Strona poświęcona układom współrzędnych w Polsce oraz ich przeliczaniu i transformacji

W dniu 24 sierpnia 2000 r. w Dzienniku Ustaw ukazało się rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 2000 r.:

w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych.

Z tego rozporządzenia najważniejsze są paragrafy 3 i 4.
Punktem odniesienia jest "wysokość normalna" określona przez mareograf w Kronsztadzie koło Sankt-Petersburga.
     Układ współrzędnych "1965" oraz lokalne układy współrzędnych mogą być stosowane do 31 grudnia 2009r.
     Układ "1965" zostaje zastąpiony Układem współrzędnych płaskich prostokątnych "2000". Nowy układ ma być stosowany do w pracach geodezyjnych związanych z wykonywaniem          mapy zasadniczej. Dla map w skali 1:10000 i w skalach mniejszych należy stosować układ "1992"

Pojęcia podstawowe

GEOIDA
1 Pierwszym przyblizeniem ksztaltu bryly ziemskiej jest : kula ziemska o promieniu 6371 km
2 Drugim przyblizeniem jest elipsoida obrotowa - czyli bryla powstala z obrotu elipsoidy wokol wlasnej, krtszej (w przypadku ziemi), pionowej osi. Parametry takiej elipsoidy mozna wyrazic na kilka sposobow: Parametr A - określa dlugosc dluzszego ramienia elipsoidy
         Parametr B - okresla dlugość krótszego ramienia elipsoidy
         Parametr alfa okresla stosunek tych dwóch alfa=(a-b)/a
         Istnieje jeszcze kilka innych atrybutow pochodnych od tych wyzej wymienionych sluzacych do opisu parametrow elipsoid....
         Najważniejsze elipsoidy:
    I Elipsoida Bessela (1841r)
        A=6 377 397 m
        alfa=1/299.15
    II Elipsoida Krassowskiego (1940r)
        A=6 378 245 m
        alfa=1/298.3
    III Elipsoida WGS-84 (1984 r.)
         A=6 378 137 m
         alfa=1/298.257
         Oczywiscie te wielkości odnosza sie do sredniego poziomu morz i oceanow.
3 Nazwa bryly ktora jest "Kula Ziemska" to GEOIDA - (z. j. łac. ZiemioBryła)
Adam Kremiec (źródło - pl.comp.gis)

Ludziom - nawet "z branży" dokładnie mylą się podstawowe pojęcia: elipsoida i odwzorowanie. Rezultat tego jest taki, że biorą jakiś program do transformacji, np. z C-GEO czy innego Win-Kalka i na siłę przeliczają. Przy odpowiednio dobranych punktach to się udaje, ale już np. dla gminy - to tak nie za bardzo. Numerycznie owszem, ale efekt tego jest taki, że zaczynaja dawac o sobie znieksztalcenia odwzorowawcze i dokladnosc wychodzi taka sobie. I podnosza wrzask, ze znowu ktos skopal osnowe. W dodatku śp. prof. Hausbraddt "pobłogosławił" kiedyś takie naciąganie, które przeszło do historii jako tzw. transformacja Hausbrandta, które pozwala upchnąć KAŻDE odchyłki w taki sposób, że ośrodek jednak ten operat przyjmie...

elipsoida - przechodząc z jednej na drugą przeliczamy.

odwzorowania - transformujemy.

Trzeba sobie zdać sprawę ze np. Rauenberg, to zwykły Gauss-Kruger na elipsoidzie Bessela, a 1942 to też Gauss-Kruger, tyle, że na Krassowskim. A różnica nachyleń tych elipsoid na naszych szerokościach, to ponad 3" czyli prawie 120 metrów liniowo.

