Δράση: ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ III, υποέργο 34

Αξιολόγηση υψομετρικής πληροφορίας χωροσταθμικού και τριγωνομετρικού δικτύου της Ελλάδας στο πλαίσιο της ενοποίησης των Ευρωπαϊκών συστημάτων αναφοράς και ελέγχου: Εφαρμογή στους Νομούς Αττικής και Θεσσαλονίκης.

Ερευνητική ομάδα

Επιστημονικός Υπεύθυνος
Β. Παγούνης, Αναπληρωτής Καθηγητής, ΤΕΙ Αθήνας
Μέλη ΚΕΟ Μέλη ΟΕΣ
Γ. Βέργος, Επίκουρος Καθηγητής, ΤΑΤΜ-ΑΠΘ Β. Ανδριτσάνος, Επίκουρος Καθηγητής, ΤΕΙ Αθήνας
Μ. Γιαννίου, Επίκουρος Καθηγητής, ΤΕΙ Αθήνας Ο. Αραμπατζή, Επίκουρη Καθηγήτρια, ΣΑΤΜ-ΕΜΠ
Η. Τζιαβός, Καθηγητής, ΤΑΤΜ-ΑΠΘ Β. Γρηγοριάδης, Λέκτορας, ΤΑΤΜ-ΑΠΘ
G. Fotopoulos, Associate Professor, Queen’s University of Canada Ε. Ζαχαρής, ΕΤΕΠ, ΣΑΤΜ-ΕΜΠ
Δ. Αναστασίου, ΥΔ, ΣΑΤΜ-ΕΜΠ
Α. Κατσαδούρου, Μτπτχ., ΤΑΤΜ-ΑΠΘ
Ε. Κολυβάκη, Μτπτχ., ΤΑΤΜ-ΑΠΘ
Δ. Γκαϊφύλλια, Μτπτχ., Τμήμα Γεωγραφίας, Χαροκοπείο Πανεπιστημίο
Θ. Κουτσοσίμος, Τελειόφοιτος, Τμήμα Τοπογραφίας, ΤΕΙ Αθήνας
Σ. Παλαιοκρασσάς, Τελειόφοιτος, Τμήμα Τοπογραφίας, ΤΕΙ Αθήνας

Περιγραφή του έργου

Τα υψομετρικά δίκτυα, λόγω της εγγενούς σύνδεσής τους με το φυσικό περιβάλλον της ανθρώπινης δράσης, απαιτούν διαρκείς ελέγχους και επαναξιολογήσεις. Η σύνδεση με τη μέση στάθμη της θάλασσας (ΜΣΘ), η οποία λαμβάνεται ως η μηδενική στάθμη υψομέτρου, πρέπει να ελέγχεται και να αξιολογείται, ειδικότερα τη σημερινή εποχή με τις διαρκείς μεταβολές που αυτή υφίσταται. Η πανευρωπαϊκή προσπάθεια για την παρουσίαση ενός ενοποιημένου συστήματος υψομετρικού ελέγχου κάνει ακόμα πιο αναγκαία την επαναξιολόγηση του ελληνικού υψομετρικού συστήματος αναφοράς. Η δημοπράτηση διακρατικών έργων υποδομής (πχ. αγωγών φυσικού αερίου) και περιβαλλοντικών μελετών προϋποθέτει την ύπαρξη αξιόπιστων δικτύων ελέγχου μεταξύ των χωρών που εμπλέκονται στη μελέτη και κατασκευή. Η επαναξιολόγηση και η παρουσίαση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του Ελληνικού υψομετρικού δικτύου σε δύο περιοχές εφαρμογών, τους Νομούς Αττικής και Θεσσαλονίκης, είναι το αντικείμενο της έρευνας. Για τον ποιοτικό έλεγχο του υψομετρικού δικτύου χρησιμοποιήθηκαν όλα τα μέσα που παρέχει η σύγχρονη τεχνολογία: επίγειες μετρήσεις και παρατηρήσεις σύγχρονων γεωδαιτικών δορυφόρων (πχ., GPS, GRACE, CHAMP, GOCE), συνδυάστηκαν βέλτιστα με σύγχρονα παγκόσμια μοντέλα γεωειδούς για την προσέγγιση της μέσης θαλάσσιας στάθμης αναφοράς. Στις περιοχές εφαρμογής αξιολογήθηκαν τα υπάρχοντα υψομετρικά δεδομένα που παρέχονται από τη Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού (ΓΥΣ) και παρουσιάζονται χάρτες ακρίβειας των χρησιμοποιούμενων υψομέτρων.

