Curs 5 TGS

5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 1/13

C a p i t o lu l 3

S istem e d e referinta ~ i s is tem e de

coordonate

Pentru definirea unui sistem de referinta este necesara cunoasterea a doua elemente:

datumul geodezic §i sistemul de coordonate asociat. Datumul geodezic reprezinta

un set de conventii, algoritmi §i parametri necesari definirii originii, scarii §i ori-

entarii axelor de coordonate la orice moment din timp, pentru asigurarea legaturii

dintre sistemul de referinta §i suprafata Pamantului. Sistemul de coordonate

descriemodalitatea de exprimare a coordonatelor in cadrul datumului. De-a lungul

timpului, in topografie §i geodezie, numeroase sisteme de coordonate au fost folosite

pentru a defini pozitia unui punct de pe suprafata terestra sau din apropierea aces-

teia. Fie c a se folosesc coordonate carteziene, coordonate elipsoidale sau coordonate

plane exprimate intr-un sistem de proiectie, toate aceste seturi de coordonate vor

furniza inforrnatiile necesare pozitionarii in sistemul de coord onate ales.

3.1 Sisteme de coordonate

3.1.1 Coordonate rectangulare si coordonate polare sferice

Pozitia unui punct P in spatiu poate fi exprimata prin coordonate rectangulare

intr-un sistem O-xyz (conform figurei 3.1).In acelasi timp pozitia punctului P poate fi exprirnata §i prin coordonate

polare sferice (r , 1 > , A ). Trecerea dintre cele doua tipuri de coordonate fiind asigurata

de relatiile ( 3.1):

[ ~ 1 [

r cos ~ cos A 1r cos e sin A ,

rsin c p

(3.1)

unde r reprezinta distanta radiala, de la origine la punctul P, 1 > poarta denumirea

de latitudine geocentr'ica, in timp ce A exprima longitudinea. Transformarea

37



Capitolul 3. Sisteme de referinra §i sisteme de coordonate3.1. Sistel

p

• acti

gla

poz

z

r

3.1.2

zpPozitia ~

c p , x , h (

• axa z orientata de-a lungul directiei catre Polul Nord;

xFigura 3.1: Coordonate rectangulare (x , y, z) §i coordonate polare sferice (r , ¢, > . . )

inversa, a coordonatelor rectangulare (x , y, z ) in coordonate sferice (r , ¢, > . . ) , se face

pe baza relatiilor de mai jos:

ztan c p =-r=:==::::::

Jx2 + y2'

tan X = ' 1 ! _ .

x

(3.2)

Cel mai folosit sistem de coordonate in geodezie este sistemul de coordonate

terestre globale geocentrice, definit astfel:

• originea este situata in centrul de masa al Pamantului (geocentru);• 1 -

1

• axa x definita de origine §i punctul de intersectie al ecuatorului cu meridianul

Greenwich;

• 1

• axa y este aleasa, astfel incat, sa se formeze un sistem cartezian cu orientarea

spre dreapta.

•I

Aceasta definitie este influentata de mai multi factori, printre care se pot mentiona:

• pozitia geocentrului este afectata de variatiile in distributia masei Pamantului;consid

• Polul Nord nu este fix, pozitia acestuia fiind dependenta de miscarea polara

a Pamantului;

lare (~

• directia axei de rotatie a Pamantului se schimba in spatiu, datorita fenome-

nelor de precesie §i nutatie;

38



lotuite

\, A )

face

3.2)

late

nul

rea

na:

ui;

le-

3 .1 .S is teme de coordonate

• activitatea tectonica, miscarile region ale ale scoartei terestre, efectul post-

glacial dar §i atractia Soarelui, a Lunei sau a altor planete, afecteaza in timp

pozitia punctelor de pe suprafata terestra,

3.1.2 Coordonate geodezice sau elipsoidale

Pozitia unui punet poate fi definita §i prin coordonate geodezice sau elipsoidale

¢)., h (Figura 3.2):

z

Figura 3.2: Coordonate geodezice (¢, A , h)

• latitudinea geodezica ¢, unghiul format de planul ecuatorial cu normala

la elipsoid prin punctul P;

• longitudinea geodezica A , unghiul format de planul meridianului Green-

wich §i planul meridianului local;

• inaltimea elipsoidala h, inal~imea punetului P fa~a de suprafata elipsoidu-

lui, de-a lungul normalei la elipsoid in punctul P.

