ASG‐EUPOS w państwowym systemie odniesień przestrzennych

Marcin RyczywolskiDepartament Geodezji, Kartografii i Systemów Informacji Geograficznej

II Konferencja Użytkowników ASG‐EUPOS

Katowice, 20 – 21 listopada 2012r.

System odniesienia

określenie pewnych stałych, zaleceń i ustaleń na potrzeby definicji: 

początek układu (środek mas Ziemi), osi obrotu, początkowej orientacji, 

skali (jednostka SI), a także opis modeli zmian parametrów w czasie

Układ odniesienia

praktyczna realizacja systemu odniesienia, poprzez wyznaczenie współrzędnych 

oraz ich zmian w czasie (wyznaczenie powyższych parametrów). 

Konkretna realizacja układu odniesienia może być wyrażona w wielu epokach 

pomiarowych – tzn. dany układ odniesienia może posiadać różne współrzędne 

dla różnych momentów czas.

ITRS International Terrestial Reference System

ITRF International Terrestial Reference Frame

Za definicję i realizację ziemskiego systemu odniesienia odpowiada 

Międzynarodowa Służba Ruchu Obrotowego Ziemi i Systemów Odniesienia IERS

(International Earth Rotation and Reference Systems Service). 

ITRF (obecnie ITRF2008) jest realizacją układu w systemie ITRS, powstałą poprzez 

kombinowane rozwiązania otrzymane z różnych technik satelitarnych, w tym: 

DORIS (IDS), VLBI (IVS), SLR (ILRS) oraz GPS (IGS)

IGS International GNSS Service

Obok realizacji układu odniesienia ITRF istnieje odpowiadająca jej realizacja 

układ odniesienia IGS, która w przeciwieństwie do ITRF oparta jest wyłącznie 

na rozwiązaniach GPS. Przyjęcie takiego rozwiązania zapewnia wysoką 

zgodność produktów dostarczanych przez tą służbę

Produkty wykorzystywane przez ASG‐EUPOS:

współrzędne stacji i ich pochodne, orbity precyzyjne, modele atmosfery

BOGIBOR1JOZ2 LAMA WROC

Zmienność współrzędnych IGS / ITRF w regionie, w którym leży Polska wynosi 

średnio  ~25mm / rok. Zastosowanie takiego układu do realizacji typowych prac 

geodezyjnych jest niepraktyczne, zarówno ze względu na wykonywanie pomiarów, ale 

także w zakresie utrzymania zasobu. 

ETRS89 European Terrestial Reference System 1989

Głównym założeniem realizacji europejskiego systemu jest utrzymanie jak 

najmniejszej zmienności współrzędnych w czasie. W tym celu układ ITRF89 

w epoce 1989 został związany ze stabilną częścią płyty eurazjatyckiej.

BOGOBOGIBOR1JOZEJOZ2KRAWKRA1LAMA WROCZYWI

BPDLBYDGREDZGWWLKATOLODZSWKIUSDL

ITRF

BOGIBOR1JOZ2 LAMA WROC

ETRF

BOGOBOGIBOR1JOZEJOZ2KRAWKRA1LAMA WROCZYWI

BPDLBYDGREDZGWWLKATOLODZSWKIUSDL

ASG‐EUPOS

EUREF‐POL / POLREF

Kampania EUREF‐POL ’92 5‐8 lipca 1992 r.

Rozszerzenie sieci EUREF na obszar Polski

11 punktów tworzących zerowy rząd osnowy państwowej

Współrzędne w układzie ITRF91 oraz ETRS89, epoka 1992.5

Kampania EUREF‐POL ‘95 10 lipca 1994 ‐ 25 maja 1995 r.

Pomiar 359 punktów wraz z punktami kierunkowymi

Nawiązanie sieci do punktów EUREF‐POL

3 etapy kampanii pomiarowej:

• POLREF‐SE opracowana w ITRF92 ep. 1994.5

• POLREF‐NE opracowana w ITRF92 ep. 1994.8

• POLREF‐W opracowana w ITRF93 ep. 1995.4

Kampania kalibracyjna – integracja osnowy

W latach 2008, 2010/2011 zostały przeprowadzone dwa etapy kampanii 

kalibracyjnej, obejmującej pomiary na stacjach referencyjnych systemu 

ASG‐EUPOS oraz na punktach osnowy naziemnej EUREF‐POL, POLREF, EUVN.

