Bestemmelse av høydereferansemodell ved bruk av gravimetrisk geoidemodell og GNSS/nivellementsdata

Abstract

Ved moderne høydebestemmelse bestemmes først ellipsoidisk høydeforskjell ut fra en målt GPS-vektor, før manbruker en høydereferansemodell for å korrigere til høydeforskjell i nasjonalt vertikalt datum. Denne metoden erstattertid- og ressurskrevende nivellement. Det er derfor viktig å framskaffe nøyaktige geodetiske og vertikale datum ogframfor alt en nøyaktig høydereferansemodell som beskriver nivåforskjellen mellom de to datumene. I Norge er man iferd med å realisere en ny vertikal referanseramme NN2000 som skal erstatte det gamle systemet NN1954. StatensKartverk prøver også å realisere en ny geodetisk referanseramme ITRF09 hvor fokus ligger mer på vertikalnøyaktighet enn i den nåværende referanseramma EUREF89. I forbindelse med dette arbeides det også medberegning av nye høydereferansemodeller for bruk sammen med de nye referanserammene.Statens Kartverk har tidligere beregnet høydereferansemodell for overføring fra ellipsoidisk høyde i EUREF89 tilnormalhøyde i NN1954, men i denne oppgaven har jeg i tillegg beregnet høydereferansemodeller for bruk sammenmed det nye vertikale datumet NN2000. Dette er gjort ved å tilpasse den gravimetriske kvasigeoidemodellen NKG-04til GNSS/nivellementsdata (ellipsoidisk høyde i EUREF89 eller ITRF og normalhøyde i NN1954 eller NN2000) i ettestområde på Østlandet. Beregningene er gjort ved hjelp av programpakken Gravsoft, hvor selve tilpasningen avNKG-04 til GNSS/nivellementsdata utføres ved minste kvadraters kollokasjon og vektet middelverdiberegning. Etmål ved beregningene var å se om de nye referanserammene NN2000 og ITRF09 gir bedre nøyaktighet enn denåværende rammene NN1954 og EUREF89 ved sammenligning med GNSS/nivellementsdata. Dessuten var det etmål å undersøke hvor mange tilpasningspunkt som kreves i et område for å få tilfredsstillende nøyaktighet påhøydereferansemodellen.Resultatene fra beregningene viser at det nye vertikale datumet NN2000 gir klart bedre nøyaktighet enn det gamledatumet NN1954. Kontroll av NKG-04 tilpasset til EUREF89/NN2000 og EUREF89/NN1954 gir henholdsvisstandardavvik 15 mm og 20 mm, hvilket stemmer overens med nøyaktigheten til den eksisterende modellen fraStatens Kartverk. Tilsvarende tilpasning til ITRF09/NN2000 gir standardavvik 23 mm, noe som tyder på at ITRF09ikke byr på forbedringer i forhold til EUREF89. Verdiene brukt for ITRF09 er imidlertid foreløpige verdier, såendelige verdier forventes å gi bedre nøyaktighet.Tilpasning til ulikt antall tilpasningspunkt viser at økende antall punkt ikke nødvendigvis gir bedre nøyaktighet påhøydereferansemodellen. Standardavviket ved kontrollen er relativt stabil fra 30 tilpasningspunkt i testområdet påØstlandet, men det er vanskelig å overføre antallet direkte som et krav til antall punkt i andre områder på grunn avulik topografi.