Primele doua ¢ §i A , sunt numite §i coordonate geografice ale punetului

considerat.

Coordonatele geodezice (¢, A , h) pot fi transformate in coordonate rectangu-

lare (x , y, z) , pe baza relatiei:

3 9



Capitolul 3. Sisteme de reierinka §i sisteme de coordonate 3.1

unde e2 reprezinta prima excentricitate a elipsoidului de referinta, iar N - raza de

curbura a primului vertical, corespunzatoare latitudinii ¢:

(3.4) 3.1

In cazul in care punctul se afia pe suprafata terestra (h = 0), transformarea

coordonatelor (x,y,z) in (¢,>..) se reduce la urrnatoarea relatie simpla:

COO

orig

dona

1tan¢ = JI=e21- e2

z tan X =# . . .x

(3.5) •

•A§a cum se poate observa, calculullongitudinei >..ramane la fel de simplu §i

pentru cazul in care punctul nu se afi!1direct pe suprafata terestra (h # - 0):

tan X = # . . ,x

(3 .6 )•

•

lucru care nu este valabil pentru ¢ §i >..atunci cand (h # - 0). In literatura de

specialitate, exista diferite solutii de transformare ale coordonatelor rectangulare

in coordonate geodezice. In continuare, sunt prezentate formulele a doua dintre

aceste metode.

3.1.2.1 Metoda direct a

z+~tan¢= ~,

p - ae2 cos-' ()Ph=---N

cos¢ ,(3.7)

unde elementele ajutatoare p, ( ) ,N sunt calculate astfel:

ztan ()= JI=e2'

p 1-e2 ( 3 . 8 )

3.1.2.2 Metoda it.erat.iva

z

tan ¢ = N' (n = 1, 2, 3, ... ),p (1 - e2 n-l )

Nn-1 +hn-1

( 3 . 9 )

aNn= , (n=I,2,3, ... ),

V I - e2 sin2 ¢n

phn=--A- - Nn, (n=1,2,3, ... ).

COS<pn

(3.10) este

(8 -

(3 .11) •

Procesul iterativ, incepe atunci cand se cunoaste valoarea provizorie pentru h

(ex: h = 0) si se terrnina, cand diferentele dintre doua iteratii succesive indeplinesc

conditiile de mai jos:

•

40



.ordonate

- raza de

(3.4)

ormarea

(3.5)

implu si

(3.6)

tura de

ngulare

, dintre

(3.7)

(3.8)

(3.9)

~3.1O)

tru h

inesc

3 . 1 . Sisteme de coordonate

I¢n- ¢n-ll < 10-8I h n - hn-11 < 10-3(grade ) }(m etr i) . (3.12)

3.1.3 Coordonate topocentrice

Coordonatele topocentrice sunt definite ca un set de coordonate rectangulare cu

originealocalizata in punctul P. Tinand seama de acest lucru, un sistem de coor-

donate local topocentric (P - NEU) se poate defini astfel (Figura 3.3):

• originea sistemului este localizata in punctul P;

• axa U este de-a lungul normalei prin punctul P, avand directia pozitiva ori-

entata in sus;

• axa N, orientata catre nord;

• axa E, orientata catre est.

x

Figura 3.3: Coordonate topocentrice

Un alt exemplu, in care sistemul de coord onate locale i§i gaseste aplicatie,

este acela de determinare a orbitelor unui satelit artificial. In acest caz sistemul( S - uvw) este definit astfel:

• originea sistemului este reprezentata de centrul de masa al satelitului;

• axele u si w se definesc in planul orbital a satelitului, u fiind de-a lungul

directiei de deplasare a satelitului (tangenta la elipsa orbitala), iar w este

perpendiculara pe directia de deplasare;

41



Cepiiolul 3. Sisteme de referinra §i sisteme de coordonate

• axa v, este perpendiculara la planul orbital.

3.1.4 Sisteme de altitudini

Altitudinea sau inaJ~imea, in geodezie, a reprezentat dintotdeauna 0 provo care a

oamenilor de §tiin~a in domeniu. Intuitiv, cand se vorbeste de notiunea de alti-

tudine, aceasta este asociata cu 0 oarecare suprafata de referinta. Astfel, at unci

cand elipsoidul este ales ca suprafata de referinta, atunci se numeste altitudine

sau inaltime elipsoidala h, aceasta reprezentand una din cele trei componente a

setului de coordonate geodezice. In trecut, folosirea inal~imii elipsoidale a fost limi-

tata datorita, fie lipsei de relevanta fizica (fiind 0 notiune teoretica), fie acuratetei

deficitare de determinare a acestei marimi, prin masuratori trigonometrice.

