Page History

I denne sektion er forskellige udtryk der er anvendt i Access forsøgt forklaret på bedst mulig måde. Forklaringerne knytter sig til brugen af GNSS og totalstationer, og er ikke generelle forklaringer eller udredninger.

• Cartesian ECEF

• Koordinatsystem

• Ellipsoide

• Datum

• Datum transformation
• Geoide og geoide model
• Geoidal seperation
• WGS84
• ITRS
• ITRF
• ETRS89

• Kortprojektion/UTM
• Skala faktor
• "Shift grid"
• "Site"- Horisontal - og vertikal tilpasning
• UTC

Cartesian ECEF - Earth-Centered-Earth-Fixed Cartesian koordinater.

Dette er det tredimensionale koordinatsystem, der anvendes til satellitpositionering. Systemets udgangspunkt er jordens centrum. X-retningen er Greenwich-meridianen (0 ° længde), Y-retningen er 90 ° østlig længde, og Z-retningen er den nordlige rotationsakse for jorden. Den nuværende GNSS-version af dette system kaldes WGS-84, mens man før 1987 anvendte den tidligere version WGS 72

Koordinatsystem

Et koordinatsystem er en tredimensionel referenceramme, der lokaliserer objekter i rummet. Den består af et sæt transformationer, der tillader GNSS-positioner, givet i forhold til den globale ellipsoide, at blive transformeret til nord og øst koordinater og højder (over geoiden).

eller:

Koordinatsystemet er en generel betegnelse for et ”system”, der kan anvendes til angivelse af positioner. Her skelnes ikke mellem om det er globalt eller regionalt, hvilket formål der har været med definitionen af systemet, eller hvilken definitionsnøjagtighed det har.

Ellipsoide

En ellipsoide er en matematisk model af jorden dannet ved at rotere en ellipse omkring sin mindste akse (figurens b). For ellipsoider, der modellerer jorden, er den mindste akse polaraksen, og hovedaksen er ækvatorialaksen (figurens a).

Verdensgeodætiske datatyper defineres typisk af størrelsen og formen af en ellipsoide og placeringen af ellipsoidens centrum i forhold til jordens centrum.

Datum

Før satellitter blev anvendt til positionering på globalt plan, blev forskellige geodætiske datums udviklet til forskellige regioner. Hvert af disse datums er en matematisk model baseret på ellipsoiden, som mest ligner jordens form i en bestemt region. Hver model er designet til at passe til en del eller hele geoiden. Som følge heraf er der mange forskellige datums, der hver især passer bedst til en del af jordens overflade.

Det datum, der er valgt til brug i en bestemt region, kaldes "lokalt datum".

Et geodetisk datum defineres af forholdet mellem en ellipsoide form og jordens centrum. Det tager hensyn til ellipsoidens størrelse og form og placeringen af ellipsoidens centrum i forhold til jordens centrum (et punkt på den topografiske overflade, der er etableret som datumets origo).

Datum transformationer

En datum transformation giver de parametre, du har brug for til at konvertere koordinater fra et datum til et andet. Det definerer den transformation, der skal anvendes til at omdanne punkter defineret i forhold til et datum til deres tilsvarende position i forhold til et andet datum.

Geoide

Geoide er en hypotetisk overflade, som repræsenterer jordens fysiske overflade. Det er defineret som overfladen af gravitations-potentiale, der nærmer sig gennemsnitlig havniveau (Mean Sea Level). Det er afledt ved at finde den bedste match mellem den ækvipotential overflade af jordens tyngdekraft felt og middel hav niveau (Mean Sea Level) ved hjælp af en mindste kvadrater beregning.

Geoide er ikke en ensartet matematisk form, men er faktisk en uregelmæssig figur med en overordnet form svarende til en ellipsoide.

