GpsConv, ver 1.5.0

Hva er et datum:

Et datum er en beskrivelse av jordklodens størrelse og form, samt et fast referansepunkt. Hensikten med et datum er å kunne gi en entydig posisjonsbeskrivelse av ethvert punkt på jorden. Norge ble først målt opp i et Nasjonalt datum, som har fått navnet NGO-48. Dette navnet fordi det var Norges Geografiske Oppmåling, (som senere skiftet navn til Statens Kartverk) som etablerte dette som offisielt datum i 1948. Det ble bestemt at alle Norske kart skulle utgis i dette datum. Omtrent samtidig startet man i Europa et program for å måle opp hele Europa i et Datum, og dette ble etablert som Europeisk Datum 1950 (ED50). NATO krevde at alle militære kart skulle utgis på ED50 datum. Dermed ble målet om å utgi alle kart i NGO-48 forlatt allerede i 1955, og kartseriene M711 (1:50000) og M515 (1:1250000) etablert i ED50 datum. Også sjøkartene ble trykt i ED50 datum, og i Nordsjøen er det fortsatt ED50 som brukes. Med innføring av satellittposisjonering ble det behov for et verdensdekkende referansesystem, og World Geodetic System of 1984 (WGS-84) ble etablert. Nye topografiske kart og sjøkart blir laget i WGS-84 datum, mens økonomisk kartverk fortsatt bruker NGO-84. EURREF89 er det samme som WGS-84 (eller egentlig slik Norge ble målt opp i WGS-84 i 1989. Etter dette har kontinentalplaten vi ligger på flyttet seg mindre enn en meter.)

Nyere kart har påtrykt hvilke datum kartet er laget i. Eldre kart mangler ofte slik informasjon. Økonomisk kartverk er i NGO-48. Topografisk kart 1:50000 med sort gradenett er i ED50, mens kart med blått gradenett er WGS-84. Eldre gradteigskart i målestokk 1:100000 ble trykket fram til 1966 og er i NGO-48. Om datum ikke er angitt på sjøkart er det enten ED50 eller NGO-48. Man finner vanligvis påtrykt ved siden av lengdegrad vest/øst Oslo (altså NGO-48 eller Øst Greenwich (og da er det ED50).

Hva er et posisjonsformat:

Jordkloden kan deles opp i et gradenett av breddegrader og lengdegrader, og posisjonen kan da bestemmes entydig for et datum. Ekvator er 0 grader, og Nordpolen er 90 grader Nord. Jorden går rundt jordaksen. En breddegrad i et punkt er definert som vinkelen mellom tangentplanet til jorda i punktet og jordaksen. Fordi ulike datum har ulik beskrivelse av jordas form og størrelse vil ulike datum kunne gi ulik breddegrad for samme punkt. For øst/vest verdien er det datumet som avgjør nullpunktet. For NGO-48 er det Oslo gamle observatorium som er 0, og for ED50 og EUREF89 er det Greenwich som er 0 (selv om EUREF89 går 100m til siden for Greenwich observatoriet). Når nullmeridianen er bestemt deles jorda i 360 lengdegrader. 1 grad deles i 60 minutter, og man kan også dele et minutt i 60 sekunder. Vanligste posisjonsformat er bredde og lengdegrad gitt i grader og desimalminutter.

På land er det vanlig å bruke en Gauss-Krüger projeksjon hvor koordinatene blir rettvinklede og med meterverdier. Det sier seg selv at siden jorden er rund, lar dette seg bare gjøre for lokale områder. I en Gauss-Krüger projeksjon velger man ser en sentralmeridian, for eksempel 9°øst. Vest/øst verdien finner man ved å se hvor mange meter man er fra sentralmeridianen. Nordverdien i projeksjonen er antall meter fra ekvator (eller for NGO-48 antall meter fra 58°nord).

