NZT - Patikslintas geoido modelis Lietuvos teritorijoje

 

English

 Pradžia
Lankytojų statistika
Iš viso apsilankė: 24705156
Šiandien apsilankė: 4957
Dabar naršo: 168
Patikslintas geoido modelis Lietuvos teritorijoje

E. Paršeliūnas
Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Geodezijos institutas 

Pastaruosius kelis metus Nacionalinė žemės tarnyba organizavo didelės apimties geodezinius ir geofizinius darbus geoido modeliui patikslinti Lietuvos teritorijoje. Nacionalinės žemės tarnybos užsakymu darbus vykdė Vilniaus Gedimino technikos universiteto Geodezijos institutas. Įvykdyti du svarbūs darbai: atlikti Lietuvos teritorijos sunkio lauko nevienalytiškumo tyrimai ir tokiu būdu atnaujinta gravimetrinė nuotrauka bei patikslinti valstybinio vertikaliojo pirmosios ir antrosios klasės gruntinių punktų LKS 94 elipsoidiniai aukščiai.

Geoido modelis yra geoido dalies, apimančios kurią nors teritoriją,  matematinė išraiška. Jis taikomas matuojant žemės paviršiaus taškų aukščius nustatytoje aukščių sistemoje. Kosminės geodezijos metodais, pavyzdžiui, Globalinės navigacinės palydovinės sistemos technologija išmatavus taškų elipsoidinius aukščius, taikant Lietuvos teritorijos geoido modelį, gaunami taškų normaliniai aukščiai 2007 metų Lietuvos aukščių sistemoje. Šiuo metu sudaromi regioniniai geoido modeliai garantuoja 5 – 30 mm geoido aukščių virš atraminio elipsoido nustatymo tikslumą. Globalus geoido modelis užtikrina apie 15 cm geoido aukščių nustatymo tikslumą. Taigi galutinis matuojamų normalinių aukščių tikslumas gali būti apie 10 mm, turint omenyje, kad ir elipsoidiniai aukščiai bus išmatuoti tokiu aukštu tikslumu. Todėl geoido modeliai nepakeičiami geodezijoje, kartografijoje, geofizikoje, statyboje, precizinėje žemdirbystėje, navigacijoje, žemėtvarkoje, kadastriniuose matavimuose ir kitose srityse, kur reikalinga nustatyti tikslius taškų aukščius.

Vykdant Žemės sunkio lauko nevienalytiškumo tyrimus LSS07 sunkio pagreitis matuotas penkiais automatiniais santykiniais gravimetrais SCINTREX CG-5. Dienos matavimai gravimetru buvo vykdomi reisais, be naujų gravimetrinių ženklų įjungiant antrosios, pirmosios ir, esant galimybei, nulinės klasių punktus. Dienos reisas buvo pradedamas ir baigiamas gravimetrinio pagrindo punktuose. Reiso viduje taip pat atlikti kontroliniai matavimai gravimetrinio pagrindo punkte. Gravimetriniuose ženkluose atliekti du po 5 ciklus 25 s trukmės sunkio pagreičio matavimai. Sunkio pagreičio matavimai vandens telkiniuose atlikti ant ledo.

Gravimetrinių ženklų LKS94 sistemos koordinatės nustatytos dvigubais matavimais kilnojamais GNPS imtuvais taikant LitPOS paslaugą RTKNet, o punktų LAS07 normaliniai aukščiai apskaičiuojami taikant 2015 m. Lietuvos geoido modelį LIT15G.

Iš viso matavimai atlikti 32 951 gravimetriniame ženkle, tokiu būdu gautas ženklų tankis yra 1 taškas 2 km2 (1 pav.)

1 pav. Gravimetrinės nuotraukos ženklai (žalia spalva – 2016, geltona – 2017, ruda – 2018 metų geodeziniai ir geofiziniai matavimai) 

Gauti tikslumo parametrai:

  • nustatytų gravimetrinių ženklų sunkio reikšmių vidutinė kvadratinė paklaida yra ne didesnė kaip 0,020 mGal.
  • nustatyta sunkio pagreičio vieno matavimo vidutinė kvadratinė paklaida, remiantis gravimetriniais matavimais trasų kontroliniuose matavimų punktuose yra 0,022 mGal.
  • Bouguer anomalijų reikšmių gravimetriniuose ženkluose vidutinė kvadratinė paklaida yra ne didesnė kaip 0,074 mGal.
  • interpoliuotų Bouguer anomalijų vidutinė kvadratinė paklaida yra ne didesnė kaip 0,33 mGal;
  • nustatytų gravimetrinių ženklų geodezinių koordinačių LKS94 vidutinės kvadratinės paklaidos yra ne didesnės kaip 0,03 m.
  • nustatytų gravimetrinių ženklų elipsoidinių ir normalinių aukščių LAS07 vidutinės kvadratinės paklaidos yra ne didesnės kaip 0,03 m. 

