Jaunā augstumu sistēma – pagaidām bez MK noteikumu grozījumiem un korektas datu transformācijas

Šo pirmdien, 1. decembrī, Latvija oficiāli pārgājusi uz jaunu augstumu sistēmu – Eiropas vertikālās references sistēmu (EVRS). Vienlaikus gan izrādījies, ka grozījumi Ministru kabineta noteikumos Nr.879 “Ģeodēziskās atskaites sistēmas un topogrāfisko karšu sistēmas noteikumi”, kuriem jāreglamentē jaunās augstumu sistēmas piemērošana, joprojām nav stājušies spēkā. Eksperti ir vienisprātis, ka augstumu datu transformācijas programma ir neprecīza, jo ignorē veco kvaziģeoīda modeli, tāpat atsevišķu speciālistu aprindās pastāv bažas, vai jaunais kvaziģeoīda modelis LV’14 ir korekts un uz tā pamata iegūtie dati jaunajā augstumu sistēmā būs pietiekami precīzi. Neskaidrības lielā mērā veicina arī tas, ka plašākam interesentu lokam joprojām nav pieejami modeļa izstrādē izmantotie izejas dati.

„Iestrēgušie” grozījumi

Grozījumi Ministru kabineta noteikumos Nr.879 “Ģeodēziskās atskaites sistēmas un topogrāfisko karšu sistēmas noteikumi” 2.oktobrī tikuši izsludināti Valsts sekretāru sanāksmē, taču tālāk oficiālajā pieņemšanas ķēdē pagaidām nav tikuši (izskatīšana VSS, izskatīšana Ministru kabineta komitejā un pieņemšana Ministru kabinetā). Likumprojekta anotācijā minēts, ka šie grozījumi nosaka „tiesisko regulējumu Eiropas Vertikālās atskaites sistēmas realizācija izmantošanai Latvijas teritorijā, t.sk. nosakot šīs sistēmas piemērošanas kārtību un realizāciju Latvijas teritorijā”.

Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūras direktors Harijs Baranovs radušos situāciju skaidro ar birokrātiskajām procedūrām un centieniem grozījumos ietvert arī ar pašu augstumu sistēmas maiņu nesaistītas papildus lietas, kā dēļ ievilkusies viedokļu saskaņošana. Tomēr grozījumu spēkā stāšanās varētu būt gaidāma pavisam drīz. „Mēs sastapāmies ar ierasto praksi, kad bija vēlme paralēli augstumu sistēmas maiņai šajos grozījumos risināt arī citus jautājumus. Tas diemžēl noveda pie situācijas, kad divu mēnešu laikā pilnībā saskaņot visus iebildumus neizdevās. Šobrīd ir pamats optimismam, ka formālais saskaņošanas process tiks pabeigts šonedēļ, un šos grozījumus varēs iesniegt Ministru kabinetā apstiprināšanai”, informē H. Baranovs.

Vienlaikus Baranovs arī mierina, ka minētie MK noteikumu grozījumi neesot mērnieka darba paveikšanai kritiski svarīgi un nepieciešami. „No praktiskās puses sagatavotie grozījumi bija tīri tehniski, jo ietvēra sevī tehniska rakstura izmaiņas, kas tikai parādīja, kādā veidā ir veikta pāreja no BAS-77 uz EVRS. Vēršu uzmanību, ka šie grozījumi nav kritiski ģeodēzistiem un mērniekiem, jo pati pāreja uz jauno augstumu sistēmu un tās termiņi jau tika noteikti Ģeotelpiskās informācijas likumā (pēdējie grozījumi stājās spēkā 22. oktobrī). Līdz ar to no 1.decembra mērnieki un ģeodēzisti var pilnībā izpildīt Ģeotelpiskās informācijas likuma prasības saistībā ar pāreju uz jauno augstumu sistēmu neatkarīgi no tā, vai globālās navigācijas sistēmas ierīcē ir uzstādīts jaunais kvaziģeodīda modelis LV’14 (tad nekādi augstumu pārrēķini nav jāveic) vai tiek izmantots vecais kvaziģeodīda modelis LV’98 (tad būs jāveic augstumu pārrēķini, izmantojot sagatavotos rīkus, kas pieejami bez maksas)”, skaidro Baranovs.