Γεωδυναμικά μοντέλα

Μοντέλο n max Δεδομένα Αναφορά
DIR-R5 (direct, έκδοση 5) 300 δορυφορικά (GOCE, GRACE, LAGEOS) [Bruinsma et al., 2013]
TIM-R5 (time-wise, έκδοση 5) 280 δορυφορικά (GOCE) [Brockmann et al., 2014]
EGM2008 2190 δορυφορικά (GRACE), βαρυτικά, αλτιμετρικά [Pavlis et al., 2012]
EIGEN-6C4 1420 δορυφορικά (GOCE, GRACE, LAGEOS), βαρυτικά, αλτιμετρικά [Förste et al., 2014]

Μοντέλα υπολογισμών

Σύστημα εξισώσεων: L = A T X + v

Παραμετρικά μοντέλα:

  1. μοντέλο μετασχηματισμού ομοιότητας 4 παραμέτρων: α i T x = x 0 + x 1 cos φ i cos λ i + x 2 cos φ i sin λ i + x 3 sin φ i
  2. μοντέλο μετασχηματισμού ομοιότητας 5 παραμέτρων: α i T x = x 0 + x 1 cos φ i cos λ i + x 2 cos φ i sin λ i + x 3 sin φ i + x 4 sin 2 φ i
  3. μοντέλο που εξαρτάται από το ορθομετρικό υψόμετρο και την αποχή του γεωειδούς: α i T x = μ + δ s H H i + δ s N N i
  4. μοντέλο που εξαρτάται μόνο από το ορθομετρικό υψόμετρο: α i T x = μ + δ s H H i
  5. μοντέλο που εξαρτάται μόνο από την αποχή του γεωειδούς: α i T x = μ + δ s N N i
  6. πολυωνυμικό μοντέλο 3ου βαθμού: α i T x = m = 0 2 n = 0 2 x 3 m + n ( φ i - φ 0 ) n ( λ i - λ 0 ) m cos m φ i

Περιοχές μελέτης

Αττική

Θεσσαλονίκη

Δημοσιότητα

FIG Commission 3 Workshop 2012 Spatial Information, Informal Development, Property and Housing, Athens, Greece, 10-14 December 2012 First Validation of the Hellenic Vertical Datum as a Prerequisite for the Efficient Disaster and Resource Management: The “ELEVATION” Project. (oral presentation and paper proceedings)
European Geosciences Union General Assembly 2014, Vienna, Austria, April, 27th to May, 2nd 2014 Spectral characteristics of the Hellenic vertical network - Validation over Central and Northern Greece using GOCE/GRACE global geopotential models. (oral presentation and abstract proceedings)
ΤΕΙ Αθήνας Η έρευνα στο ΤΕΙ Αθήνας, Αιγάλεω, 11 Ιουνίου 2014 Αξιολόγηση υψομετρικής πληροφορίας χωροσταθμικού και τριγωνομετρικού δικτύου της Ελλάδας στο πλαίσιο της ενοποίησης των Ευρωπαϊκών συστημάτων αναφοράς και ελέγχου: Εφαρμογή στους Νομούς Αττικής και Θεσσαλονίκης. (poster)
International Gravity Field Service 2014 General Assembly, Shanghai, China, June 30 - July 6, 2014 Evaluation of GOCE/GRACE GGMs over Attica and Thessaloniki, Greece, and W 0 determination for height system unification ( oral presentation)
International Union of Geodesy and Geophysics 2015 General Assembly, Symposium "Static Gravity Field Models and Observations", Prague, Czech Republic, June 22 - July 2, 2015 GOCE/GRACE GGM evaluation over Attika and Thessaloniki, Greece and local geoid modeling in support of height unification. (poster presentation and abstract proceedings)
South-Eastern European Journal of Earth Observation and Geomatics vol. 4, 2015 GOCE/GRACE GGM evaluation over Attica and Thessaloniki, Greece and local geoid modelling in support of height unification ( article)
Journal of Surveying Engineering in review Comparison of various GPS processing solutions towards an efficient validation of the Hellenic vertical network: The ELEVATION project ( article)