|
De coördinaatsystemen WGS84 en ETRS89
|
|
 |
|
|
De coördinaatsystemen WGS84 en ETRS89
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Er is daarvoor een aantal mogelijkheden:
ITRS werkt volgens methode 2: iedere coördinaat bestaat uit een positie (op tijdstip t0) en een snelheid. De xx in de naam van ITRSxx stelt een jaartal voor, waarop de posities gedefinieerd zijn. ITRS wordt iedere 2 tot 3 jaar opnieuw gedefinieerd. In Nederland veranderen de ITRS-coördinaten met enkele centimeters per jaar. Dat is bijvoorbeeld waar te namen op de AGRS/IGS-stations. Deze veranderingen treden voor alle punten op de Euraziatische plaat op, in min of meer dezelfde richting en grootte, iets meer dan 2 cm per jaar in Noordoostelijke richting. Ooit was ITRS89 geldig: de positie gold toen op tijdstip 1 januari 1989. Op dit moment werken we met ITRS00, referentietijdstip 1 januari 2000. In de tussenliggende periode kunnen de coördinaten berekend worden met behulp van de vastgestelde snelheden en de laatste set vastgestelde coördinaten. ITRS-coördinaten zijn sinds 1980 bepaald met technieken als Satellite Laser Ranging (SLR), Lunar Laser Ranging (LLR), Doppler-metingen en Very Long Baseline Interferometry (VLBI), en sinds de jaren negentig tevens met GPS-metingen (IGS- en EUREF-netwerken). Het beheer van ITRS is in handen van de International Association of Geodesy (IAG), een civiele organisatie. De subcommissie EUREF van de IAG stelt de Europese coördinaten vast. Voor Nederland zitten de Adviesdienst voor Geo-informatie en ICT (AGI), het Kadaster en de TU Delft in de subcommissie EUREF. Het European Permanent Netwerk (EPN) omvat alle representatieve permanente GPS-stations in Europa.
Daarom heeft EUREF in 1990 besloten om ETRS89 in te voeren. Daarbij is gekozen voor methode 3. ETRS89 is per definitie gekoppeld aan de Euraziatische plaat. Dat is de plaat waarop onder andere Nederland zich bevindt. De ETRS89-coördinaten zijn per definitie gelijk aan de ITRS89-coördinaten. Feitelijk zijn de coördinaten van een honderdtal bekende punten in Europa op het tijdstip 1 januari 1989 als definitie van het ETRS89-stelsel gekozen. Deze punten bewegen amper ten opzichte van elkaar, maar wel ten opzichte van andere continenten cq aardschollen. ETRS89 kan prima gebruikt worden voor de analyse van de geodynamica binnen de Euraziatische plaat. De bewegingen zijn echter dusdanig klein, dat ze voor praktisch gebruik verwaarloosbaar zijn. Op deze wijze kunnen we binnen Europa uit de voeten. ETRS89 is officieel aangewezen als het 3D-coördinaatstelsel (‘datum’) voor Europa. Dit is ook van belang voor de data-uitwisseling tussen verschillende landen, bijvoorbeeld voor allerlei GIS-toepassingen. Voor Noord-Amerika is een vergelijkbare keuze gemaakt, namelijk NAD83. EPN is in Nederland verdicht met het AGRS en het GPS-kernnet. Van deze punten zijn ETRS89-coördinaten bekend met centimeter-nauwkeurigheid. Het is de bedoeling dat de coördinaten van GPS-referentiestations altijd in ETRS89 bekend zijn. Dat kan bijvoorbeeld door inmeting aan het GPS-kernnet, of door rechtstreeks gebruik van het GPS-kernnet. Op die manier krijg je uit je GPS-metingen ETRS89-coördinaten. Daarbij wordt verondersteld dat er dGPS wordt gebruikt, waarbij het referentiestation op een in ETRS89-coördinaten bekend punt staart. Met stand-alone GPS is centimeter-nauwkeurigheid niet haalbaar, en heeft het geen zin verschil te maken tussen WGS84- en ETRS89-coördinaten.