Geoidemodel

En geoidmodel er en matematisk definition af forskellen mellem global højde og lokal højde over gennemsnitlig havniveau (MSL - Mean Sea Level). Det definerer det gennemsnitlige havniveau over et lokalt område

En geoid-gittermodel er en fil, der indeholder disse forskelle for en række positioner på et gitter. Ved hjælp af interpolering kan forskellen mellem den globale højde og den lokale højde over MSL beregnes for ethvert punkt, der falder inden for det pågældende net.

Geoidal seperation

Højden af punkter måles generelt med henvisning til geoiden. Punkter bestemt ved hjælp af GNSS har dog højder etableret i forhold til den globale datum. Der er ingen enkel matematisk definition til at beskrive forholdet mellem det globale datum og geoiden, så forholdet bestemmes ved observationer. Højden over geoiden observeres ved anvendelse af en terrestrisk opmålingsmetode, såsom terrestrisk nivellement. Højden over den globale ellipsoide ses derefter for samme punkt. Værdierne sammenlignes med at bestemme afstanden mellem geoid og den globale dato for det punkt. Denne afstand er den geoidale adskillelse. Geoidal adskillelse kaldes også geoidehøjde eller geoidisk undulering.

WGS84

World Geodetic System (WGS) er en standard til brug i kartografi, geodæsi og satellitnavigation. Den omfatter et standardkoordinatsystem for Jorden, en standard sfæroid referenceflade (datum/reference-ellipsoiden) for  højdedata og en ækvipotential overflade (geoide), der definerer det gennemsnitlige havniveau.

WGS84 er således et internationale terrestriske referencesystem (ITRS)

En revision af WGS er WGS84 (også kendt som WGS 1984), der blev etableret i 1984 og sidst revideret i 2004.

WGS84 brugte oprindeligt GRS 80 reference-ellipsoide, men har siden gennemgået en række mindre forbedringer i de senere udgaver. De fleste af disse forbedringer er vigtige for orbital-beregninger for satellitter med høj præcision, men har ringe praktisk effekt på typiske topografiske anvendelser. Nedenstående tabel viser de primære ellipsoide parametre.

ETRS89 anvender GRS80 ellipsoiden som reference-ellipsoide.

ITRS

Det internationale terrestriske referencesystem (ITRS) beskriver procedurer for oprettelse af referencerammer (ITRF'er), der er egnede til brug ved målinger på eller nær jordens overflade. 

Begrebet referencesystem anvendes i betydningen et geodætisk referencesystem, og begrebet kommer direkte af det engelske "reference system". Et referencesystem består af en beskrivelse af jordens placering i verdensrummet, og i definitionen af systemet indgår yderligere definitionen af en referenceellipsoide, en global tyngdefeltsmodel, samt en række fysiske parametre f.eks. jordens omdrejningshastighed og masse. (Anna Jensen, 2004)

ITRS definerer således et geocentrisk koordinatsystem ved hjælp af SI-målesystemet (International System of Units).

ITRF

Er en International Terrestrial Reference Frame (ITRF), som er en realisering af ITRS. Nye ITRF-løsninger produceres med et par års mellemrum ved hjælp af de nyeste matematiske teknikker og opmålings-teknikker for at forsøge at realisere ITRS så præcist som muligt. På grund af eksperimentelle fejl vil en given ITRF altid have en lille afvigelse fra enhver anden realisering af ITRS.

Forskellen mellem den seneste WGS84 og den seneste ITRF er kun få centimeter.

En geodætisk referenceramme er således en fysisk realisering af et geodætisk referencesystem. En referenceramme gør det muligt at anvende referencesystemet i praksis. Det vil sige, at referencerammen består af en række punkter (fikspunkter), hvis positioner er bestemt i det givne referencesystem. (Anna Jensen, 2004)

ITRF kontra ITRS

Referencerammen er noget fysisk, man kan røre ved punkterne der indgår i referencerammen, hvorimod referencesystemet er abstrakt, og det eksisterer kun ”på papiret” i kraft af definitionen. (Anna Jensen, 2004)

Sammenligning mellem ITRF, WGS84, and NAD83 (North American Datum 1983)

ETRS89

European Terrestrial Reference System 1989 kaldes almindeligvis ETRS89, er en tredimensionel, geodætisk referenceramme, der bruges som præcisionsstandard for GNSS i Europa. Den europæiske underkommission, IAG (EUREF) har defineret systemet som knyttet til den stabile del af den eurasiske plade og som identisk med ITRS for epoken 1989.0. ETRS89 anbefales af den Europæiske Union som referenceramme for geodætiske data i Europa.