Speciālisti vēlas redzēt kvaziģeoīda izejas datus

Latvijas Kartogrāfu un ģeodēzistu asociācijas vadītājs Juris Vītols piekrīt, ka MK noteikumu grozījumi šajā ziņā ir drīzāk formalitāte un mērnieki strādāt varot arī bez tiem, taču viņš vērš uzmanību uz citu, praktiskajā ziņā krietni būtiskāku potenciālo problēmu. Jaunais kvaziģeoīda modelis, iespējams, esot izstrādāts nepareizi, jo pirmajos mērījumos atklājies, ka jauno augstumu atšķirības no BAS-77 vietām ir daudz lielākas nekā standartā paredzētie 12-15 centimetri. „Jaunais modelis nav zinātniski pamatots un ir aizdomas, ka tas ir nepareizs. Pārrēķinot datus pēc jaunā modeļa, mēs varam iegūt nepareizu informāciju – pēc mūsu pirmajiem provizoriskajiem rezultātiem, vietām šī starpība ar BAS-77 sasniedz pat 46 centimetrus. Iespējams, ka šajās vietās ir ieviesusies kāda kļūda EVRS aprēķinā. Pilnībā to nevar pārbaudīt, jo neviens neizsniedz izejas datus – nevar zināt, kā tie ir iegūti, kāda ir to precizitāte. Ja LĢIA vismaz zinātniekiem, universitāšu pārstāvjiem iedotu izejas datus, kas varētu izkliedēt uz mūsu iegūtajiem rezultātiem pamatotās šaubas par kvaziģeoīda modeļa kvalitāti, tad rastos skaidrība. Taču patlaban manā izpratnē situācija ir tāda, ka tagad mēnesi vai divus mēs ražosim nekvalitatīvus datus, kurus, iespējams, pēc tam būs jāizdzēš. Paldies dievam, datu uzturētāji joprojām uzglabā planšetes arī vecajā augstumu sistēmā”, saka J. Vītols. Vītols prognozē, ka agrāk vai vēlāk, izmantojot jauno augstumu sistēmu, radīsies problēmas, piemēram, kādā ceļu būves projektā un tad izcelšoties „liela brēka”. „Saskaņā ar likumu, izpildshēmā ir jānorāda starpība starp BAS-77 un EVRS, taču tā nav jāinterpolē visam ceļa posmam, bet jāiesniedz viens augstums, taču realitātē vienā ceļa galā tie var būt 2 centimetri, bet otrā galā – 20”, skaidro Vītols.

„Klibais” transformācijas algoritms un mīklainie gravimetrijas dati

Kritiku jaunajam kvaziģeoīda modelim velta arī Atis Vallis no SIA GeoStar, kurš piektdien gaidāmajā LLU konferencē par zemes pārvaldības un mērniecības aktualitātēm sniegs prezentāciju par šo tematu. Viņš vērš uzmanību uz vairākiem aspektiem. Pirmkārt, metodoloģiska kļūda esot pašā datu transformācijas algoritmā, jo nav ņemtas vērā atšķirības starp augstumu sistēmu BAS-77 un ortometrisko augstumu, ko sniedza vecais kvaziģeoīda modelis LV ’98. „Jāņem vērā, ka 90 – 95% topogrāfisko datu tieši vai netieši balstās uz ortometriskā augstuma ar LV ‘98. Tas nav tas pats, kas BAS-77. Tā, precīzi runājot, ir cita, matemātiska atskaites virsma, ko lieto GPS kontrolierī vai programmā no GPS izmērītā augstuma, kas ir uz elipsoīdu, pieskaitot kvaziģeoīda starpību. BAS-77 ir tuva ortometriskajam augstumam, bet nav tā pati. Patlaban iznāk, ka tos ADTI datus, kas iegūti ar vienu augstumu virsmu (pārsvarā ar LV ‘98) transformē pēc algoritma, kas iegūts no starpības starp divām citām atskaites virsmām (BAS-77 un LAS-2000.5)”, skaidro A. Vallis. Turklāt atsevišķa situācija pastāv pilsētās, kurās reglamentēts izmantot poligonometriju – šīm pilsētām būtu jāizstrādā pavisam cits transformācijas algoritms, uzskata Vallis. Savukārt, lai saprastu atšķirību izcelsmi starp vecā un jaunā kvaziģeoīda modeļa datiem, būtu jāpārbauda aprēķinu metodika un gravimetriskie dati (jo gan LV ‘98, gan LV ‘14 pēc būtības esot lietoti vienoti GPS un nivelēšanas dati), taču gravimetriskie dati par LV ‘14, atšķirībā no LV ’98, neesot pieejami un jaunā kvaziģeoīda modeļa validēšanas pārskatā pat neesot norādīts, vai tie vispār izmantoti. „Apskatot 2014.gada Ziemeļvalstu vadošo pētnieku ziņojumu, kur ir redzams gravimetrijas datu precizitātes novērtējums Latvijas teritorijā (http://www.lantmateriet.se/globalassets/kartor-och-geografisk-information/gps-och-matning/nkg2014/20_mardla_towards_nkg2014_geoid.pdf 4.slaids), var secināt, ka, ja ir lietoti nepārbaudīti gravimetrijas dati, tad LV ‘14 kvaziģeoīda modelis satur rupjas kļūdas (novērtējumā uzrādītās vietas sakrīt ar lielākajām starpībām LV ‘14 modelī)”, norāda Vallis.

