רשת תחנות GNSS קבועות בישראל - G0

Report
‫‪ GNSS‬בשירות הגיאודזיה בישראל‬
‫גלעד אבן‪-‬צור‬
‫המסלול להנדסת מיפוי וגיאו‪-‬אינפורמציה‪ ,‬הטכניון‬
‫‪EGNIS Training Day, 29th December 2014, Tel Aviv‬‬
‫מהי גיאודזיה?‬
‫מדע מדויק בין‪-‬תחומי העוסק‬
‫בקביעת מיקום על פני כדור‬
‫הארץ ובחלל‪ ,‬ובניתוח ועיבוד‬
‫מידע מרחבי‬
‫במה עוסקת הגיאודזיה‪:‬‬
‫‪ ‬מדידת פני כדור הארץ‪ ,‬קביעת צורתו וייצוגו‬
‫‪ ‬מדידה וקביעת שדה הכובד של כדור הארץ‬
‫‪ ‬בנייה‪ ,‬פיתוח ותחזוקה של רשתות קואורדינאטות‬
‫ארציות‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ אופקית‬‫ אנכית‬‫‪ -‬תלת ממדית‬
‫קביעת רשתות קואורדינאטות בחלל‬
‫מעקב אחר דפורמציות‬
‫קביעה ומעקב אחר גובה פני הים‬
‫‪...‬‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל‪ ,‬דצמבר ‪2014‬‬
‫‪ 22‬תחנות בפריסה ארצית‬
‫‪APN - Active Permanent Network‬‬
‫בכל תחנה‪:‬‬
‫‪‬מקלט ‪GNSS‬‬
‫‪‬אנטנת ‪Chock Ring‬‬
‫‪‬ספק כוח‬
‫‪‬ערוץ תקשורת‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל‪ ,‬דצמבר ‪2014‬‬
‫‪ 22‬תחנות בפריסה ארצית‬
‫‪APN - Active Permanent Network‬‬
‫מדידות ה‪:GNSS -‬‬
‫‪‬בקצב של שנייה אחת‬
‫‪‬עוברות בזמן אמת לחדר בקרה‬
‫‪‬החומר נאסף לקבצים של שעה‬
‫אחת ומועבר להפצה באינטרנט‬
‫‪‬החומר נאסף לקבצים של ‪24h‬‬
‫ומועבר ל‪IGS -‬‬
‫‪ – IGS‬גוף התנדבותי עולמי המאגד בתוכו יותר מ‪200-‬‬
‫סוכנויות ורשויות מיפוי‪ ,‬מכוני מחקר ואוניברסיטאות‪.‬‬
‫מטרה – לספק שרותי תמיכה למחקר גיאודטי וגיאודינמי‬
‫באמצעות נתוני ותוצרי ‪.GNSS‬‬
‫הדרך – איסוף‪ ,‬שמירה והפצה של מדידות ‪ GNSS‬מתחנות‬
‫קבועות ותוצריו‪.‬‬
‫‪http://www.igs.org‬‬
‫כל הנתונים והתוצרים ניתנים לשימוש חופשי‬
‫‪ - IGS‬תוצרים‬
‫• קביעת מיקום ומהירות של תחנות‬
‫‪IGb08 - IGS Reference Frame‬‬
‫• נתוני מסלולים מדויקים (‪)GLONASS ,GPS‬‬
‫• נתוני שעון מדויקים (לוויינים ומקלטים)‬
‫• עיכוב טרופוספרי‬
‫• יצירת מפות יונוספריות גלובליות‬
‫• מעקב אחר מפלס פני הים‬
‫• מעקב אחר תנועת הצפון‬
‫• קביעת אורך היממה‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל‬
‫‪ BSHM ,RAMO ‬ו‪-DRAG -‬‬
‫הנקודות הרשמיות של ישראל ב‪IGS -‬‬
‫‪ 9 ‬נקודות שותפות להגדרת ‪ITRF08‬‬
‫‪ RAMO ‬ו‪ – DRAG -‬נקודות‬
‫השותפות ברשת האירופית ‪EPN‬‬
‫(‪)EUREF Permanent Network‬‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל‬
