Republika Slovenija

Višinski državni koordinatni sistem

Temeljna geodetska višinska mreža Republike Slovenije je podana z višinami reperjev v normalnem ortometričnem sistemu višin.

Ortometrični sistem višin se je uveljavil v 19. stoletju, ko so se na območju Evrope izvajale prve obsežne izmere nivelmanskih mrež.

Višine točk so določene na osnovi nivelmanske izmere z izhodiščem v Trstu, preračunano na raven fundamentalnega reperja Ruše.

Vse aktivnosti človeka v prostoru se odvijajo v težnostnem polju Zemlje, zato je nujno poznavanje geometrijskih lastnosti tega težnostnega polja.

Splošna definicija
Gravimetrija je veda o izmeri in analizi velikosti težnosti (tj. o izmeri in analizi velikosti težnega pospeška g). V geodeziji služi določanju oblike in velikosti Zemlje ter Zemljinega težnostnega polja (tj. geoida).

Pojasnitev vloge gravimetrije
Gravimetrična mreža je sestavni del sodobnega državnega koordinatnega sistema, ki skupaj z nivelmanom omogoča določitev višin v težnostnem polju Zemlje (nadmorskih višin) s klasičnimi geodetskimi metodami izmere ali s pomočjo satelitske tehnologije GPS.
Poznavanje vrednosti težnostnega pospeška g ima v geodeziji dve ključni vlogi za osnovni geodetski sistem:

  • Zagotovitev ustrezne kakovosti višinske komponente državnega koordinatnega sistema;
  • omogočanje določitve višin z uporabo satelitskih metod geodetske izmere (npr. GPS, Galileo).

Zagotovitev ustrezne kakovosti višinskega sistema
Višinska komponenta koordinatnega sistema je sestavljena iz nivelmanske in gravimetrične geodetske mreže. Z geometričnim nivelmanom določamo geometrično višinsko razliko med poljubno točko v prostoru in izbrano izhodiščno točko. Geoid je zaradi sploščenosti Zemlje, vpliva topografije in nehomogenosti gostote kamnin v notranjosti Zemlje razgibana ploskev (undulirana), ki ni vzporedna referenčnemu elipsoidu. Razlika med vrednostjo težnostnega pospeška g med dvema ekvipotencialnima ploskvama je povsod enaka, geometrična višinska razlika med tema ploskvama pa se zaradi razgibanosti obeh ploskev (in ploskve geoida) krajevno spreminja. Če želimo natančnost določitve višin ohraniti tudi na večjih oddaljenostih, je potrebno vzpostaviti mrežo reperjev nivelmana visoke natančnosti, in to tako, da je v nadmorski višini reperjev upoštevana korekcija zaradi razhajanja med geometričnimi višinskimi razlikami in razlikami težnostnega potenciala. Zato moramo na reperjih nivelmana visoke natančnosti v primerni gostoti točk na enoto površine ozemlja poznati težnostni pospešek g, ki ga lahko pridobimo le z gravimetrijo.

Določanje višin s satelitskimi metodami izmere
Z uporabo tehnologij in metod satelitske geodezije (GPS, Galileo) pridobimo elipsoidno višino nad geocentričnim referenčnim elipsoidom. Običajne nadmorske višine (ortometrične, normalne ali normalne ortometrične višine) se nanašajo na srednjo ekvipotencialno ploskev Zemlje (srednji nivo morja), torej na geoid. Če želimo določiti višino točke v težnostnem polju Zemlje s satelitskimi metodami izmere, moramo v merjeni točki poznati razliko med geoidom in elipsoidom. Ta razlika zaradi razgibanosti geoida ni konstantna, ampak je načeloma v vsaki točki drugačna. Geocentrični referenčni elipsoidi (npr. WGS-84, GRS-80) so matematično in fizikalno definirani, geoid pa ne. Za določanje višin točk na osnovi satelitskih metod izmere moramo poznati obliko in lego geoida glede na referenčni elipsoid (oz. višinsko razliko med elipsoidom in geoidom) vsaj na centimeter natančno. Določanje geoida je zapleten postopek fizikalne geodezije, ki vključuje tudi podatke gravimetričnih meritev.

