007) και είναι υλοποίηση του ETRS89 στην Ελλάδα. HTRS07: Το ΓΣΑ του HEPOS Η Ευρωπαϊκή διάσταση του HTRS07 Η οδηγία INSPIRE προβλέπει τη διάθεση γεωχωρικών δεδοµένων στο σύστηµα αναφοράς ETRS89. Αυτός ήταν ένας από τους σηµαντικότερους λόγους για τους οποίους η ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. αποφάσισε το HTRS07 να αποτελεί υλοποίηση του ETRS89. Η ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. συνεργάζεται µε τη EUREF, η οποία ενέκρινε την µετρητική καµπάνια EUREF GR 2007 ως επίσηµη υλοποίηση του ETRS89. 3
HTRS07: Το ΓΣΑ του HEPOS Επίπεδο ταύτισης HTRS07 ETRS89 Οριζοντιογραφικές διαφορές µεταξύ των Εθνικών υλοποιήσεων του ETRS89 και των επίσηµων επιλύσεων της EUREF (11.2010) (πηγή EUREF) Εσωτερική συνοχή του ΕΓΣΑ87 Τα 2470 τριγωνοµετρικά σηµεία που µετρήθηκαν µε GPS (το 2007) για τον υπολογισµό παραµέτρων αµφίδροµου µετασχηµατισµού µεταξύ HTRS07 και ΕΓΣΑ 87 4
Εσωτερική συνοχή του ΕΓΣΑ87 Υπόλοιπα (residuals) ενός ενιαίου 7-παραµετρικού µετασχηµατισµού οµοιότητας µεταξύ HTRS07 και ΕΓΣΑ 87 για όλη τη χώρα (έως ~2.5m). Λόγω της υψηλής ακρίβειας των HTRS07 συν/νων, τα υπόλοιπα αυτά αντανακλούν την εσωτερική συνοχή του ΕΓΣΑ87 Σηµείωση: Το Καστελόριζο δεν συµπεριλαµβάνεται στο µετασχηµατισµό, επειδή δεν αναφέρεται στο ίδιο datum µε το ΕΓΣΑ87. Επίσης χρησιµοποιεί άλλη ζώνη ΤΜ (λ=27ο). Επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού HTRS07 - ΕΓΣΑ87 Για τον προσδιορισµό συντεταγµένων ΕΓΣΑ87 µέσω του HEPOS η ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. ανέπτυξε σε συνεργασία µε το ΤΑΤΜ/ΑΠΘ το Επίσηµο Μοντέλο Μετασχηµατισµού HTRS07-ΕΓΣΑ87, το οποίο: Επιτρέπει την αµφίδροµη διασύνδεση HTRS07-ΕΓΣΑ87 Στηρίζεται στη συνδυασµένη χρήση: ενός 7-παραµετρικού µετασχηµατισµού t x = 203.437 m ε x = -0.170 arcsec δs = -0.294 ppm t y = -73.461 m ε y = -0.060 arcsec t z = -243.594 m ε z = -0.151 arcsec ύο καννάβων διορθώσεων δε, δν (βήµα καννάβου 2 Κm). 5
Τεχνικές προσδιορισµού συντεταγµένων ΕΓΣΑ87 µε το HEPOS Ο προσδιορισµός συντεταγµένων ΕΓΣΑ87 µέσω του HEPOS πρέπει να γίνεται µε χρήση του Επίσηµου Μοντέλου Μετασχηµατισµού Σε περιοχές έντονης ανοµοιογένειας του ΕΓΣΑ87 ή σε εργασίες µε ιδιαίτερα υψηλές απαιτήσεις τοπικής προσαρµογής µπορεί να υπολογίζεται ένας τοπικός µετασχηµατισµός Έχει παρατηρηθεί, να χρησιµοποιείται στην πράξη ο απλός 3-παραµετρικός µετασχηµατισµός WGS84-ΕΓΣΑ87: Χ = 193.723 m Υ = - 74.030 m Ζ = -246.018 m Όπως θα δειχθεί στη συνέχεια, η τεχνική αυτή αντενδείκνυται. Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Κατανοµή σηµείων που χρησιµοποιήθηκαν Χρησιµοποιήθηκαν µετρήσεις σε τριγωνοµετρικά σηµεία του Κρατικού ικτύου που πραγµατοποιήθηκαν στο πλαίσιο των έργων Γ ΚΠΣ της ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. (κυρίως παραγωγή ορθοφωτοχαρτών LSO). 6
Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Επεξεργασία µετρήσεων ηµιουργήθηκαν βάσεις µήκους από 2 έως 64 Km. Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Επεξεργασία µετρήσεων Για καλύτερο έλεγχο της ακρίβειας, κάθε σηµείο επιλύθηκε από τους δύο πλησιέστερους σταθµούς του HEPOS. 7
Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Επεξεργασία µετρήσεων Συνολικά επιλύθηκαν 205 βάσεις. Κάθε βάση λύθηκε χρησιµοποιώντας: τον 3-παραµετρικό µετασχηµατισµό και εισάγοντας στο σταθµό αναφοράς συντεταγµένες ΕΓΣΑ87 και το επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού και εισάγοντας στο σταθµό αναφοράς συντεταγµένες HTRS07 Οι συντεταγµένες κάθε λύσης συγκρίθηκαν µε τις τιµές που δίνονται από τη ΓΥΣ και υπολογίστηκε το οριζοντιογραφικό σφάλµα. Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Σύγκριση τεχνικών (οριζοντιογραφικό σφάλµα) 1.2 3-παραµετρικός µετασχηµατισµός επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού Οριζοντιογραφικό σφάλµα (m) Οριζοντιογραφικό σφάλµα (m) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 10 20 30 40 50 60 70 1.2 Μήκος Βάσης GPS (Km) 1.0 0.8 0.6 0.4 107035 0.2 0.0 0 10 20 30 40 50 60 70 Μήκος Βάσης GPS (Km) 8
Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου ιερεύνηση σηµείων µε αυξηµένο σφάλµα Υπόλοιπα ενός τοπικού µετασχηµατισµού οµοιότητας: Σαφής η ασυµβατότητα του 107035 σε σχέση µε τα γειτονικά του σηµεία. Αξιολόγηση τεχνικών µέσω ανάλυσης µετρήσεων πεδίου Στατιστικά οριζοντιογραφικού σφάλµατος Οριζοντιογραφικό σφάλµα (m) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 3-παραµετρικός Επίσηµο µοντέλο 0.0 Μέγιστη τιµή Μέση τιµή Τυπική απόκλιση 9
Συµπεράσµατα Κατά τη χρήση µόνιµων σταθµών αναφοράς για την παραγωγή συντεταγµένων ΕΓΣΑ87: Η χρήση του 3-παραµετρικού µετασχηµατισµού οδηγεί σε σηµαντικά σφάλµατα εντοπισµού, ιδιαίτερα όσο αυξάνει το µήκος βάσης. Π.χ. για βάσεις µεγαλύτερες από 25 Km το σφάλµα συχνά ξεπερνάει τα 40 cm φτάνοντας έως και 1 m. Για το λόγο αυτό, η ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. σκοπίµως δεν δηµοσιεύει συντεταγµένες ΕΓΣΑ87 για τους σταθµούς αναφοράς του HEPOS. Αντίθετα η χρήση του HEPOS σε συνδυασµό µε το επίσηµο µοντέλο µετασχηµατισµού εγγυάται υψηλή ακρίβεια στο επίπεδο των λίγων cm ανεξάρτητα από το µήκος της βάσης. Ευχαριστούµε για την προσοχή σας! www.hepos.gr 10
11