In cele mai multe cazuri, suprafata marilor sau oceanelor s-a consider at ca

suprafata de referinta, iar altitudinea corespunzatoare a fost denumita altitudine

ortometrica H. Aceasta, se defineste ca fiind lungimea de la geoid (nivelul mediu

al marilor si oceanelor prelungit pe sub continente) pana la punctul P, de-a lungul

verticalei la geoid in punctul considerat (directia firului cu Pb).

suprafa fa

Pamanlu lu i

el ipsoid

Figura 3.4: Relatia dintre inal~imile ortometrice §i elipsoidale

Cele doua tipuri de altitudini difera intre ele, deoarece suprafata de referinta

este diferita, In conditiile in care se neglijeaza diferentele intre normala la elipsoid

§i verticala la geoid, relatia dintre aceste doua marirni poate fi scrisa sub forma

simplificata (Figura 3.4):

h=H+N, (3.13)

un de N reprezinta separatia verticala dintre geoid §i elipsoidul de referinta ales

(ondulatia geoidului).

Plecandu-se de la dificultatile reale pe care le prezinta utilizarea altitudinilor

ortometrice (de exemplu, cunoasterea gravitatiei medii in lungul liniei de for~a),

Molodenski a propus ca in locul gravitatiei, sa se utilizeze campul gravitatiei nor-

male, de-a lungul normalei la elipsoid (Molodenski s.a., 1962). Pe baza acestei

ipoteze, este introdusa notiunea de altitudine norrnala (Figura 3.5), pentru

42

3.2. S

9 6

care S1

tre aC

campu

3.2

Din m

baza d

• c

• 0

p

tridims

dintre

este ne

exist er

unui si

tina se

uplift')

(Very

GNSS,

geodezi

asigura

cele m



'nate

ire a

alti-

.unci

dine

rte a

Iimi-

tetei

it ca

dine

iediu

mgul

rinta

isoid

)rma

3.13)

ales

nilor

Irta) ,

nor-

:estei

mtru

3.2.Sis teme geodezice de reietiiitii

sup ra fa / a Paman t u /u i/'-~~T-7~//ry--~, ( sup ra f a /a t opog ra f ica )

cvas igeoid

geoid

Figura 3.5: Sistem de inaltimi normale (Ghitau, 1983)

caresuprafata de referinta este cvasigeoidul, apropiata de geoid, diferentele din-

tre aceste doua suprafete de referinta fiind de ordinul centimetrilor, in zonele de

campie, §i ajungand pana la un metru in zonele de munte (Torge, 2001).

3.2 Sisteme geodezice de referinta

Din motive istorice, sistemele de referinta terestre, in marea lor majoritate, au la

baza doua componente:

• componenta orizontala, constituita dintr-o rete a bidimensionala de puncte,

care are la baza utilizarea metodelor de triangulatie;

• componenta vert icala , compus a dintr-o retea verticala unidimensionala de

puncte, determinate prin nivelment de inalta precizie.

Simpla insumare a celor doua componente, nu conduce la formarea unei retele

tridimensionale, in adevaratul sens al cuvantului, datorita necunoasterii separatiei

dintre geoid §i elipsoidul de referinta adoptat. Pentru a modela §i calcula geoidul,

este nevoie de masuratori gravimetrice terestre, acestea implicand la randul lor

existenta unei retele gravimetrice bine deterrninata. Mai mult, pentru mentinerea

unui sistem de referinta geodezic de inalta precizie, in tarile nordice trebuie sa setina seama §i de variatiile scoartei terestre, generate de efectul postglaciar (' land

uplift") caracteristic peninsulei Scandinave.

Tehnicile moderne spatiale de masurare, precum cele de interferometrie VLBI

(Very Long Baseline Interferometry), cele cu laser SLR (Satellite Laser Range) sau

GNSS, permit 0 noua viziune in stabilirea unui sistem de referinta tridimensional

geodezic geocentric de inalta precizie. Mai mult, retelele GNSS tridimensionale

asigura §i legatura dintre sistemele de referinta geodezice terestre traditionale §i

celemoderne globale geocentrice.

