Bestemmelse av høydereferansemodell ved bruk av gravimetrisk geoidemodell og GNSS/nivellementsdata

Moderne høydebestemmelse baseres på å først overføre en målt GNSS-vektor til ellipsoidisk høydeforskjell i geodetisk datum, for deretter å korrigere til høydeforskjell i nasjonalt vertikalt datum ved hjelp av en høydereferansemodell. Derfor er det viktig å framskaffe nøyaktige geodetiske og vertikale datum og framfor alt en nøyaktig høydereferansemodell som beskriver nivåforskjellen mellom de to datumene. I Norge er man i ferd med å innføre en ny vertikal referanseramme NN2000 og Statens Kartverk arbeider også med å realisere en ny geodetisk referanseramme ITRF09 hvor fokus ligger mer på vertikal nøyaktighet enn i den nåværende referanseramma EUREF89. I denne oppgaven har jeg beregnet høydereferansemodeller ved å tilpasse den gravimetriske kvasigeoidemodellen NKG-04 til GNSS/nivellementsdata (ellipsoidisk høyde i EUREF89 eller ITRF09 og normalhøyde i NN1954 eller NN2000) i et testområde på Østlandet. Dette er gjort ved hjelp av programpakken Gravsoft, hvor selve tilpasningen av NKG-04 til GNSS/nivellementsdata blir gjort ved minste kvadraters kollokasjon eller vektet middelverdiberegning. Et mål ved beregningene var å se om de nye referanserammene NN2000 og ITRF09 gir bedre nøyaktighet enn de nåværende rammene NN1954 og EUREF89 ved sammenligning av høydereferansemodellene med GNSS/nivellementsdata. Dessuten var det et mål å undersøke hvor mange tilpasningspunker som kreves i et område for å få tilfredsstillende nøyaktighet på høydereferansemodellen. Resultatene fra beregningene viser at det nye vartikale datumet NN2000 gir klart bedre nøyaktighet enn det gamle datumet NN1954. Kontroll av NKG-04 tilpasset til EUREF89/NN2000 og EUREF89/NN1954 gir henholdsvis standardavvik 15 mm og 20 mm. Tilsvarende tilpasning til ITRF09/NN2000 gir standardavvik 23 mm, hvilket tyder på at ITRF09 ikke byr på forbedringer i forhold til EUREF89. Verdiene brukt for ITRF09 er imidlertid foreløpige verdier, så endelige verdier forventes å gi bedre nøyaktighet. Standardavvik 20 mm for modellen tilpasset EUREF89/NN1954 stemmer godt med empiriske verdier fra den eksisterende modellen til Statens Kartverk. Ved tilpasning til ulikt antall tilpasningspunkt viser resultatene at økende antall punkt ikke nødvendigvis gir bedre nøyaktighet på høydereferansemodellen. Standardavviket ved kontrollene er relativt stabilt fra 30 tilpasningspunkt i testområdet på Østlandet, men det er vanskelig å overføre antallet direkte som et krav til antall punkt i andre områder på grunn av ulik topografi.