Celem kampanii była integracja sieci ASG‐EUPOS z punktami osnowy naziemnej. 

W wyniku opracowania obserwacji został wyznaczony nowy układ współrzędnych 

ETRF2000 (obecnie zalecany przez podkomisję EUREF) na epokę pomiarową 2011.0 

oraz jego ścisła relacja z układami EUREF‐POL, POLREF i EUVN

Kampania 2008 (114–131/2008)

292 punkty (w tym 150 pkt. POLREF i 11 pkt. EUREF‐POL)

Kampania  2010/2011

2010(285–302/2010, 308–317/2010, 341–348/2010)

494 punkty oraz 54 punkty kierunkowe

2011(080–091/2011)

213 punktów oraz 43 punkty kierunkowe

Rozw. Łączne NEU(mm)  Powtarzalnosc (mm)  RMS  Liczba obs.  

2008/10/11 dla 5 1.20   1.23   3.11  1.29  38 617 779

2008/10/11 dla 10 1.38   1.30   3.47  1.32  33 532 898

Dla każdej stacji referencyjnej ASG‐EUPOS został założony punkt osnowy podstawowej, 

jako ekscentr. Punkt ten będzie wykorzystywany do integracji 

z pozostałymi sieciami – niwelacyjną i grawimetryczną.

Niwelacja satelitarna

Punkt kierunkowylub ekscentr nr 2

0,2‐0,5 km0,2‐1,5 km

trójwymiarowy GNSSwysokościowy

grawimetryczny

ETRF2000 (2011.0) / EUREF‐89 (1994)

ETRF2000 (2011.0) / EUREF‐89 (1994)

Pomiary GNSS odbywają się w globalnym układzie odniesienia – obecnie IGS08 (układ 

tożsamy z ITRF2008), a ich wyniki są prezentowane we współrzędnych XYZ lub φλh

Ze względu na to, że pomiary w systemie ASG‐EUPOS są pomiarami względnymi 

i odbywają się w nawiązaniu do stacji referencyjnych posiadających współrzędne 

w aktualnej realizacji systemu odniesienia ETRS89 – ETRF2000 ep. 2011.0, 

wyniki ostateczne są wyrażone w tym układzie. 

Wyniki nie są wyrażone w układach EUREF‐89 oraz WGS84.

Za pomocą formuł odwzorowawczych obliczane są współrzędne płaskie 

w układach 1992 oraz 2000.

W systemie ASG‐EUPOS wyznaczane są wysokości elipsoidalne. Aby przejść do 

wysokości normalnych należy uwzględnić wysokości quasigeoidy nad elipsoidą, 

w mierzonym punkcie.

he = Hn+ N

Metody przejścia z wysokości elipsoidalnych na normalne:

– zastosowanie obowiązującego modelu quasigeoidy

– transformacja wysokościowa na punktach łącznych (min. 4 repery)

Ustawa z dnia 17 maja 1989 r. Prawo Geodezyjne i Kartograficzne

Art. 3 ust. 5

Rada Ministrów określi, w drodze rozporządzenia, państwowy system odniesień 

przestrzennych obowiązujący na terenie całego kraju, uwzględniając jego parametry 

techniczne oraz warunki stosowania

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 2000 r. w sprawie państwowego 

systemu odniesień przestrzennych Dz. U. z dnia 24 sierpnia 2000 r. Nr 70 poz. 821

Przyjęcie za obowiązujące geodezyjnego układu odniesienia EUREF‐89

jako rozszerzenia europejskiego układu odniesienia ETRF na obszar Polski,

w wyniku kampanii pomiarowej EUREF‐POL 92

Przyjęcie układu wysokości normalnych, odniesionego do średniego poziomu 

Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie 

koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska).