43



Capitoiui 3. Sisteme de referinta §i sisteme de coordonate 3.2. Sisi

In paragrafele urrnatoare, sunt prezentate doua din realizarile internationals

ale sistemelor de referinta: sistemul de referinta terestru international §i sistemul

de referinta geodezic global WGS84. Pe langa aceste realizari internationals, exista

§i realizari regionale sau locale, astfel fiind prezentate §i sistemele de referinta rea-

lizate la nivelul continentului european. In final, se ofera cateva informatii despre

sistemele de referinta geodezice folosite curent in Romania.

unui sist

sitatea d

M e n d / a m

p n n p u n C

3.2.1 Datum geodezic global si local

In cadrul aplicatiilor geo-topo-cadastale, se pot identifica doua tipuri de datum

(Nistor §i Salceanu, 2008):

• datumul geodezic global, la care centrul elipsoidului de referinta este fixat

in centrul de masa al Pamantului;

• datumul geodezic local, pentru care elipsoidul este ales tangent la geoid,

in scopul aproximarii unei regiuni in jurul unui punct fundamental.

In cazul datumului local, centrul elipsoidului difera de centrul geoidului

datorita orientarii datumului cu 0 singura statie astronomica, ceea ce face ca in acest

punct fundamental deviatia verticalei §i ondulatia sa fie definite in mod arbitrar ca

egale cu zero. Prin urmare, aceasta aproximatie afecteaza pozitiile celorlalte puncte

din interiorul retelei geodezice. Incepand din 1951, in Romania este folosit datumul

geodezic definit de elipsoidul Krasovski 42, care este un datum local.Spre deosebire de datumul geodezic local, datumul global, caracterizat

de un elipsoid de referinta, este ales astfel incat sa aproximeze in conditii optime

geoidul in ansamblul sau, Un astfel de datum global este modelul geodezic al

Parnantului, in care se fac toate determinarile GPS, §i definit de elipsoidul WGS

84 (vezi sectiune 3.2.3).

Adoptarea §i utilizarea datumului geodezic global si local prezinta unele

avantaje, din care se enumereaza: asigurarea unei referinte unice a unui punct

pe suprafata Pamantului, stabilirea clara a algoritmilor pentru transformarile de

coordonate intre datumuri, crearea premizelor tehnice de corel are a diferitelor date

geo-spatiale prin realizare de programe specializate.

Figun

Pel

nii Interns

de Rotatis

internatil

• origi

• axaventl

valul

• axa _

3.2.2 Sistemul de referinta terestru international ITRS• axa J

doua

drea]

Pentru majoritatea aplicatiilor practice, in geodezie este de preferat un sistem de

referinta terestru fix, in raport cu globul terestru (pozitia spatiala a unui punct de

pe suprafata terestra sau din apropierea acestuia rnodificandu-se odata cu rotatia

Pamantului). Pe de alta parte, axa de rotatie a Parnantului nu este fixa in timp,

datorita miscarii polare (Po lui Nord i§i schimba pozitia in timp). In urma studi-

ilor efectuate, s-a concluzionat, ca miscarea polara este oarecum periodica, eu 0

perioada de revolutie de aproximativ 434 zile (perioada Chandler). Cum definirea

Real

impreuna 9

terestra, in

nata utiliz~

44



:oordonate

irnationale

?i sistemul

iale, exista

~rinta rea-

ttii despre

de datum

este fixat

la geoid,

geoidului

a in aeest

.bitrar ca

te punete

datumul

acterizat

ii optime

xlezic al

lu l was

.ta unele

ui punet

narile de

elor date

istem de

punet de

1rotatia

in tirnp,

ta studi-

ca, eu 0

::lefinirea

3 . 2 . Sistemegeodezice de referinra

unuisistem de eoordonate implica pozitia fixa a axelor de coord onate, apare nece-

itatea definirii unei pozitii de referinta a Polului Nord.