Populært opgives koordinater ofte med henvisning til ETRS89, hvor man rettelig burde henvise til ETRF89, da ETRF henviser til de fysiske punkter i terrænnet.

ETRS er fastlåst til den europæiske kontinentalplade, og da den europæiske kontinentalplade bevæger sig med ca. 2,5 cm/år, bevæger ETRF sig væk fra den globale ITRF løsning i takt med kontinentalpladens bevægelse.

Læs Anna B.O. Jensen's artikel ITRF, ETRS, EUREF89 og WGS84 - hvad er det nu lige det er? i fuld længde her - klik.

Kortprojektion

En kortprojektion er et matematisk udtryk for den krumme overflade der bedst beskriver ellipsoiden i forhold til et rektangulært koordinatgitter.

Kortprojektioner anvendes til at oprette flade kort, der repræsenterer jordens overflade eller dele af overfladen. Lokale geodætiske koordinater transformeres til lokale gitterkoordinater ved brug af kortprojektioner.

UTM kortprojektionen er nok den mest kendte kortprojektion - læs mere om UTM hér - klik.

UTM er en forkortelse af Universal Transversal Mercator-projektion, kortprojektion, der opdeler Jorden i 60 zoner hver med en bredde på 6°, svarende til ca. 650 km på ækvator. Herved opnås, at de uundgåelige fejl, der opstår ved en afbildning af Jorden på et plan, bliver reduceret mest muligt. Danmark ligger i zone 32 og 33 med udgangsmeridianer på henholdsvis 9° og 15°.

Skalafaktor

En skalafaktor er en kortprojektions parameter der anvendes til at konvertere ellipsoide afstande til afstande på kort og omvendt.

"Shift grid"

"Shift grid" anvendes i nogle lande til korrektioner til de oprindelige projektionskoordinater da der ikke er en entydig matematisk sammenhæng mellem det geodætiske referencesystem og disse koordinater. Disse rettelser bruges generelt til at tilpasse lokale forvrængninger i koordinatsystemet og kan således ikke modelleres ved en simpel omdannelse. Eksempler på koordinatsystemer, der anvender "Shift grid" metoden er det danske System 34.

"Site" - Horisontal - og vertikal tilpasning

Et "Site" består af et eksisterende koordinatsystem plus et ekstra sæt parametre til horisontale og vertikal tilpasninger. Sammen giver disse de bedste data til brug for GNSS-RTK til et bestemt område eller "Site". Da de tilpasninger kun gælder for et begrænset område, kaldes dette område et "Site" og skal opfattes som en lokal arbejdsplads.

Et koordinatsystem er designet til at anvendes over et stort område og giver ikke mulighed for variationer, der forekommer i lokale koordinater. Lokale variationer kan f.eks. skyldes en opbygning af fejl i eksisterende fikspunkter. Hvis du bruger de ekstra tilpasninger kan du korrigere for de lokale variationer og få et lokalt koordinatsystem, der passer til de eksisterende fikspunkter i området.

De fleste Trimble-programmer udfører de nødvendige beregninger ved hjælp af en horisontal- og vertikal tilpasning og gemmer definitionerne/tilpasningerne i databasen.

UTC

UTC står for "Universal Time Coordinated" og er en tids-standard. UTC-tid er fastlagt ud fra et antal atomure. Indimellem justeres UTC med et skudsekund for at sikre, at UTC passer med Jordens rotation.

Alle andre tidszoner fastlægges ud fra UTC. I praksis koordineres tiden via internetservere, der bruger protokollen NTP til udveksling af tidsinformation. Selv atomure går ikke helt ens. (Wikipedia)