123 Stanje horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96 Oskar Sterle 1 in Bojan Stopar 2 Povzetek V prispevku prikazujemo analizo kakovosti horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96, ki smo jo izdelali na osnovi obdelave opazovanj GPS. Opazovanja GPS smo pridobili skozi obdobje od leta 1994 do leta 2013, na 75-ih toč kah pasivne mreže in na 63-ih postajah različ nih omrežij stalno delujoč ih postaj na območ ju Slovenije in njene širše okolice. Primerjali smo dane koordinate D96 geodetskih toč k z ocenjenimi koordinatami in ugotovili, da so dane koordinate skladne s pravo geometrijo geodetske mreže le še na nivoju centimetra za postaje omrežja SIGNAL in na nivoju okoli 5 centimetrov za toč ke pasivne mreže. Na osnovi tega smo ugotovili, da je horizontalna komponenta koordinatnega sistema D96 že zastarela in nujna obnove. Nujna je tudi nova definicija koordinatnega sistema, ki bo vključ evala tudi premike toč k v č asu. Ključ ne besede: koordinatni sistem D96, mreža pasivnih toč k, omrežje stalno delujoč ih postaj SIGNAL, moderni koordinatni sistemi, GPS Key words: coordinate system D96, passive network, continuously operating reference station SIGNAL, modern coordinate systems, GPS Uvod Ena izmed osnovnih nalog geodezije je geometrič ni opis prostora. Geometrič ne lastnosti prostora pridobimo iz geodetskih opazovanj, ki se tekom č asa spreminjajo tako po vrsti (smeri, dolžine, opazovanja GNSS…) kot tudi po kakovosti. Glavni vzrok sprememb je bil tehnološki razvoj, ki je podajal nove merske sisteme in posledič no nač ine merjenja. Geometrič ni opis prostora z opazovanji je nepraktič en in velikokrat težko predstavljiv, zato se za opis prostora uporablja koordinatne sisteme (Chen 1983). Potrebam geodetske stroke zadošč a le ustrezno vzpostavljen koordinatni sistem. Z razvojem merskih sistemov se je natanč nost pridobljenih opazovanj več ala in zato je bilo potrebno koordinatne sisteme ustrezno izboljševati tako glede natanč nosti kot tudi toč nosti (Seeber 2003). Ključ ni pogoj za ustreznost koordinatnega sistema je skladnost koordinat toč k in geodetskih opazovanj, ki je zagotovljena skozi daljše č asovno obdobje in je neodvisna od lokacije geodetskih toč k. Moderni koordinatni sistemi temeljijo na satelitskih tehnikah izmere in so skoraj po pravilu č asovno odvisni (Sterle in sod. 2009). Položaji geodetskih toč k in stalno delujoč ih postaj so predstavljeni s koordinatami v izbranem koordinatnem sistemu za izbran trenutek s pripadajoč im konstantnim vektorjem hitrosti. Koordinatni sistemi, kjer so položaji predstavljeni zgolj s koordinatami toč k, so uporabni le za lokalne namene, kjer so spremembe koordinat toč k skozi daljši č as zanemarljive v primerjavi z natanč nostjo opravljenih geodetskih opazovanj. Horizontalna komponenta državnega koordinatnega sistema D96 je bila določ ena na osnovi izmer EUREF v letih 1994, 1995 in 1996 za pasivne toč ke (Berk in sod. 2003) in na osnovi tedenskih opazovanj GPS v letu 2007 za postaje omrežja SIGNAL (SI-Slovenija G- Geodezija NA-Navigacija in L-Lokacija) (GIS 2007). V sklopu izmer EUREF so meritve 1 UL FGG, Oddelek za geodezijo, Jamova 2, Ljubljana 2 UL FGG, Oddelek za geodezijo, Jamova 2, Ljubljana 124 potekale na 49-ih geodetskih toč kah, med katerimi je bilo 35 toč k slovenske triangulacijske mreže I. reda, preostale toč ke so bile toč ke II. reda in geodinamič ne toč ke. Na vseh toč kah je potekala izmera v trajanju od treh do petih dni, kjer so za srednji trenutek vseh opravljenih izmer prevzeli trenutek 1995,55 (Berk in sod. 2003). Obdelavo opazovanj so izvedli leta 2003, pri č emer so bile koordinate toč k določ ene v koordinatnem sistemu ETRS89. Na ta nač in je bila realizirana horizontalna komponenta novega koordinatnega sistema z imenom D96. Leta 2007 je na osnovi tedenskega niza opazovanj GPS 15 postaj stalno delujoč ega omrežja SIGNAL pridobilo koordinate v državnem koordinatnem