M e r id i an u l c e re s c

p n n p u nc tu l v e m al

M e na ia nu / d e o ri gi ne

(Greenwich)

C EP - P olu l N ord c ere sc

C TP - P olu l N ord c on ve ntio na l

G AS T - T im pu l s id era l a pa re nt G re en wic h

Ecualorul

t e r e s t r u

c o n v e n / i o n a l

~ E cuato rulcerescadevarat

Figura 3.6: Sistemul de referinta terestru international conventional ITRS

Pe baza recornandarilor §i specificatiilor prevazute de rezolutia nr. 2 a Uniu-

ni i Internationale de Geodezie §i Geofizica (IUGG) din 1991, Serviciul International

de Rotatie al Pamantului (IERS) a pus bazele sistemului de referinta terestru

international conventional (ITRS) (Figura 3.6) cu urrnatoarea definitie:

• originea sistemului ITRS este in centrul de mas a al Pamantului (geocentru);

• axa Z, este directionata de la geocentru catre Polul Nord (terestru) con-

ventional - CTP (centrul figurii determinate de miscarea polara pentru inter-

valul1900-1905);

• axa X, este intersectia planului meridianului Greenwich, cu planul ecuatorial;

• axa Y, este pozitionata in planul ecuatorial, astfel incat, impreuna cu celelalte

doua axe, sa formeze un sistem de coordonate cartezian cu orientarea spre

dreapta.

Realizarea practica a ITRS, consta dintr-un set de coordonate rectangulare

irnpreuna ~u variatia lor anuala, pentru 0retea de puncte materializate pe suprafata

terestra, in zone fara activit ate ale placilor tectonice §i a carer pozitie este determi-

nata utilizand diferite tehnici de geodezie spatiala: VLBI, SLR, LLR, GPS, DORIS

45



Capitolul 3. Sisteme de referinta. §i sisteme de coordonate

Dato

nente

mod

luat i

care s

de da

de ca

3.2.

3.2.4rima realizare a lui WGS 84 a fost facuta in 1987, pe baza a sase statii

terestre de monitorizare §i control OCS. Determinarea coordonatelor acestor sase

statii s-a facut pe baza de masuratori Doppler, cu 0 precizie de 1 m, utilizand sis-

temul spatial TRANSIT. Totusi, datorita faptului ca precizia sistemului TRANSIT

era mai mica, in comparatie cu masuratorile precise furnizate de sistemul de pozi-

tionare globala GPS, coordonatele WGS 84 ale celor sase statii, au fost recalculate

pe baza observatiilor facute in anii 1994, 1996 §i 2002. Solutiile rezultate poarta

denumirea de WGS 84 (G703), WGS 84 (G873) respectiv WGS 84 (G1150), unde

numarul din paranteza indica saptamana GPS, in care aceste coordonate au fost

implementate in procesul de estimare a efemeridelor. Reteaua terestra care a stat

la baza definirii noilor solutii, a fost largita prin includerea unui numar suplimentar

de puncte: 13 statii NIMA §i 18 statii IGS. Coordonatele ITRF 94, ale celor 12

statii IGS de referinta, au fost considerate fixe in procesul de compensare §i de-

terminare ale coordonatelor WGS 84, astfel incat, cele doua set uri de coordonate(ITRF §i WGS 84 G1150), au ajuns sa coincida la nivel global, cu 0 precizie de 1

em (Merrigan s.a., 2002).

3.2.4 Sistemul de referinta european ETRS 89

Europa a avut dintotdeauna un rol important in cooperarea internationala, in ceea

ce priveste activitatile geodezice. Primele initiative s-au materializat prin definirea

unor sisteme de referinta, precum ED 50 (European Datum 1950) sau ED 87 (Euro-

pean Datum 1987), acestea fiind realizate pe baza triangulatiilor astronomice exis-

tente la nivelul continentului european. Mai mult, in anul 1987, in cadrul Adunarii

Generale a Uniunii Internationals de Geodezie §i Geofizica s-a propus definirea, re-

alizarea §i mentinerea unui sistem de referinta european, ca baza geodezica pentrudiferitele proiecte multinationale, in care este necesara geo-referentierea (ex: po-

zitionarea 3D, geodinamica, navigatie, geoinformatica etc.), in stransa legatura cu

celelalte structuri componente ale lAG, EuroGeographyics sau Agentiile Nationals

de Cartografie din Europa. Conform celor prevazute de documentele tehnice, prin

sistem de referinta european se avea in vedere:

• un numar de statii de referinta care folosesc tehnici geo-spatiale de masurare,

precum VLBI sau SLR;

E

centrele

conversir

date Iocs

§i de a

solutiile

care, in

La

GNSS pe

asa cum

• 0 retea de statii GPS permanente, la nivelul continentului european, denumita

EPN (EUREF Permanent Network);

• 0 retea de puncte geodezice de referinta, determinate cu 0 precizie ridicata,

in urma a numeroase campanii GPSjGNSS;

• realizarea unei retele de altimetrie europene unificate UELN (Unified Euro-

pean Levelling Network) §i integrarea acesteia in reteaua verticals europeans

EUVN (European Vertical GPS Network).