----------------------------------------------------------

W jakim oprogramowaniu GIS można zdefiniować układ 1965?
Mam przyjemność pracować w systemie GIS Grass i taka kombinacja jest jak najbardziej wykonalna. Właściwie wszystkie programy z okolic GIS, oparte na bibliotece odwzorowań kartograficznych PROJ.4 (np. QGIS, OPENEV, JUMP, UDIG, GDAL) tę kombinację obsługują. PROJ.4 zawiera 2 rózne implementacje odwz. stereograficznego: pod nazwą 'stere' w wersji "amerykańskiej", za Snyderem, i "europejskiej" pod nazwą 'sterea'. Ta "europejska" odmiana daje zgodność na poziomie subcentymetrowym z implemenatacją Kadaja dla Układu 1965 np. w programie Transpol (który można uznać za wzorzec gdyż jest składnikiem instrukcji G-1.10). Trzeba jednak podkreślić że to tylko teoretyczna implementacja - empiryczne korekty posttrasnformacyjne to oddzielna sprawa - kolejne cm-0,5m przesunięcia, obednie niewykonalne w PROJ.4 i opartym na nim oprogramowaniu. Maciej Sieczka Prywatna korespondencja :-)

----------------------------------------------------------

może ktoś wie jak "ręcznie" konstruować siatkę ukladu odniesienia WGS84 ?
WGS84 to nie jest odwzorowanie ale uklad odniesienia. W ukladzie tym operuje sie za pomoca "wspolrzednych geodezyjnych geograficznych" (patrz Prace IGiK, zeszyt XLVI 99) B, L. Odwzorowanie kartograficzne to zestaw rownan matematycznych wiazacych wspolrzedne plaskie X, Y i wspolrzedne przestrzenne (elipsoidalne) B,L. nadające się do współpracy z GPS.
Za pomoca programu AutoCAD LT blyskawicznie generuje zadana siatke odkladajac na osi Y (uklad matematyczny) wspolrzedne B w stopniach, a na osi X wspolrzedne L (j.w.). Na podstawie wygenerowanego pliku DXF tworze warstwe informacyjna w PC Arc/Info i w tymze programie dokonuje projekcji tej warstwy do ukladu UTM. To samo (tak mysle) mozna zrobic konwertujac DXF do formatu ArcView i tam skorzystac z mozliwosci zmiany odwzorowania widoku. Wlodzimierz Karaszkiewicz (źródło - pl.comp.gis)
----------------------------------------

Przeliczenia

Generalnie jest tak: WSZYSTKIE współrzędne XY pochodzą z przeliczenia współrzędnych BL z elipsoidy. Przejście z BL na XY to właśnie odwzorowanie. Ponieważ w geodezji stosuje się TYLKO odwzorowanie konforemne które w dodatku muszą jeszcze spełniać inne warunki, to określenie rodzaju odwzorowanie nie jest problemem. Należy zrobić tylko dwie rzeczy: określić jego parametry - niektóre są oczywiste, jak np. osie elipsoidy, inne trzeba wyliczyć albo inaczej wykombinować (np. skala elementarna czy skręt). Druga rzecz, to znalezienie odwzorowania odwrotnego - normalne wzory liczą w kierunku BL->XY, wzory odwrotne są, albo trzeba je sobie zrobić. Np. metodą binary search, albo je "odwrócić" (polecam MathCAD). Tak dostajemy narzędzie XY<->elipsoida, elipsoida<->XY. Ale i dalej jest sposób - niejaki Christow (jeszcze przed ZSRR) opracował metodykę przeliczania BL z jednej elipsoidy na drugą. Znowu wzięło się stad, że generalnie prędzej czy później przychodzi obliczyć długość łuku południkowego elipsoidy od danego punktu do równika. Problem w tym, że jest to całka, która nie ma rozwiązania w dziedzinie funkcji elementarnych. Trzeba rozwijać w szeregi (znowu MathCAD). W epoce komputerów na korbę i tablic logarytmicznych inni uczeni (Bessel, Clark) wymyślili sposoby (nawet są tablice) które w pewnym przybliżeniu to uprzszczają (patrz: "przenoszenie współrzędnych" w dowolnym podręczniku Geodezji wyższej). Teraz problem jakby zmalał. Każdy pecet sobie z tym poradzi. I to w zasadzie wszystko: bierzemy XY, przeliczamy na BL, przechodzimy na inną elipsoidę i znowu przeliczamy na XY. I to działa. Nawet w "real time". Zrobiłem kiedyś taką maszynkę, która dynamicznie rysowała na ekranie laptopa trasę z samochodu (z GPS) na tle mapy - w zależności od skali była to albo mapa 1:10000 w układzie miasta szczecina, 25000 w układzie 65 lub mapa samochodowa Polski (taka z kiosku) w jednym kawałku. Oczywiście niezależnie od skali i mapy wszystkie poprzednie uwarunkowania pozostają. Jest jeszcze jeden szkopuł - układ 65. O ile bowiem np. współrzędne 42 są tajne, a odwzorowanie jest jawne (nawet uczą go w niektórych szkołach), to z 65 jest na odwrót. I tu niestety trzeba empirować. Osobiście zrobiłem to z dokładnością rzędu 10 cm, ale tylko dla strefy 3 (inne interesowały mnie jakby mniej). Marek Lewandowski (źródło - pl.comp.gis)