UTM er en Gauss-Krüger projeksjon hvor jorda er delt i 60 soner, med 6° brede belter. Norge dekkes av sonene 32-36 fordi sone 32 er utvidet til å ta med hele Syd-Norge. Sentralmeridianene er 9°Ø for sone 32, 15°Ø for sone 33, 21°Ø for sone 34, 27°Ø for sone 35 og 33°Ø for sone 36. Dette er ikke helt i samsvar med Statens kartverk som av administrative grunner velger å gi ut alle kart for Sør-Norge og Trøndelag i sone 32, Nordland og Troms i Sone 33 og Finnmark i sone 35. Vi får en del grenseområder der kartene ikke bruker samme sone som GPSen. Vi får derfor behov for å konvertere mellom soner. GpsConv vil som standard følge kartverkets inndeling i sone 32 for Sør-Norge + Trøndelag, 33 for Norland og 35 for Finnmark.

NGO-48 bruker en Gauus-Krüger projeksjon der Norge er delt i 8 soner eller akser som de kalles. Sentermeridianen i NGO akse 3 er Oslo observatorium.

Programmet:

Programmet konverterer mellom ulike datum og projeksjoner. Det kan også ta input fra NMEA og Garmin. Programmet kan lastes ned fra http://www.milvang.no/gps/gpsconv/gpsconv.exe

Programmet har to valg for ED50. Dette er fordi GPSer bruker en treparametertransformasjon som er en tilnærmelse for Europa. For å kunne bruke tall til og fra GPS er derfor Europeisk Datum 1950 (Europa) et valg, mens Europeisk Datum 1950 (Norge) vil være best tilpasset Norske kart.

Nøyaktighet:

Nøyaktigheten er testet mot Statens kartverk, Norgesglasset, for alle 935 punkter i stamnettet.

Transformasjoner mellom gradenett og UTM innen riktig sone gir ingen feil i forhold til Norgesglasset (dvs < 0.2mm). Transformasjoner til og fra sone 33 gir max 7mm feil (Øst-Finnmark), og i gjennomsnitt mindre enn 1mm feil.

Transformasjoner mellom EURREF89 og ED50 gir en midlere feil enn 0.2m, og største avvik på stamnettpunktene var 76cm. Til sammenligning vil en standard GPS/kartprogram typisk gi en midlere feil på ca 3m.

Transformasjoner mellom EURREF89 og NGO gir også en midlere feil enn 0.2m, men her er største avvik på stamnettpunktene nesten 3m. Lokale feil kan også være større enn dette. Årsaken er at NGO datum er svært vanskelig å modellere matematisk.

Transformasjoner mellom EURREF89 og RT90 er bare testet for fire punkter, og største avvik på trasformasjonene var mindre enn 0.1m

Eksempel:

Vi vil finne koordinater for moloen på Vardø. Koordinatene leses av fra www.visveg.no. Her er koordinatene oppgitt i Sone 33, mens GPS viser sone 36 og kartene har koordinater i sone 35.

Kilde Sone N E
Visveg Sone 33 7887725 1097502
GpsConv Sone 36W 7809078.12 0429059.46
GpsConv Sone 35 W 7813169.84 0653827.10
GpsConv Gradenett ddd.dddddd° N70.3775204° E031.1069740°
GpsConv Gradenett ddd°mm.mmmm' N70°22.65123' E31°06.41844'
GpsConv Gradenett ddd°mm's.ss" N70°22'39.074" E31°06'25.106"
Norgesglasset Sone 35 7813169.864 653827.093
Norgesglasset Gradenett ddd°mm's.ss" N70°22'39.07363" E31°06'25.10561"

Resultatet avviker mindre enn 1 cm. Transformasjoner på tvers av 3 soner regnes som vanskelige, og mange omregningsprogram feiler på denne testen.

Metoder og referanser:

1) USGS Bulletin 1532, konvertering mellom Lat/Long og UTM

2) Standard Molodensky transform, for konvertering mellom datum

3) Samband och parametrar - RT 90 <> SWEREF 99

4) Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, October 1999, Grids & Datum -The kingdom of Norway

5) Anna B.O. Jensen and Finn Bo Madsen, A New Three Dimensional Reference Network in Denmark

5) Kart og Plan 1-2003, Geir Harald Strand og Ola Øvstedal, Bruk av NGO koordinater på håndholdte GPS-mottagere.

6) Takk til Statens Kartverk for kartdata.

 

Kontakt meg:

Navn:    (Frivillig)
E-Mail: (Frivillig)
Melding:
 

Copyright © Otto Milvang, Internet Service AS