Gravimetrične mreže
Točke z izmerjenimi vrednostmi težnega pospeška so povezane v gravimetrične mreže. Te lahko razdelimo glede na medsebojno oddaljenost izmeritvenih točk in glede na zahtevano natančnost izmere.Osnovo vsake gravimetrične mreže predstavljajo izhodiščne (absolutne) gravimetrične točke (slika V1), kjer je težnostni pospešek g izmerjen z absolutnimi gravimetri. V Sloveniji je bilo v devetdesetih letih izmerjenih 6 temeljnih gravimetričnih točk z absolutnimi gravimetri. Te točke tvorijo mrežo 0. reda in predstavljajo solidna osnovo za razvijanje državne gravimetrične mreže.  Državna gravimetrična mreža v Sloveniji je dopolnjena  še z 29 točkami I. reda (slika V2), na katerih so bile vrednosti težnostnega pospeška g določene z relativnimi gravimetri (slikaV3).

Temeljne višinske geodetske točke definirajo višinski sistem RS.Glede na stopnjo natančnosti in način razvijanja mrež uvrščamo le-te v:

  • nivelmanske mreže z veliko natančnostjo (NVN);
  • nivelmanske mreže 1. reda;
  • nivelmanske mreže 2. reda;
  • nivelmanske mreže 3. reda;
  • nivelmanske mreže 4. reda;
  • mestne nivelmanske mreže.
  • Uporabnost državnega koordinatnega sistema
    Geodetski operativi služijo podatki pri geodetskih postopkih, posameznim resorjem občinske in državne uprave pa kot podlaga za vodenje politike gospodarjenja s prostorom, varovanja okolja, vrednotenja in obdavčevanja nepremičnin, upravljanju z objekti prometne in komunalne infrastrukture, itd.

  • Metapodatkovni opis Državnih geodetskih točk

Zakonodaja s področja geodetske dejavnosti se v skladu z Zakonom o dostopu do informacij javnega značaja nahaja na strani Geodetska uprava RS.

Osnovno gravimetrično mrežo Slovenije, ki je del višinske razsežnosti novega koordinatnega sistema sestavlja 29 relativnih točk (I. red) in 6 absolutnih točk (0. red).

 

Gravimetrična mreža Slovenije z navezavo na sosednje države

V letih 1999 in 2000 se je izvedel končni preračun višinske mreže na območju Slovenije.
Višine vseh reperjev so izračunane v vertikalnem datumu Trst.

Pri tem je celotna nivelmanska mreža Slovenije navezana na star avstro-ogrski fundamentalni reper No 374 oziroma FR-1049 stabiliziran pri Rušah leta 1878, kot avstrijski osnovni reper.

Višinska mreža Slovenije je po novem preračunu izravnana v sferoidnem (normalnem) ortometričnem višinskem sistemu in vsi reperji imajo normalne ortometrične višine. Vendar pa obstaja v Sloveniji tudi določeno število reperjev iz II. NVN, ki so bili izravnani v sistemu geopotencialnih kot in so tako vključeni v enotno Evropsko nivelmansko mrežo (UELN).

Osnovna mreža (osnova za preračun) je sestavljena iz nivelmanskih poligonov, ki so bili vključeni v II. NVN, iz poligonov 1. reda, ki so bili izmerjeni po letu 1980, in iz nivelmanskega vlaka 1-5 (Postojna-Rupa-Reka). Tako je bilo dobljenih 7 nivelmanskih zank, ki so izravnane skupaj s slepim poligonom NVN4.


Nova nivelmanska mreža v R Sloveniji

Nazaj na vrh