LV ‘14 stiprā puse – aktualizētie nivelēšanas dati

Rīgas Tehniskās universitātes docents, inženierzinātņu doktors Māris Kaļinka, kurš pats ir piedalījies kvaziģeoīda LV ’14 modeļa izstrādē, uzskata, ka jaunais kvaziģeoīda modelis varētu būt pat precīzāks nekā LV ’98, tāpēc datu nesakritības patiesie cēloņi esot meklējami iepriekšējās augstumu sistēmas un vecā kvaziģeoīda modeļa neprecizitātēs. „Jautājums, vai jaunais kvaziģeoīda modelis ir kļūdains vai pareizs, nav tik viegli interpretējams, jo šobrīd Latvija ir pārgājusi uz jaunu normālo augstumu sistēmu LAS 2000.5,  kas ir atšķirīga no BAS-77. Vidēji atšķirība starp abām augstuma sistēmām ir 10-16 cm. Novēršot šo atšķirību, vēl paliek atšķirība starp kvaziģeoīda modeļiem. LV’98 un LV’14 ir modelēti no dažādiem datu avotiem un tiem ir dažāda precizitāte. Vidēji LV’98 precizitāte svārstījās no dažiem centimetriem līdz 20 cm relatīvi, ietverot GNSS mērījumu kļūdas, atšķirība no BAS-77 nivelētiem punktiem varēja sasniegt 5-25 cm. Pašreizējam modelim LV’14 vajadzētu būt precīzākam, jo kritiskajām vietām, kuras nevarēja novērst LV’98 modelī, tagad būtu jābūt novērstām. Lai runātu par 43 cm atšķirību starp modeļiem, ir jābūt veiktiem korektiem GNSS mērījumiem un jābūt arī korektiem nivelētiem mērījumiem. Trešā lieta, kas ienes kļūdu, ir tā, ka pašreizējie uzkrātie mērījumi nav homogēni un satur kļūdas, kas radušās no poligonometrijas deformācijām vai iepriekšējā perioda nivelēšanas tīkla deformācijām. Jaunajā augstumu sistēmā N1 tīkla punktiem tam visam vajadzētu būt novērstam, jo šie punkti ir nivelēti no jauna. Rezumējot sacīto – ir iespējamas nesaderības ar iepriekš veiktajiem mērījumiem BAS-77 sistēmā un mēs nevaram tiešā veidā salīdzināt ar transformētajiem vai no kvaziģeoīda modeļa iegūtajiem datiem, jo starp BAS-77 un LAS2000.5 būs apmēram 15-20 cm nesaderība. Izmantojot paša uzkrātos GNSS mērījumus, neesmu atklājis vietas, kur LV’14 modelis dotu lielu atšķirību, ja normālo augstumu rēķina no elipsoidāliem augstumiem caur kvaziģeoīda modeli LV’14. Tāpat neesmu pamanījis atšķirības, kuras būtu lielākas par 20 cm, ja veic matemātisku salīdzināšanu. No tā visa pašreiz var spriest, ka ir izdevies izveidot saderīgu kvaziģeoīda modeli ar LAS2000.5 (protams, 2-6 cm precizitātes robežās, kā LĢIA ir informējuši)”, pauž Kaļinka.