Rozporządzenie określa także rodzaje odwzorowań kartograficznych, opartych o odwzorowanie Gaussa‐Krugera:

– układ współrzędnych płaskich prostokątnych 1992– układ współrzędnych płaskich prostokątnych 2000

Rozporządzenie MAiC w sprawie osnów geodezyjnych, grawimetrycznych 

i magnetycznych z dnia 14 lutego 2012 r.

Podstawową fundamentalną osnowę poziomą tworzą stacje referencyjne systemu 

ASG‐EUPOS, które należą do sieci stacji permanentnych EPN, przy czym do 

podstawowej poziomej osnowy fundamentalnej może być włączony punkt spełniający 

kryteria ustalone przez podkomisję EUREF. 

Podstawową bazową osnowę poziomą tworzą stacje referencyjne systemu 

ASG‐EUPOS oraz punkty sieci EUREF‐POL, POLREF oraz EUVN

Rozp. RM w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych

z dnia 15 października 2012

Zakłada utrzymanie dwóch układów odniesienia PL‐ETRF89 oraz PL‐ETRF2000

będących realizacja systemu ETRS89, oraz wprowadza dodatkowe układy 

współrzędnych płaskich PL‐1992, PL‐2000, PL‐LAEA, PL‐LCC, PL‐UTM

Fizyczną realizacją geodezyjnego układu odniesienia PL‐ETRF2000

jest sieć europejskich stacji permanentnych EPN o dokładnie wyznaczonych 

współrzędnych oraz zmian tych współrzędnych w czasie;

Przenoszenie na obszar Polski i konserwacja geodezyjnego układu odniesienia 

PL‐ETRF2000 odbywają się przez siec stacji permanentnych ASG‐EUPOS;

Rozp. RM w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych

z dnia 15 października 2012

Przenoszenie na obszar Polski i konserwacja geodezyjnego układu odniesienia 

PL‐ETRF89 (EUREF‐89) odbywają się przez siec punktów podstawowej osnowy 

geodezyjnej za pośrednictwem obserwacji satelitarnych GNSS

Różnice współrzędnych pomiędzy układami odniesienia PL‐ETRF2000 a PL‐ETRF89, 

będą publikowane w Biuletynie Informacji Publicznej Głównego Urzędu Geodezji 

i Kartografii (nie później niż w dniu 1 stycznia 2014)

PL‐ETRF89‐GRS80H*

PL‐ETRF89‐1992

PL‐ETRF89‐2000

PL‐ETRF89‐UTM

PL‐ETRF89‐LAEA

PL‐ETRF89 ‐LCC

PL‐ETRF2000‐XYZ

PL‐ETRF2000‐GRS80h

PL‐ETRF2000‐GRS80H*

Parametrytransformacji

Formułyodwzorowawcze

Formułyodwzorowawcze

PL‐ETRF2000‐1992

PL‐ETRF2000‐2000

PL‐ETRF2000‐UTM

PL‐ETRF2000‐LAEA

PL‐ETRF2000‐LCC

PL‐KRON86‐NH PL‐EVRF2007‐NH* *

31 grudnia 2019 r.

Stacje referencyjne systemu ASG‐EUPOS przenoszą na obszar Polski globalne (ITRF) 

i europejskie (ETRF) układy odniesienia.

Od momentu uruchomienia systemu ASG‐EUPOS obserwacje z wszystkich stacji  są 

obliczane w cyklu tygodniowym przy wykorzystaniu precyzyjnych danych IGS i CODE 

(orbity, poprawki zegarów, modele atmosfery itd.) w celu określenia precyzyjnych 

współrzędnych  ITRF/ETRF (a w przyszłości także prędkości wektorów). 

Współrzędne stacji są obliczane także przez zewnętrzne centra obliczeniowe 

(WAT oraz  EUPOS CC), a stacje należące do sieci EPN dodatkowo są opracowywane 

przez  lokalne centra obliczeniowe  EPN: WUT, WAT, BKG, OLG.

RWMZ  12281M001 

WLAD  12222M001 

II Konferencja Użytkowników ASG‐EUPOS20‐21 listopada 2012

http://asgeupos2012.gugik.gov.pl/