Tijdens de ontwikkeling van GPS hebben de Amerikanen gekozen voor WGS84 als coördinaatsysteem. De (continu veranderende) baangegevens van de satellieten worden uitgedrukt in WGS84-coördinaten. Dat leidt ertoe dat de coördinaten van punten op aarde in een GPS-ontvanger berekend kunnen worden in WGS84. WGS84 wordt sinds 1996 continu ge-update aan het ITRS. Sindsdien verschilt WGS84 nog maar enkele centimeters van ITRS. De laatste update dateert van januari 2002. Deze ‘realisatie’ wordt aangeduid met WGS84(G1150). In feite is de aanduiding ‘84’ verwarrend. De aanduiding G1150 is de GPS-week. Voor de consistentie zou het logischer zijn om WGS84(G1150) te noemen: WGS2002. Feitelijk profiteert de militaire toepassing daarmee van het wetenschappelijke, civiele werk, hoewel GPS natuurlijk al lang geen strikt militair systeem meer is. WGS84 is vooral in gebruik als intern referentiestelsel voor GPS. Bij het meten met stand-alone GPS, dus met één GPS-ontvanger, krijg je dus een positie in WGS84.
Er bestaan transformatieformules voor de omrekeningen tussen ETRS89, ITRSxx en WGS84(xx). De parameters die hierbij gebruikt worden, veranderen regelmatig.
Let op: voor alle eilanden zijn verschillende alternatieve parametersets in omloop.
Hetzelfde geldt voor dGPS met code-ontvangers. Als referentie worden dan bijvoorbeeld de IALA-bakens (Hoek van Holland, Vlieland) gebruikt. De nauwkeurigheid van deze meettechniek is weliswaar beter dan stand-alone GPS, maar ligt nog steeds op meter-niveau. Het verhaal wordt pas anders als er gewerkt wordt met geavanceerde dGPS met fase-ontvangers, zoals bijvoorbeeld bij RTK metingen. Bij dit soort technieken wordt een 3D-vector tussen referentiestation en rover berekend in WGS84 (immers de satellietbanen zijn in WGS84). Vervolgens wordt deze vector ‘opgeteld’ bij de bekende coördinaten van het referentiestation. Je krijgt dan 3D-coördinaten in het coördinaatsysteem van het referentiestation (basisstation). Voor afstanden tot enkele honderden km's kunnen we ervan uitgaan dat de WGS84-coördinaat verschillen gelijk zijn aan de ETRS89 verschillen tot op mm niveau. In Europa is de afspraak gemaakt om de coördinaten van referentiestations in ETRS89 te bepalen en te publiceren. Bij WGS84, ETRS89 en ITRS hebben we het steeds over 3D-coördinaten. GPS levert dus 3D-coördinaten ten opzichte van het middelpunt van de aarde. Maar hoe zit het nu met ons ‘good old’ tweedimensionale RD-stelsel? Dit zijn coördinaten in een kaartprojectie met het nulpunt op het aardoppervlak. Er bestaat een officiële omrekening tussen ETRS89 en RD. Deze omrekening heet RDNAPTRANS™. De omrekeningsparameters zijn bepaald uit diverse GPS-campagnes in Nederland. Ook de aloude formules en parameters van de RD-kaartprojectie zijn onderdeel van RDNAPTRANS™. Tevens is de Nederlandse geoïde ingebouwd, zodat uit ETRS89-coördinaten ook een NAP-hoogte berekend kan worden.
De relaties tussen de traditionele referentiesystemen RD en NAP met ETRS89
zijn bekend (RDNAPTRANS™). In andere Europese landen heerst een vergelijkbare
situatie. In de praktijk werken we feitelijk met ETRS89. WGS84 is een intern GPS referentiesysteem, dat een paar decimeter afwijkt van ETRS89. WGS84 is in tegenstelling tot ETRS89 wereldwijd, en heeft betrekking op een ander tijdstip. Het beheer van WGS84 is in militaire handen. WGS84-coördinaten worden gemeten door absolute plaatsbepaling met GPS (hand-held ontvangers). Bij dGPS worden ETRS89-coördinaten gemeten, ervan uitgaande dat de coördinaten van het referentiestation in ETRS89 zijn gegeven. Bij code-dGPS is de nauwkeurigheid van de meettechniek echter dusdanig, dat de coördinaten het predikaat ETRS89 niet verdienen. Dat is pas het geval bij fase-dGPS. De nauwkeurigheid van de meettechniek is in dit geval in overeenstemming met de nauwkeurigheid van het referentiesysteem.
|
|
||||||||||||||||||||||||||
 | laatste update:
5 april 2011
|