GNPS matavimais patikslinti 250 valstybinio vertikaliojo pirmosios ir antrosios klasės gruntinių punktų LKS 94 elipsoidiniai aukščiai (2 pav.).

2 pav. Vertikaliojo tinklo punktų schema (raudona spalva pažymėti nulinės, žalia – pirmosios, mėlyna -  antrosios klasės punktai) 

Galutiniai vertikaliojo tinklo punktų geodezinės koordinates ir elipsoidiniai aukščiai nustatyti taikant ITRF2014 ir ETRF2014 atraminių tinklų duomenis skaičiavimus atliekant Bernese 5.2 programų paketu. LKS 94 koordinačių nustatymo vidutinė kvadratinė paklaida ne didesnė kaip 0,010 m, o elipsoidinių aukščių – kaip 0,005 m.

Pagrindu Lietuvos teritorijos geoido modeliui parengti taikytas Šiaurės šalių regioninis gravimetrinis geoido modelis ZETA4A (3 pav.).

3 pav. Šiaurės šalių regioninio gravimetrinio geoido modelio ZETA4A grafinis vaizdas 

Šio modelio aprėptis yra 53º-73º šiaurės platumos ir 0º-34º rytų ilgumos, o akies dydis pagal platumą 0,01º ir pagal ilgumą 0,02º.

Pagal vertikaliojo pirmosios ir antrosios klasės gruntinių punktų geodezinius parametrus parengtas koreguojantis paviršiaus modelis Lietuvos teritorijos geoido modeliui sudaryti (4 pav.)

4 pav. Koreguojantis paviršiaus modelis Lietuvos teritorijos geoido modeliui 

Pakoregavus Šiaurės šalių regioninį gravimetrinį geoido modelį gautas Lietuvos teritorijos gravimetrinis geoido modelis LIT20G (5 pav.).

5 pav. Lietuvos teritorijos geoido modelio LIT20G grafinis vaizdas 

LIT20G modelio aprėptis yra 53º-57º šiaurės platumos ir 18º-27º rytų ilgumos, o akies dydis pagal platumą yra 0,01º ir pagal ilgumą - 0,02º. Taigi geoido modelio aprėptis, lyginant su ankstesniais geoido modeliais Lietuvos teritorijoje, praplėsta 2º vakarų kryptimi padengiant ekonominę zoną ir kontinentinį šelfą Baltijos jūroje. Geoido modelio erdvinių duomenų rinkinį sudaro 180 851 taškai. Gauta sudaryto geoido modelio vidutinė kvadratinė paklaida, apskaičiuota pagal koregavimui taikytus 250 vertikaliojo tinklo punktų normalinius ir elipsoidinius aukščius, yra ne didesnė už 8 mm, tačiau maksimali neigiama paklaida gauta -25 mm, o maksimali teigiama paklaida gauta +30 mm.

6 pav. Liekamųjų paklaidų ties vertikaliojo tinklo punktais histograma

Galima pastebėti, kad iš esmės paklaidos yra intervale nuo –12,1 mm iki +9,4 mm. Didesnės paklaidos gautos ties punktais, kurie yra nepalankiose geodeziniams matavimams vietose. Išoriniam tikslumo vertinimui galime pasitelkti LitPOS stočių duomenis. Paklaidų ties LitPOS stotimis histograma pateikta 7 pav.

7 pav. Paklaidų ties LitPOS stotimis histograma

Kaip matome iš histogramos, paklaidos ties 31 LitPOS stotimi yra intervale nuo -16 mm iki +18 mm. 

Lietuvos teritorijos geoido modelis LIT20G palygintas su LIT15G geoido modeliu. Geoidų aukščių virš elipsoido skirtumų paviršius pateiktas 8 pav.

8 pav. LIT20G ir LIT15G geoidų aukščių virš elipsoido skirtumų paviršius 

Naująjį LIT20G geoido modelį, pateiktą pagal įvairius duomenų formatus, galima surasti Lietuvos erdvinės informacijos portale geoportal.lt. Šiuo metu galimi atsisiųsti formatai yra:

  • Comma separated values (CSV);
  • GRAVSOFT tekstinis ir dvejetainis (GRI ir BIN);
  • JAVAD (DAT);
  • Leica (GEM);
  • SURFER (GRD);
  • Topcon (GFF);
  • Trimble (GGF);
  • ASCII (TXT).

Paskutinis atnaujinimas: 2021-01-27 15:37:20

  Geoportalas INSPIRE įgyvendinimas Lietuvoje Elektroninės paslaugos
 Žemės stebesėnos programa   LITPOS  
Nacionalinė žemės tarnyba prie Žemės ūkio ministerijos. Kodas 188704927
 Gedimino pr. 19, LT-01103 Vilnius. Tel. 8 706 86666, faks. 8 706 86949, el. paštas nzt@nzt.lt
Biudžetinė įstaiga, duomenys kaupiami ir saugomi Juridinių asmenų registre.
Kontaktai | Svetainės struktūra | Lankytojo atmintinė
Pagrindinė svetainės versija pritaikyta naudotis neįgaliesiems.