48



eeea

, re-

ntru

po-

a eu

nale

prin

are,

ita

ata,

ro-

ana

3.2.Sis teme geodezice de referinta

3.2.4.1 Reteaua de stat iiEUREF permanente (EPN)

Datoritanumarului crescand de statii, in care se instal au receptoare GPS perrna-

nentepe continentul european, ele conducand la furnizarea de date satelitare in

modcontinuu, §i urrnand indeaproape exemplul dat de IGS, Subcomisia EUREF a

luatinitiativa in octombrie 1995, de a crea 0 retea de statii GNSS permanente

caresa fiecompusa din statiile GNSS propriu-zise, centre operationale (OC), centre

dedate locale §i regionale (LDC), centre de analiza locale §i region ale (LAC), centru

decalcul (CC) , precum §i un biroul central care sa eoordoneze intrega activitate.

<0

340 20

Figura 3.7: Reteaua permanent a EUREF (EPN)

EPN furnizeaza masuratori GNSS cu precizie ridicata, in timp real, catre

centreleoperationale, care au rolul de a valida datele primite. Tot aici, are loc

conversiadatelor in format RINEX, arhivarea si transmiterea catre centrele de

date locale sau regionale. Centrele de analiza au rolul de a analiza datele primite

§ide a furniza solutii, periodic, catre centrul de calcul. Acesta colecteaza toate

solutiile individuale, pe care le introduce intr-un proces de compensare comun §i

care,in final, ofera 0 solutie unica EUREF.

La data de 10 mai 2010, reteaua era compusa dintr-un numar de 243 statii

G N S S permanente'' (inclusiv 2 inactive), distribuite in nu mai putin de 3 6 de tari,

asacum reiese din Figura 3.7.

2Sursa:http://www.epncb.oma.be/ _trackingnetwork/stationlist.php.

49

http://www.epncb.oma.be/

http://www.epncb.oma.be/



Capitolul 3. Sisteme de referin~a §i sisteme de coordonate

Coordonatele furnizate de catre eentrul de ealcul, impreuna eu datele oferite

de Servieiul GNSS international pentru geodinamica (IGS) §i Servieiul International

de Rotatie al Pamantului (IERS), fae ea reteaua de statii EPN sa reprezinte, de

fapt, 0 indesire europeana a retelei globale IGS, ele fiind in acelasi timp, §i parte

component a a rete lei ITRF. Aeest lueru subliniaza, inca odata, legatura dintre

reteaua geodezica globala §i cea europeana,

3.2.4.2 Sistemul de refer lnta terestru european (ETRS 89)

In 1990, pe baza rezolutiei 1, adoptata la intalnirea de la Firenze, subcomisia Sis-

teme de referinta europene recomanda ca sistemul de referinte terestru adopt at

de catre EUREF, §i mentinut cu ajutorul EPN, sa fie unul tridimensional (3D)

§i sa coincida cu sistemul ITRF la epoca 1989.0, fiind fixat pe partea stabila a

placii euro-asiatice, Acest sistem poarta denumirea de Sistemul de Refertnta

Terestru European 89 (ETRS 89 - European Terrestrial Reference System 89).

ETRS 89, este alcatuit din datumul geodezic ETRS 89, bazat pe elipsoidul

GRS 80 (Geodetic Reference System 1980 - Sistem de Referinta Geodezic 1980) §i

sistemul de coordonate geodezice elipsoidale. Elementele definitorii ale ETRS 89,

sunt prezentate in Tabelul 3.3:

Tabelul 3.3: Parametrii elipsoizilor WGS 84 §i GRS 80

Parametri de definitie WGS 84 GRS 80

Semiaxa mare a (metri)

Constanta gravitationala GM (m3s2)

Inversul turtirii (1/ f)

Viteza unghiulara w (rads-1)

6378137.000

0.3986004418 .1014

298.257223563

0.7292115 .10-5

6378137.000

0.3986005 .1014

298.257222101

0.7292115 .10-5

In alta ordine de idei, realizarea practica poarta denumirea de ETRF 89

(European Terrestrial Reference Frame 89) §i poate fi facuta pe baza realizarilor

ITRF existente, prin campanii de masuratori GNSS sau prin utilizarea rete lei de

statii permanente existente. Ultima realizare este ETRF 2000, iar detalii despre

aceasta poate fi gasita in Boucher §i Altamimi (2001).

