Etableringsprojekt XYZAC-RTK Kick-off-möte i Sollefteå 30 augusti 2007 Referenssystemfrågor Bengt Andersson Lantmäteriverket - Geodesi bengt.g.andersson@lm.se 026-63 37 36 070-343 65 25
Referenssystem för GNSS ITRS globalt ETRS 89 i Europa epok 1989,0 SWEREF 99 epok 1989,0 externt epok 1999,5 internt i Sverige
SWEREF 99 Bestämt genom en GPS-kampanj med 49 permanenta stationer, juli 1999 Antaget av EUREF som en realisering av ETRS 89, juni 2000 Infört som nationellt referenssystem för GPS, 2001 Infört som nationellt referenssystem i plan för Lantmäteriets kartor och databaser, januari 2007 Införande i kommunerna pågår
SWEREF 99-koordinater (1) Geocentriska (X, Y och Z) Geodetiska (latitud, longitud och höjd över ellipsoiden) X = 2760272.227 Y = 855761.936 Z = 5667263.053 φ = 63° 08' 13.97937" λ = 17° 13' 29.65689" h = 400.950
SWEREF 99-koordinater (2) SWEREF 99 TM nationellt medelmeridian 15° skalreduktionsfaktor 0.9996 y-tillägg 500 km SWEREF 99 dd mm lokalt 12 olika medelmeridianer ingen skalreduktion y-tillägg 150 km N = 7002820.516 E = 612151.138 N = 7003679.343 E = 148734.322 (SWEREF 99 17 15)
Globalt anpassat 3-D referenssystem direkt användbart för GPS-mätning Varför SWEREF 99? Globalt anpassat 3-D referenssystem hög noggrannhet över stora avstånd direkt användbart för GPS-mätning Enhetligt referenssystem för datautbyte internationellt (krav från EU) för datautbyte nationellt
Äldre referenssystem … använder en annan ellipsoid … har sämre geometri Bessel GRS 80
Transformationer vid RTK-mätning Egen referensstation Rover System X SWEREF 99 SWEREF 99 System X Nätverks-RTK Rover SWEREF 99 SWEREF 99 System X
Olika typer av transformationer 2D Helmert (2DH) mellan två plana system i samma projektionszon 3D Helmert (3DH) mellan två tredimensionella system Transversal Mercator (TM) mellan ett geodetiskt och ett plant system
Kommunalt/lokalt system RIX 95-samband SWEREF 99 TM N,E i nationell projektion (15°) TM TM SWEREF 99 dd mm N,E i aktuell projektionszon SWEREF 99 lat, long TM (ev. TM + 2DH eller 3DH + TM) Kommunalt/lokalt system x,y RT 90 x,y i nationell projek-tion (2,5 gon V) lat, long x,y i aktuell projektionszon TM TM (ev. TM + 2DH eller 3DH + TM) TM = Transversal Mercatorprojektion 2DH = 2-dimensionell Helmerttransformation 3DH = 3-dimensionell Helmerttransformation
RIX 95-samband Exempel
Kommunala system
Kommunala system
Mätning i inhomogena system – lokal inpassning Mät in några kända punkter i anslutning till mätområdet Beräkna transformationsparametrar (normalt plan Helmerttransformation) Transformera mätningarna Beräkningen kan göras i GPS-utrustningen
Mätning i inhomogena system – restfelsmodell Korrektionsmodell Används för att räta upp data från ett lokalt till ett överordnat referenssystem Deformationsmodell Används för att deformera mätningar så att de ”passar in” i ett lokalt referenssystem Interpolationen kan göras i vissa GPS-utrustningar
Framtagande av restfelsmodell Iterativt förfarande: Analys av RIX 95-restfel Kompletteringsmätning Analys av restfel Ev. kompletteringsmätning Upprepa steg 3-4… Restfelsmodell i Triad Grafisk redovisning av restfelsvariationer Se PM ”Att ta fram en restfelsmodell”
RIX 95-samband + restfelsmodell Lokalt system Deformationsmodell Korrektionsmodell SWEREF 99 ”lokal projektion” RIX 95-samband SWEREF 99 lat/long
