Zbirke prostorskih podatkov

Višinska referenčna ploskev (geoid)

Višinska referenčna ploskev (geoid)

Z uporabo tehnologij in metod globalnih navigacijskih satelitskih sistemov (GPS, Glonass, Galileo) pridobimo elipsoidno višino nad geocentričnim referenčnim elipsoidom. Običajne nadmorske višine (ortometrične, normalne ali normalne-ortometrične višine) se nanašajo na ničelno ekvipotencialno ploskev Zemlje (srednji nivo morja), torej na geoid oz. kvazi-geoid. Če želimo določiti višino točke v težnostnem polju Zemlje s satelitskimi metodami izmere, moramo v merjeni točki poznati razliko med (kvazi)geoidom in elipsoidom, ki jo imenujemo geoidna višina oz. geoidna ondulacija. Ta razlika zaradi razgibanosti (kvazi)geoida ni konstantna, ampak je načeloma v vsaki točki drugačna. Geocentrični referenčni elipsoidi (npr. WGS84, GRS80) so matematično in fizikalno definirani, (kvazi)geoid pa ni. Za določanje višin točk na osnovi satelitskih metod izmere moramo tako poznati obliko in lego geoida glede na referenčni elipsoid oz. višinsko razliko med elipsoidom in (kvazi)geoidom. Določanje (kvazi)geoida je zapleten postopek fizikalne geodezije, ki vključuje tudi podatke gravimetričnih meritev. Izračunani (kvazi)geoid nato vpnemo v državni višinski sistem. S tem dobimo višinsko referenčno ploskev (angl. height reference surface), ki nam omogoča posredno določanje višin v državnem višinskem sistemu s pomočjo GNSS-tehnologije – t. i. GNSS-višinomerstvo.

Uradna višinska referenčna ploskev, ki se uporablja v višinskem sistemu SVS2010 (datum Koper), nosi oznako SLO_VRP2016/Koper, kar je okrajšava za SLOvenska Višinska Referenčna Ploskev iz leta 2016, datum Koper.

Nova višinska referenčna ploskev za območje Slovenije (SLO_VRP2016/Koper) je bila izračunana v okviru projekta »Posodobitev prostorske podatkovne infrastrukture za zmanjšanje tveganj in posledic poplav«, ki ga je GURS izvajal s partnerjema Norveško geodetsko upravo in Islandsko geodetsko upravo. Projekt se je zaključil leta 2016, ko je bila nova ploskev tudi izračunana. V izračun modela so bili vključeni globalni geopotencialni model (EGM2008), terestrična gravimetrična opazovanja na območju Slovenije in sosednjih držav ter podatki o topografiji terena. Določitev gravimetričnega modela kvazi-geoida je temeljila na metodi odstrani–izračunaj–dodaj (angl. remove–compute–restore). Nanaša se na geocentrični elipsoid GRS80. Vklop modela kvazi-geoida v novi višinski sistem SVS2010 (datum Koper) je izveden na 66 GNSS/nivelman točkah. Le-te so enakomerno razporejene po celotnem ozemlju Slovenije Na vseh točkah za vpetje so elipsoidne višine določene na osnovi vsaj 36-urnih statičnih GNSS-meritev. Nadmorske višine so določene s precizno nivelmansko izmero z navezavo na nivelmansko mrežo 1. reda.

Nova slovenska višinska referenčna ploskev, določena leta 2016, je model kvazi-geoida, ki je vpet v državni višinski sistem SVS2010 (datum Koper).

Podatki nove državne višinske referenčne ploskve »SLO_VRP2016/Koper«, so na voljo za območje:

  • od 45,00000° do 46,99992° severne geografske širine s korakom 0,00833° in
  • od 13,00000° do 17,00000° vzhodne geografske dolžine s korakom 0,01250°.


Najmanjša geoidna višina znaša 42,16 m, največja znaša 50,61 m, povprečna vrednost je 46,16 m. Model je podan v celični mreži 241 × 321 celic, ki so velikosti 30'' × 45'', kar v naravi predstavlja kvadrat s stranico dolžine približno 900 m.

SLO_VRP2016/Koperv rastrski obliki (format GRD in GRI) je na voljo tukaj.

Uradni model geoida (višinska referenčna ploskev), ki se uporablja v višinskem sistemu SVS2000 (datum Trst), nosi oznako SLO_AMG2000/Trst, kar je okrajšava za SLOvenski Absolutni Model Geoida iz leta 2000, datum Trst.

 

Model ploskve geoida v Sloveniji iz leta 2000 je bil izračunan v okviru doktorske disertacije profesorja Boška Pribičevića z Geodetske fakultete v Zagrebu. Pri tem je uporabil več astrogeodetskih meritev in upošteval spremenljivo gostoto Zemljine skorje na podlagi izdelanega digitalnega modela gostot. V izračun je bilo vključenih 98 točk z izmerjenimi komponentami odklona navpičnice. Največ točk je na ozemlju Slovenije, upoštevane pa so tudi točke z obmejnih območjih Avstrije, Madžarske in Hrvaške. Na ozemlju Slovenije je bilo v izračun vzetih 50 točk. V končno rešitev je bilo vključeno še približno 3000 vrednosti točkovnih anomalij težnosti. Geoid je izračunan z metodo »remove-restore« z uporabo kolokacije po metodi najmanjših kvadratov. Rezultat kolokacije po metodi najmanjših kvadratov so izračunane (napovedane) geoidne višine v pravilni mreži točk (grid) z ločljivostjo 1,0' × 1,5', kar v naravi predstavlja kvadrat velikosti približno 1850 m. Geoidne višine so podane glede na geocentrični elipsoid GRS80. Izračun višinske referenčne ploskve je bil opravljen na podlagi 163 točk za vpetje geoida. Od tega jih je 33 imelo višino določeno z geometričnim nivlemanom, ostale pa s trigonometričnim višinomerstvom. Razpon geoidnih višin na območju Slovenije je med 44,140 m in 48,724 m, pri čemer je povprečna geoidna višina 46,453 m.

Sami uporabljeni podatki za območja Slovenije niso slabe kakovosti (razen zastarelosti gravimetričnih podatkov), žal pa avtor ni imel dostopa do podatkov sosednjih držav – Italije, Avstrije in Madžarske. Točke za vpetje ploskve geoida so bile neenakomerno razporejene po območju izračuna, prav tako jih je nekaj deset od 163 uporabljenih na ozemlju Hrvaške. Poleg tega večina točk ni niveliranih, ampak določenih s trigonometričnim višinomerstvom. Uporabljene uradne višine točk (v Sloveniji) so veljale pred preračunom višinske nivelmanske mreže v višinskem datumu Trst, ki je bil izveden leta 2000 (torej ne v SVS2000).