3.2.4.3 Sistemul de referinta vertical european

Sistemul de referinta vertical european 2000 (EVRS 2000) este definit astfel:

1. suprafata de refer irrta este 0 suprafata echipotentiala, pentru care potent i-

alul campului gravitational al Pamantului Wo este egal cu potentialul normal

Uo al elipsoidului de referinta adoptat, cu reperul Amsterdam NAP (Normaal

Amsterdams Peil), ales ca reper fundamental;

50

e nUn

Eu

ge

§i

E

20

re

eU

3 .

3.

In

gu

re

la

m

zi d



~de coordonate

u datele oferite

tl International

reprezinte, de

tirnp, ~i parte

:gatura dintre

bcomisia Sis-

stru adopt at

nsional (3D)

ea stabila a

~Referinta

System S9).

Ieelipsoidul

zic 19S0) §i

~ETRS S9,

.000

) 5 .1014

:22101

5 .10-5

~TRF S9

alizarilor

'e~elei de

ii despre

~l:

)otenti-

normal

ormaal

3.3.Sisteme geodezice de teietiniii In Romania

Wo = (WO )NAP = (UO)GRS80 . (3.16)

2 . adopt area sistemului de lnaltimi normale, iar Inaltimea unui punct P

trebuie sa fie exprirnata prin numarul geopotential;

Cp = Wo - Wp. (3.17)

3. influenta variatiilor temp orale ale nivelului marilor este eliminata,

Realizarea practica a EVRS, denumita EVRF 2000 (European Vertical Refer-

enceFrame 2000), are la baza doua componente: Reteaua de Nivelment Europeana

Unificata (UELN - United European Levelling Network) §i Reteaua Verticala GPS

Europeana (EUVN).

Obiectivul UELN este sa stabileasca un datum vertical unificat pentru Eu-

ropa, cu 0 precizie de 10 em, odata cu indesirea ~i extinderea retelei §i in tarile

est-europene. Compensarea unificata ale retelelor de nivelment de inalta pre-

cizie nationals existente, s-a realizat in 1998, iar solutia, incluzand ~i numerele

geopotentiale pentru toate punctele nodale ale retelei, a fost denurnita UELN95/98.

Pe de alta parte, EUVN este 0 retea care integreaza trei tipuri de observatii:

observatii GNSS pentru determinarea inaltimilor elipsoidale ale tuturor punctelor

EUVN,masuratori nivelitice intre punctele EUVN §i punctele nod ale UELN, pentrudeterminarea inaltimilor fizice ale tuturor punctelor EUVN ~i variatiile in timp ale

nivelului marii, pe baza inregistrarilor efectuate la maregrafe. Prin urmare, EUVN

este alcatuita din puncte EUREF, statii nationale permanente, statii UELN, statii

UPLN (United Precise Levelling Network of Central and Eastern Europe), precum

§imaregrafe. Ultima realizare practica a EVRS a fost publicata sub titulatura de

EVRF 2007 (Sacher s.a., 2008). Spre deosebire de EVRS 2000, definirea EVRS

2007 nu se mai bazeaza doar pe un singur reper fundamental, ce pe mai multe

repere fundament ale (Figura 3.S), distribuite pe partea stabila a placii tectonice

europene.

3.3 Sisteme geodezice de referinta in Romania

3.3.1 Sistemul de referinta orizontal

In tara noastra, sistemul de referinta orizontal a fost constituit din retele de trian-

gulatie ~i trilateratie, grupate pe diferite ordine de marime (I , II, III si IV). Vechea

retea de triangulatie de ordinul I superior, a fost proiectata ca 0 retea fermata din

lanturi de triunghiuri §i patrulatere cu ambele diagonale vizate, dispuse in lungul

meridianelor ~i paralelelor, compensate intr-un sistem unic de coordonate geode-

zice (Krasovski 1942) §i 0 retea de acelasi ordin, complementara, care sa acopere

uniform suprafata din interiorul poligoanelor formate de aceste lanturi, Pe baza

5 1

Curs 5 TGS

Documents

Transcript of Curs 5 TGS