Nationellt samband SWEREF 99 RT 90 Två olika transformationssamband: Direktprojektion (TM) SWEREF 99 lat long RT 90 2,5 gon V 7-parametertransformation (3DH) SWEREF 99 cart RT 90 cart Båda sambanden ger fel i samma storleksordning (RMS ca 7 cm och max.fel ca 2 dm) men felen är fördelade på olika sätt Restfelsmodell för direktprojektion finns i GTRANS 3.6
Nationellt samband SWEREF 99 RT 90 LÄN RMS MAXFEL mm AB 23 36 C 32 D 10 17 E 14 19 F 24 35 G 33 H I 37 K 15 21 M 57 N 40 50 O S 52 T 11 20 U 13 W 42 81 X 43 59 Y 61 71 Z 113 AC 64 120 BD 109 298 Differenser mellan direktprojektion och 7-parameterstransformation
Nationellt samband SWEREF 99 RT 90 7-parametertransformation x,ySWEREF 99 φ,λSWEREF 99 X,Y,ZSWEREF 99 X,Y,ZRT 90 φ,λRT 90 x,yRT 90 Direktprojektion φ,λSWEREF 99 x,ySWEREF 99 x,yRT 90
Nationellt samband SWEREF 99 RT 90 Transformation från SWEREF 99 lat/long till RT 90 lat/long kan göras med korrek-tionsmodellen SWEREF99RT90 i vissa GPS-mottagare. Version 2 innehåller korrektioner i ca 300 000 gridpunkter Invers modell saknas! Värden i ca 300 000 gridpunkter Verifierat i ca 8400 punkter Genomsnittlig avvikelse 3 mm Största avvikelse 35 mm
Lagring/redovisning av GNSS-mätningar Mätningen görs i SWEREF 99, men transformeras oftast till annat system För att rätt återföra mätningarna till SWEREF 99 vid ett systembyte krävs: Inverstransformation, d.v.s. dokumentation av använda transformationsparametrar Alternativ: Lagra även SWEREF-koordinaterna
Höjdkorrektion vid GNSS-mätning Jordyta Geoid Ellipsoid H=h-N
SWEREF 99 RH 2000 Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden i SWEREF 99 till höjden H över havet i RH 2000 utförs enligt formeln: H = h - N där N hämtas från geoidmodellen SWEN05_RH2000 (SWEN 05LR) Baserad på geoidmodellen NKG 2004 Sambandet är framtaget m.h.a. 1178 GPS-/avvägningsobservationer Innehåller landhöjningskorrektion (0.5 år) Restfelskorrigerad
Ungefärlig noggrannhet SWEN05_RH2000 Uppskattat medelfel 15-20 mm i RIX 95-områden Ca 40 mm i övriga låglänta områden Ca 10 cm i fjällen
SWEREF 99 RH 70 Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden i SWEREF 99 till höjden H över havet i RH 70 utförs enligt formeln: H = h - N där N hämtas från geoidmodellen SWEN05_RH70 (ersätter SWEN 01L) Beräknad från huvudmodellen SWEN05_RH2000 genom att utnyttja höjdsystemsskillnaden mellan RH 70 och RH 2000. Innehåller landhöjningskorrektion Restfelskorrigerad Jämförbar noggrannhet som SWEN05_RH2000
SWEREF 99 lokalt höjdsystem Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden i SWEREF 99 till höjden H över havet i ett lokalt höjdsystem utförs enligt formeln: H = h – Nlokal där Nlokal hämtas från en lokalt anpassad geoid-modell som bör beräknas enl. följande: Nlokal = NSWEN05_RH2000 – ΔHlokal ΔHlokal = Hlokal – HRH 2000 HRH 2000 bör bestämmas genom avvägning (anslutning av höjdnätet till RH 2000)
Översikt – transformationer m.m. Geodetiska koordinater φ λ , h SWEREF 99 Geodetiska koordinater φ λ , h Transformation Geoidmodell Kartprojektion RIX 95- samband Nationellt samband SWEN05_RH70 SWEN05_RH2000 Kommunalt system x, y RT 90 x, y SWEREF 99 plana koordinater N, E RH 70 H RH 2000 H
Mer information www.lantmateriet.se/rix95 – samband mellan nationella och kommunala referenssystem Transformationsparametrar Transformationsfiler för GTRANS www.lantmateriet.se/refsys – om införande av de nya referenssystemen SWEREF 99 och RH 2000 Infoblad (f.n. 12 st.) Dokument www.lantmateriet.se/geodesi – allmän information om geodesi, referenssystem etc.