‫משמשת לצרכים מדעיים ב‪-‬‬
‫‪ ‬גיאופיסיקה‬
‫‪ ‬גיאודזיה‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל ‪G0 -‬‬
‫רשת בקרה תלת‪-‬ממדית עליונה‬
‫מספקת בקרה מדויקת‪ ,‬מהימנה והומוגנית‬
‫משמשת ל‪-‬‬
‫‪‬קביעת נקודות בקרה אופקית‬
‫‪‬קביעת נקודות בקרה אנכית‬
‫‪‬קביעת נקודות פוטו‪ ,‬גובה ועוד‬
‫רשת תחנות ‪ GNSS‬קבועות‬
‫בישראל ‪G0 -‬‬
‫דיוק הקואורדינאטות של תחנות הקבע‬
‫ברמת מובהקות של ‪:95%‬‬
‫• ‪ 3‬מ"מ במישור האופקי‬
‫• ‪ 5‬מ"מ במישור האנכי‬
‫(טיוטת תקנות המודדים ‪)http://www.mapi.gov.il -‬‬
‫רשת התחנות הקבועות‬
‫כבסיס להגדרת וקביעת הדאטום של ישראל‬
‫• דאטום גיאודטי (מערכת ייחוס) הינו סט של פרמטרים‬
‫ונקודות בקרה המשמשים להגדרה מתמטית של הגודל‪,‬‬
‫הצורה ופני השטח של הארץ‪.‬‬
‫• הדאטום גיאודטי משמש גם לקביעת הראשית‬
‫והאוריינטציה של מערכות קואורדינאטות המשמשות למיפוי‬
‫פני כדור הארץ‪.‬‬
‫• אחת מהמטרות העיקריות של הגיאודזיה המודרנית היא‬
‫לקבוע דאטום‪ ,‬המאפשר לקבוע מיקום מרחבי בדיוק גבוהה‬
‫למטרות מדעיות והנדסיות‪.‬‬
‫רשת התחנות הקבועות כבסיס‬
‫להגדרת וקביעת הדאטום של ישראל‬
‫עבור יום ‪ 001 GPS‬בשנת ‪ 2012‬סט‬
‫הקואורדינאטות הגיאוגרפיות של התחנות‬
‫הקבועות מגדיר את דאטום ישראל‬
‫שנקרא‪:‬‬
‫‪IGD05/12‬‬
‫‪Israel Geodetic Datum 2005/12‬‬
‫‪IG05/12‬‬
‫‪Israel Grid 2005/12‬‬
RAMO ‫סדרות עיתיות של‬
Vn  19.35  0.07 mm yr ; Ve  23.11  0.13mm yr
‫מפת שדה‬
‫מהירויות‬
Station
East velocity
[mm/year]
North velocity
[mm/year]
ALON
BSHM
CSAR
DRAG
DSEA
ELAT
ELRO
GILB
JSLM
KABR
KATZ
NRIF
RAMO
SLOM
TELA
YRCM
NZRT
KLHV
0.31
0.21
-0.17
0.56
2.02
2.95
-0.11
-0.32
0.62
-0.49
0.01
1.98
1.10
2.18
0.00
0.80
0.18
1.04
-0.59
0.29
-0.05
0.71
1.69
0.63
3.18
1.12
0.05
0.58
3.01
0.78
-0.24
-1.87
0.00
-0.59
0.57
-0.91
‫מהירות אופקית‬
‫של התחנות‬
TELA -‫ביחס ל‬
‫ שגיאות גסות‬
‫ אי רציפות‬
‫ מודל תנועה עונתי‬
‫מטרת פעולת עדכון הדאטום‬
‫לאפשר חישוב מדויק של קואורדינאטות ברשת ישראל‬
‫אשר עומדים בקריטריוני הדיוק המתבקשים מתקנות‬
‫המודדים‪.‬‬
‫עדכון הדאטום כלל‪:‬‬
‫◄ערכי קואורדינאטות חדשים ברשת ‪ IGD05‬של‬
‫התחנות הקבועות‪.‬‬
‫◄ערכי קואורדינאטות חדשים ברשת ‪.IG05‬‬
‫◄פרמטרי התמרה חדשים למעבר בין שתי הרשתות‪.‬‬
‫מדוע היה צורך בעדכון‬
‫‪‬סט הקואורדינאטות שנקבע לנקודות הרשת בשנת ‪2004‬‬
