Nordost-RTK
Användarseminarium
Piteå
1 februari 2007
Referenssystemfrågor
EtableringsprojektNordost-RTK
Nordost-RTK
Referenssystem för GNSS
SWEREF 99
ETRS 89
ITRS
globalt
i Europa
i Sverige
epok 1989,0
epok 1989,0 externt
epok 1999,5 internt
Nordost-RTK
SWEREF 99
Bestämt genom en GPS-kampanj med 49 permanentastationer, 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 förLantmäteriets kartor och databaser, januari 2007
Införande i kommunerna pågår
Nordost-RTK
Geocentriska (X, Y och Z)
Geodetiska (latitud, longitudoch höjd över ellipsoiden)
SWEREF 99-koordinater (1)
X = 2485143.033
Y = 978819.763
Z = 5772567.679
φ = 65° 18' 59.16329"
λ = 21° 29' 52.44761"
h = 39.496
Nordost-RTK
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
SWEREF 99-koordinater (2)
N = 7259322.905
E = 802366.573
N = 7246643.440
E = 138248.043
(SWEREF 99 21 45)
Nordost-RTK
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
Nordost-RTK
Äldre referenssystem
… använder en annan ellipsoid
… har sämre geometri
GRS 80
Bessel
Nordost-RTK
Egen referensstation
System X
SWEREF 99
SWEREF 99
System X
Rover
Nätverks-RTK
SWEREF 99
SWEREF 99
System X
Rover
Transformationer vidRTK-mätning
Nordost-RTK
Olika typer avtransformationer
2D Helmert (2DH) mellan två planasystem i samma projektionszon
3D Helmert (3DH) mellan tvåtredimensionella system
Transversal Mercator (TM) mellanett geodetiskt och ett plant system
Nordost-RTK
RIX 95-samband
SWEREF 99 TM
N,E i nationellprojektion (15°)
SWEREF 99
lat, long
SWEREF 99 dd mm
N,E i aktuellprojektionszon
Kommunalt/lokaltsystem
x,y
TM
TM
TM (ev. TM + 2DH eller 3DH + TM)
RT 90
x,y i nationell projek-tion (2,5 gon V)
RT 90
lat, long
RT 90
x,y i aktuellprojektionszon
TM
TM
TM (ev. TM + 2DH eller 3DH + TM)
TM = Transversal Mercatorprojektion
2DH = 2-dimensionell Helmerttransformation
3DH = 3-dimensionell Helmerttransformation
Nordost-RTK
RIX 95-sambandExempel
Nordost-RTK
RIX 95-samband
Nordost-RTK
Mätning i inhomogenasystem – lokal inpassning
•Mät in några kända punkteri anslutning till mätområdet
•Beräknatransformationsparametrar(normalt planHelmerttransformation)
•Transformera mätningarna
Beräkningen kan göras iGPS-utrustningen
Nordost-RTK
Mätning i inhomogenasystem – restfelsmodell
•Korrektionsmodell
•Används för att rätaupp data från ett lokalttill ett överordnatreferenssystem
•Deformationsmodell
•Används för attdeformera mätningar såatt de ”passar in” i ettlokalt referenssystem
Interpolationen kan görasi vissa GPS-utrustningar
Nordost-RTK
Framtagande avrestfelsmodell
Iterativt förfarande:
1.Analys av RIX 95-restfel
2.Kompletteringsmätning
3.Analys av restfel
4.Ev. kompletteringsmätning
5.Upprepa steg 3-4…
6.Restfelsmodell i Triad
Grafisk redovisning avrestfelsvariationer
Se PM ”Att ta fram en restfelsmodell”
Nordost-RTK
RIX 95-samband+ restfelsmodell
SWEREF 99 TM
SWEREF 99 dd mm
Lokalt system
Deformationsmodell
Korrektionsmodell
SWEREF 99lat/long
SWEREF 99”lokal projektion”
RIX 95-samband
Nordost-RTK
•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 sammastorleksordning (RMS ca 7 cm och max.felca 2 dm) men felen är fördelade på olikasätt
•Restfelsmodell för direktprojektion finns inya GTRANS 3.6
Nationellt sambandSWEREF 99 RT 90
Nordost-RTK
Differenser mellan direktprojektion
och 7-parameterstransformation
LÄN
RMS
MAXFEL
mm
mm
AB
23
36
C
23
32
D
10
17
E
14
19
F
24
35
G
24
33
H
19
23
I
32
37
K
15
21
M
37
57
N
40
50
O
36
57
S
32
52
T
11
20
U
13
23
W
42
81
X
43
59
Y
61
71
Z
81
113
AC
64
120
BD
109
298
Nationellt sambandSWEREF 99 RT 90
Nordost-RTK
7-parametertransformation
Direktprojektion
x,ySWEREF 99
φ,λSWEREF 99
X,Y,ZSWEREF 99
X,Y,ZRT 90
φ,λRT 90
x,yRT 90
φ,λSWEREF 99
x,ySWEREF99
x,yRT 90
Nationellt sambandSWEREF 99 RT 90
Nordost-RTK
Transformation från SWEREF 99 lat/long tillRT 90 lat/long kan göras med korrek-tionsmodellen SWEREF99RT90 i vissaGPS-mottagare.
