Upload
petronela-vladutu
View
263
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 2/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 3/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 4/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 5/13
.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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 6/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 7/13
'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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 8/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 9/13
: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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 10/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 11/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 12/13
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
5/16/2018 Curs 5 TGS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-tgs 13/13
~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