‫אינו מייצג נאמנה כיום את מיקומן‪.‬‬
‫‪‬שבעת הפרמטרים להתמרה בין הרשתות שנקבעו לא‬
‫מספקים קואורדינאטות ברמת דיוק נדרשת‪.‬‬
‫‪‬המשך השימוש בדאטום הלא מעודכן היה גורם לשגיאה‬
‫הולכת וגדלה עם הזמן בקביעת מיקום על סמך רשת תחנות‬
‫הקבע‪.‬‬
‫‪‬במידה ודאטום רשת תחנות הקבע לא היה מעודכן‪,‬‬
‫המיקום שייקבע ביחס לרשת יכיל שגיאות שיטתיות ודיוקן‬
‫של הנקודות ילך ויקטן ולא יעמוד בדרישות הסף כמופיע‬
‫בתקנות המדידה‪.‬‬
‫מתווה לדאטום דינאמי בישראל‬
‫• שימוש בדאטום דינאמי לרשת תחנות הקבע ‪ -‬קל‬
‫ופשוט )‪(IGD≡ITRF‬‬
‫• המעבר לדאטום מקומי (‪ )IG‬מעט מורכב יותר ודורש‬
‫שימוש בקואורדינאטות אמיתיות לתחנות הקבע‪.‬‬
‫• קואורדינאטות אמיתיות‪-‬‬
‫‪ .1‬חישוב יומי או שבועי ותאום לרשת‪ ,‬או‬
‫‪ .2‬שימוש במודלים של מהירות ודפורמציה‬
‫לחישוב המיקום האמיתי‪.‬‬
‫• שימוש בשדה מהירויות ובהתמרה של ‪ 14‬פרמטרים‪.‬‬
‫הרשת הגיאודטית גיאודינמית‪G1 -‬‬
‫◄ כ‪ 150 -‬נקודות בפריסה ארצית‬
‫◄ הנקודות נבנו במפרט הנדסי גבוה‬
‫◄ יכולת מעקב אחר תנועות ודפורמציות‬
‫◄ נמדדה שלוש פעמים –‬
‫‪ 2002 ,1996‬ו‪2008-‬‬
‫◄ תימדד שוב במהלך ‪2015‬‬
‫שדה המהירויות‬
‫של ישראל‬
‫במערכת ‪ITRF05‬‬
‫שבר ים המלח‬
‫ושבר הכרמל‬
‫‪2.9 mm yr‬‬
‫‪3.2 mm yr‬‬
‫‪3.6 mm yr‬‬
‫‪4.9 mm yr‬‬
‫שבר ים המלח‬
‫ושבר הכרמל‬
‫‪0.8-1.2 mm yr‬‬
‫מערכות גבהים‬
‫גובה אורטומטרי וגובה אליפסואידלי‬
‫המעבר בין גובה אורטומטרי )‪ (H‬לגובה אליפסואידלי )‪ (h‬מתקבל ע"י‬
‫הגליות )‪ (N‬לפי הקשר‪:‬‬
‫מודל גליות סטטוטורי‬
‫של‬
‫המרכז למיפוי ישראל‬
‫מבוסס על כ‪ 900 -‬נקודות (‪)G1+G2‬‬
‫להן יש גובה אורתומטרי במערכת‬
‫הגבהים של ישראל וגובה‬
‫אליפסואידלי מדוד ב‪GNSS-‬‬
‫מודל הגליות של מפ"י‬
‫‪ILUM 2.1‬‬
‫‪Israel Undulation Model‬‬
‫שיעור הגליות בישראל ביחס‬
‫לאליפסואיד הייחוס‬
‫‪ WGS84‬נע בתחום שבין ‪24‬‬
‫מטר בחרמון ל‪ 17-‬מטר‬
‫באילת‪ ,‬כאשר השיפוע‬
‫המקסימלי של האליפסואיד‬
‫ביחס לגיאואיד בישראל הוא‬
‫כ‪ 10 -‬ס"מ לקילומטר באזור‬
‫ים המלח‪.‬‬
‫סיכום‪ GNSS :‬וגיאודזיה בישראל‬
‫• רשת תחנות קבועות‪– G0 ,‬‬
‫ חלק מרשת ‪IGS‬‬‫סדרות זמן‬
‫ רשת בקרה עליונה‬‫ בסיס לקביעת הדאטום בישראל‬‫דינאמי למחצה‬
‫דינאמי‬
‫• רשת גיאודטית גיאודינאמית‪– G1 ,‬‬
‫ ציפוף רשת הבקרה‬‫ מעקב אחר דפורמציות‬‫• רשת ‪– G2‬‬
‫‪ -‬מודל גליות ארצי‬

similar documents