•Version 2 innehåller korrektioner i ca300 000 gridpunkter
•Invers modell saknas!
•Värden i ca 300 000 gridpunkter
•Verifierat i ca 8400 punkter
•Genomsnittlig avvikelse 3 mm
•Största avvikelse 35 mm
Nationellt sambandSWEREF 99 RT 90
Nordost-RTK
Lagring/redovisning avGNSS-mätningar
•Mätningen görs i SWEREF 99, mentransformeras oftast till annat system
•För att rätt återföra mätningarna tillSWEREF 99 vid ett systembyte krävs:
•Inverstransformation, d.v.s. dokumentationav använda transformationsparametrar
•Alternativ:
•Lagra även SWEREF-koordinaterna
Nordost-RTK
Höjdkorrektion vidGNSS-mätning
H=h-N
N
H
h
Jordyta
Geoid
Ellipsoid
Nordost-RTK
Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden i SWEREF 99 till höjden H överhavet i RH 2000 utförs enligt formeln:
H = h - N
där N hämtas från geoidmodellenSWEN05_RH2000 (SWEN 05LR)
•Baserad på geoidmodellen NKG 2004
•Sambandet är framtaget m.h.a. 1178GPS-/avvägningsobservationer
•Innehåller landhöjningskorrektion(0.5 år)
•Restfelskorrigerad
SWEREF 99 RH 2000
Nordost-RTK
Ungefärlig noggrannhetSWEN05_RH2000
•Uppskattat medelfel
•15-20 mm i RIX 95-områden
•Ca 40 mm i övriga lågläntaområden
•Ca 10 cm i fjällen
Nordost-RTK
SWEREF 99 RH 70
Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden i SWEREF 99 till höjden H överhavet i RH 70 utförs enligt formeln:
H = h - N
där N hämtas från geoidmodellenSWEN05_RH70 (ersätter SWEN 01L)
•Beräknad från huvudmodellenSWEN05_RH2000 genom att utnyttjahöjdsystemsskillnaden mellan RH 70 ochRH 2000.
•Innehåller landhöjningskorrektion
•Restfelskorrigerad
•Jämförbar noggrannhet somSWEN05_RH2000
Nordost-RTK
Omvandling av höjden h över GRS 80-ellipsoiden iSWEREF 99 till höjden H över havet i ett lokalthöjdsystem 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)
SWEREF 99 lokalt höjdsystem
Nordost-RTK
Översikt –transformationer m.m.
SWEREF 99
Geodetiska koordinaterφ λ , h
Kartprojektion
SWEREF 99
plana koordinaterN, E
Transformation
Kommunalt
system
x, y
RT 90
x, y
RIX 95-
samband
Nationellt
samband
RH 2000
H
Geoidmodell
RH 70
H
SWEN05_RH2000
SWEN05_RH70
Nordost-RTK
Mer information
•Infoblad (f.n. 12 st.)
•Dokument
www.lantmateriet.se/refsys – om införande av denya referenssystemen SWEREF 99 och RH 2000
www.lantmateriet.se/geodesi – allmän informationom geodesi, referenssystem etc.
•Transformationsparametrar
•Transformationsfiler för GTRANS
www.lantmateriet.se/rix95 – samband mellannationella och kommunala referenssystem