----------------------------------------------------------

Komentarze

Śledząc grupy dyskusyjne zauważam, że co jakiś czas pojawia się jakień nerwowe poszukiwanie "narządka" do przeliczeń. Treść i forma tych zapytań jest taka, że może faktycznie lepiej, że to nie jest do nabycia na każdym kroku? Porównanie tu jest takie: jak komuś bardzo zależy, to kupi nawet czołg. Co nie oznacza, że broń powinna być dostępna w każdym kiosku.... To co napisałem NIE oznacza też, że twierdzę, że mam patent na rację i monopol na rozum. Tyle, że jak ktoś nie wie, co to jest skala czy azymut, to nie tylko mu żaden program nie pomoże, ale może wyrządzić więcej szkody niż pożytku. Marek Lewandowski (źródło - pl.comp.gis)

----------------------------------------------------------

Historie z życia:

Przykład? Proszę bardzo. U mnie (w Szczecinie) mamy w mieście układ lokalny. Nic nowego. Pałowaliśmy się jeszcze kiedyś daaaawno temu (jeszcze za Gierka w OPGK) żeby wykryć czemu to takie dziadostwo i dokopawszy się do historycznych danych znaleźliśmy dwa błędne punkty w osnowie. Jeszcze z czasów Kaisera. Nasi w zasadzie nic z tym nie zrobili, tylko z wyazów poniemieckich powycinali "gapy" i poszło dalej. A błędy są ok. 1 metr. Jeden walnięty punkt jest na pn-zach od Szczecina, drugi na wschód. Obydwa po ok. metr. I co? I nic! To o czym piszę to było prawie 20 lat temu. Osnowy "trójki" jeszcze wcale nie było, wszystko było robione graficznie na linie pomiarowe. Można było upchnąć wszystko. Ostatnio (w zeszłym roku) robiłem właśnie software na przeliczenia. Podkreślam - nie na transformacje tylko PRZELICZENIA. Po wpuszczeniu testowo kilkuset punktów okazało się, że w środku miasta odchyłki są rzędu 7 cm, a w pobliżu wych walniętych "plackowato" zwiększają się do ok 1 m. Jak ktoś robi coś lokalnie, to i tak tego nie czuje, bo widzi różnicę na kończch boku. Ale taka np. autostrada? I dalej byłoby ok, ale komuś zachciało się toto zagęścić ponktami z GPS. No i wyszło to, co wyszło. Co wyszło? "POPRAWIONO" punkty z GPS!!!!! W tej sytuacji stwierdziłem, że robienie jakichkolwiek narzędzi" do rzeczywistego przeliczania współrzędnych, to przysłowiowe "rzucanie pereł przed wieprze". Albo dawanie małpie brzytwy. Marek Lewandowski (źródło - pl.comp.gis)

Powrót