  1. Kaļinka tomēr netieši atzīst, ka datu transformācijas algoritms nav pilnīgs un brīdina, ka „pārejot uz jaunu augstumu sistēmu, praktiskajā pielietojumā vienmēr ir jāuzmanās. Ir vietas, kur, papildus augstuma sistēmas maiņai, lai dabūtu ADTI datus pie LAS2000.5, ir nepieciešams ierēķināt arī iepriekšējās sistēmas deformāciju vai LV’98 precizitāti attiecīgajā vietā un datu pārrēķinā ieviest arī šo korekciju. Patlaban tiek domāts, vai ir nepieciešams šo korekciju ieviest pārrēķinu programmā.”

Jaunās augstumu sistēmas praktiskais pielietojums pie pašreizējās transformācijas programmas tiešām var atstāt negatīvas sekas uz topogrāfisko datu kvalitāti. Veco datu pārrēķināšana, neņemot vērā LV ’98 un LV ’14 kvaziģeoīdu modeļu atšķirības, nozīmē, ka augstumu atšķirības starp „vecajiem” un „jaunajiem” datiem var variēt daudz plašākā amplitūdā nekā standartā paredzētie apmēram 15 centimetri.

Piemēram, mērnieks līdz 2014.gada 1. decembrim no LATPOS tīkla ar veco LV ‘98 kvaziģeoīdu ir uzmērījis skataku un BAS-77 sistēmā ieguvis augstuma vērtību 10.00. Mērnieks, atbilstoši Ministru kabineta 281. noteikumiem, ir nodevis šos datus ADTI uzturētājam, kurš 1.decembrī ar valsts izstrādāto transformācijas programmu pārrēķina augstumu vērtības no BAS-77 uz LAS2000.5 un skatakas jaunais augstums ir 10.15. 2014.gada decembrī mērnieks vēlas veikt mērniecību šai skatakai un pieprasa datus ADTI uzturētājam, kurš izsniedz jauno augstuma vērtību 10.15.  Taču mērnieks, veicot kontrolmērījumus ar LATPOS (izmantojot LV ‘14 kvaziģeoīda modeli) iegūst nevis ADTI uzturētāja konvertējot iegūto vērtību 10.15, bet gan, piemēram, 10.10.

Kā šādā situācijā rīkoties mērniekam, datu uzturētājam? Būtībā ir četri iespējamie varianti:

  • 1) nelikties ne zinis par šādām nesakritībām un ļaut, lai ADTI uzturētāju datos sākas haoss;
  • 2) dzēst vecās augstumu atzīmes un uzkrāt tikai jaunajā augstumu sistēmā iegūtās;
  • 3) vecās augstumu vērtības pārrēķināt uz LAS2000.5, bet izcelt ar atšķirīgu šriftu;
  • 4) uzlabot LĢIA izstrādāto datu pārrēķina programmu, ierēķinot tajā abu kvaziģeoīda modeļu nesakritību.

Pilnvērtīgākais variants acīmredzot būtu ceturtais. Katrā ziņā problēmas risinājumu būtu jāmeklē augstumu sistēmas pārejas iniciatoriem – valstij un konkrēti, LĢIA.

Ikars Kubliņš, Mernieks.lv

LĢIA prezentācija “Kvaziģeoīda modelis LV ’14”

Kvaziģeoīda modeļa LV ’14 validēšanas pārskats


Raksts publicēts

kategorijā

Autors:

Pēdējie komentāri

  1. Впоследние годы установка счетчика тепла в Киеве и Киевской области является одной из самых популярных и востребованных услуг. Это нисколько…

TWITTER FORUMS

Komentāri

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *