Transformacija med koordinatnima sistemoma D48/GK in D96/TM · Prostorski koordinatni sistem Horizontalni koordinatni sistem (Elipsoidni koordinatni sistem) Datum D96 Pravokotni ravninski

Transformacija med koordinatnima sistemoma D48/GK in D96/TM

Obvezno izobraževanje geodetovPoljče, Maribor, Sežana 2007

Sandi Berk in Matija KlanjščekGeodetski inštitut Slovenije

Vsebina

Kaj bo predstavljeno?• Stari in novi KS in prehodi med njima• 3R- in 2R-podobnostna transformacija• Druge transformacije (trikotniška, grid pomikov)

Na čem bo poudarek?• Transformacije v zemljiškem katastru

(po 01. 01. 2008)

Osnovni pojmi

• Koordinatni sistem: KS• Sedanji (stari) KS: D48/GK• Novi (bodoči) KS: D96/TM• Novi KS temelji na evropskem ETRS89• Ravninski sistem 2R• Prostorski sistem 3R• Pretvorba: (Y, X) → (λ, φ)• Transformacija: (Y, X) → (E, N)

(YGK, XGK) → (YTM, XTM)

• ETRS-koordinate?

Koordinatni sistemi

Stari in novi koordinatni sistem

Geodetski referenčni sistem

Prostorski koordinatni sistem

Horizontalni koordinatni sistem(Elipsoidni koordinatni sistem)

Datum D96

Pravokotni ravninski koordinatni sistem

TM kart. projekcija

ETRS89

GRS80-elipsoid




Datum D48


Besslov elipsoid

GK kart. projekcija

3R- in 2R-datumska transformacija




Datum D96


TM kart. projekcija

ETRS89

GRS80-elipsoid




Datum D48


Besslov elipsoid

GK kart. projekcija

3R

2R

3R-prehod iz starega v novi KS(teoretično stroga različica)

3R-prehod iz novega v stari KS(teoretično stroga različica)

3R-datumska transformacija




Datum D96


TM kart. projekcija

ETRS89

GRS80-elipsoid




Datum D48


Besslov elipsoid

GK kart. projekcija

3R

3R-podobnostna transformacija

Enačbe 3R-transformacijein transformacijski parametri

Problem interpretacijetransformacijskih parametrov

V Sloveniji uporabljamo (SiTra)CFR – Coordinate Frame Rotation convention

Ostale možnosti:EPSG 9607 – EPSG dataset coordinate operation method 9607

(poenostavitev CFR)PVT – Position Vector Transformation conventionEPSG 9606 – EPSG dataset coordinate operation method 9606

(poenostavitev PVT)ISO 19111 – standard ISO 19111/D.3

. . .

Problem interpretacijetransformacijskih parametrov

Težava je predvsem v interpretacijikotnih parametrov.

Možnosti:• spreminjanje predznakov• spreminjanje vlog (vrstnega reda)• drugačno upoštevanje popravka merila

Več o tem v: Navodilo za uporabo globalnih navigacijskih satelitskih sistemov v državnem koordinatnem sistemu (poglavje o transformaciji)


• Eksakten prehod• Prostorska podobnostna transformacija

(7-parametrična:3 pomiki3 zasuki1 merilo)

• Ohranjajo se relativni odnosi (oblika) v 3R


Natančnost:• Odvisna od velikosti območja in kakovosti veznih

točk; od nekaj cm na detajludo 1,25 m (za območje cele države)

Uporaba:• Transformacija podatkovnih slojev s pomočjo

danih parametrov (državnih, regionalnih)v GIS-orodjih (npr. ArcMAP ...)

2R-prehoda med starim in novim KS(poenostavljena različica)

2R-datumska transformacija




Datum D96


TM kart. projekcija

ETRS89

GRS80-elipsoid




Datum D48


Besslov elipsoid

GK kart. projekcija

2R


Enačbi 2R-transformacijein transformacijski parametri


• Neeksakten prehod – poenostavitev• Ravninska podobnostna transformacija

(4-parametrična:2 pomika1 zasuk1 merilo)

• Možnost geometrijske izražave parametrov:sprememba merila, zasuk in dva pomika

• Ohranja relativne odnose (obliko) v 2R• Praktično isti rezultat kot stroga 3R-transformacija

za območja s premerom do 10 km (znotraj 1 cm)


Natančnost:• Odvisna od velikosti območja in kakovosti veznih

točk; od nekaj cm na detajlu do 1,25 m (za območje cele države)

Uporaba:• Transformacija detajla s pomočjo lastnih

(izračunanih) parametrov v zemljiškem katastru• Enostavna transformacija podatkovnih slojev

s pomočjo danih parametrov (državnih, regionalnih) v CAD-orodjih (npr. AutoCAD)

2R-trikotniška transformacija


• Trikotniško zasnovana odsekoma afina(po 6-parametrična) transformacija

• Skupaj več kot 1200 trikotnih odsekov(več kot 7200 parametrov)

• Na območju vse države zvezna• Eliminira nehomogeno natančnost starega KS

(gre za lokalno prilagajanje deformacijamstarega KS)


Natančnost:• Na območju cele države boljša od 25 cm

(povprečno 4 cm)

Uporaba:• Transformacija vektorskih podatkovnih slojev,

ki pokrivajo celo državo• Geolociranje rastrskih slojev (npr. DOF 5, TTN 5)

Samo oba pomika v 2R

Samo oba pomika v 2R

• Skrajna poenostavitev• V novi KS: pomika za –370 m po Y in 485 m po X• V stari KS: pomika za 370 m po E in –485 m po N

Natančnost:• boljša od 4 m za območje cele države

Uporaba:• približna transformacija iz novega v stari KS

pred vklopom v ZKP (DKN)• kartografija (merila manjša od 1:25000)

Ploskev pomikov na osnovi trikotniške transformacije

Transformacija z interpolacijogrida pomikov (on-the-fly)

• Osnova je grid pomikov (1 km × 1 km),določen s trikotniško transformacijo

• Izrisane so istopomičnice (izošifte)

Natančnost:• Na območju s polmerom do 3 km okoli točke

boljša od 25 cm (povprečno 4 cm)

Uporaba:• Rešitev za overlay-prikaze (manjših območij)

na ekranu on-the-fly transformacija

Zamenjava izvornega in ciljnega koordinatni sistem

Parametri transformacije tja in nazaj se razlikujejo:• po predznaku in• tudi po vrednosti

Gre za vpliv merila.Primerljivo s podražitvijo izdelka v vrednosti

100,00 € za 5 % (→ 105,00 €)in nato pocenitvijo za 5 % (→ 99,75 €).

Preglednica metod po natančnosti

O transformaciji višin

• Možna s 3R-podobnostno (7-parametrično):elipsoidna višina (Bessel) ↔ elipsoidna višina (GRS80)približno tudi:nadmorska višina ↔ elipsoidna višina (GRS80)

• Bolje je za transformacijo višin uporabitiabsolutni model geoida:

nadmorska višina = elipsoidna višina (GRS80) – N (λ, φ)

Transformacija višin

Interpolacija geoida s programom SiTra:

• Izvedba 3R- in 2R-transformacije z uporabože izračunanih parametrov (nivoji natančnostiod 0,20 m do 1,25 m)

• V zemljiškem katastru izvedba 2R-transformacijeob predhodni določitvi lastnih parametrov:

- na isti parceli kombinacija urejenih mejav starem in novem KS

Kaj pride predvsem v poštev?

Uporaba že izračunanihtransformacijskih parametrov

• Območje transformacije• Transformacija z višinami ali brez• Natančnost transformacije• Metoda transformacije (3R, 2R)• Interpretacija parametrov (CFR, PVT, ISO ...)

Transformacijski parametri na spletu

Spletna stran GURS (v CFR):• državni parametri: 7-p• parametri za 3 regije: 7-p• parametri za 7 regij: 7-p

Spletna stran EUREF (v ISO):• državni parametri: 7-p

Transformacijski parametri na spletu(kmalu objavljeno)

Spletna stran GURS:• državni parametri: 4-p• parametri za 24 regij: 4-p

(na voljo tudi geometrijskiparametri: scale+rotate+move)

Transformacija podatkov z danimi transformacijskimi parametri

7 parametrov: ArcMAP ...4 parametri (geometrijski):

AutoCAD ...

Določitev lastnih parametrovProgramska oprema SiTra in SiTraNet

Določitev lastnih parametrov

Programska oprema SiTra:

• Izvedba transformacij ob danih parametrih(2R, 3R) - državni, regionalni, lokalni (lastni)

• Izračun lastnih parametrov (2R, 3R)z oceno kakovosti in iskanjem grobih napak

• Izračun nadmorskih višin z uporaboabsolutnega modela geoida Slovenije

Določitev lastnih parametrov

V zemljiškem katastru:2R-podobnostna transformacija (4-parametri)

• Obseg območja• Število veznih in kontrolnih točk• Razporeditev veznih točk• Izbor veznih točk: ZK-točke, poligonske točke• Ocena in kontrola kakovosti transformacije

Obseg območja ter število veznihin kontrolnih točk

V zemljiškem katastru:• transformacija na detajlu

(znotraj polmera nekaj 100 metrov)• število veznih točk:

- (2 točki minimum za izračun)- vsaj 3 točke za oceno natančnosti (izravnava)- priporočljivo vsaj 4 do 5 veznih točk zaradi

možnosti iskanja grobih napak• vsaj 1 kontrolna točka

Razporeditev veznih točk

Kontrola kakovosti transformacije

• Odstopanja na veznih in kontrolnih točkahpo transformaciji: do 10 cm

Več informacij

Navodila za transformacije:• Navodilo za izvajanje izmere z uporabo GNSS

v državnem KS• Navodilo za izvajanje klasične geodetske izmere

v novem državnem KS• Tehnično navodilo za uporabo novega KS

v zemljiškem katastru• Objavljeni transformacijski parametri

Dostopno preko spletne strani GURS:http://www.gu.gov.si/si/delovnapodrocja_gu/projekti_gu/nov_drzavni_koordinatni_sistem/

Hvala za pozornost!

Documents

Transformacija med koordinatnima sistemoma D48/GK in D96/TM · Prostorski koordinatni sistem Horizontalni koordinatni sistem (Elipsoidni koordinatni sistem) Datum D96 Pravokotni ravninski