sistemu D96. Srednji trenutek izmere je bil 2007,26. Ocenjene koordinate toč k omrežja SIGNAL so se uskladile s koordinatnim sistemom D96 na osnovi petih uradnih toč k EUREF (Donač ka gora, Korada, Kucelj, Malija in Velika Kopa), ki so bile vključ ene obdelavo (GIS 2007). Koordinatni sistem D96 je danes predstavljen z nizom toč k in postaj omrežja SIGNAL, ki imajo v D96 podane le koordinate. Toč ke EUREF predstavljajo geometrijo geodetske mreže Slovenije za trenutek 1995,55, medtem ko postaje omrežja SIGNAL predstavljajo geometrijo Slovenije za trenutek 2007,28. Č e so toč ke EUREF realizirale koordinatni sistem ETRS89 za trenutek 1995,55, tega ne moremo trditi za toč ke omrežja SIGNAL. Horizontalna komponenta državnega koordinatnega sistema Slovenije D96 tako predstavlja geometrijo v trenutkih 1995,55 (toč ke EUREF) in 2007,28 (postaje SIGNAL), ki med seboj niso usklajene. Ker so vsi položaji toč k podani samo s koordinatami, koordinatni sistem D96 tudi ni usklajen z globalnimi koordinatnimi sistemi, kot sta npr. ITRS ali ETRS. Zaradi nepoznavanja č asovnih sprememb koordinat v koordinatnem sistemu D96 je nepoznana tudi skladnost geometrije koordinatnega sistema in opazovanj (Sterle 2015). Konec leta 2014 in v zač etku leta 2015 smo konč ali obsežno obdelavo opazovanj GPS na območ ju Slovenije in njene ožje okolice. Opazovanja so obsegala ponovljene izmere na mreži pasivnih toč k in več letna opazovanja GPS na stalno delujoč ih postajah različ nih omrežij (Sterle 2015). Ugotovili smo, da se položaji toč k na območ ju Slovenije spreminjajo in da je za daljše č asovno obdobje te spremembe položajev potrebno nujno modelirati. Posledič no je kakovost horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96 le še na nivoju nekaj centimetrov, kjer je za toč ke EUREF evidentirana bistveno slabša natanč nost kot za primer postaj omrežja SIGNAL. Prič ujoč i prispevek prikazuje rezultate obdelave teh opazovanj GPS in njihovo analizo. Najprej predstavljamo nabor geodetskih toč k in postaj, obseg opazovanj in postopek obdelave opazovanj. Položaji toč k so predstavljeni v koordinatnem sestavu IGb08 s koordinatami, določ enimi v trenutku 2005,00, in pripadajoč imi vektorji hitrosti. Na koncu naredimo še analizo ustreznosti in kakovosti koordinatnega sistema D96 za sedanji č as. Nabor podatkov v študiji Na območ ju Slovenije in njene okolice, predvsem na območ ju Hrvaške, je bilo v preteklosti izvedenih veliko izmer GNSS. Nameni izmer so bili različ ni, od geodinamič nih nalog do zagotavljanja koordinatne osnove lokalnih območ ij (Sterle 2015). Leta 2006 smo na območ ju Slovenije pridobili tudi polno operativno omrežje stalno delujoč ih postaj SIGNAL (Berk in sod. 2006). Skozi č as se je število izmerjenih toč k in stalno delujoč ih postaj več alo, hkrati pa je postajal vedno več ji tudi č asovni interval izvedenih opazovanj GPS. Geodetske toč ke, ki smo jih uporabili v študiji, so pasivne toč ke kot tudi stalno delujoč e postaje. Za celovito in kakovostno obdelavo opazovanj GPS ter za popolnejšo obravnavo č asovnih sprememb koordinat toč k smo v študiji obravnavali (Sterle 2015): 125 • stalno delujoč e postaje omrežja IGS, ki imajo kakovostne koordinate in vektorje hitrosti v koordinatnem sestavu IGb08 (Rebischung in sod. 2012), • stalno delujoč e postaje omrežje EPN, • stalno delujoč e postaje omrežij v okolici Slovenije in na njenem ozemlju, in sicer FReDNet, APOS in SIGNAL, ter tri stalno delujoč e postaje KOPR (Harpha Sea d.o.o., Koper), ZAGR (postaja omrežja CROPOS) in ZALA (postaja omrežja GNSSnet.hu) ter • številne pasivne toč ke na območ ju Slovenije in njene okolice. Postaje omrežja IGS predstavljajo dane količ ine in so realizirale koordinatni sistem ocenjenih koordinat za vse ostale toč ke v obdelavi. Konč no število toč k, katerih opazovanja GPS smo vključ ili v obdelavo, je bilo 138, od teh je bilo 75 pasivnih toč k, na katerih so bile narejene terminske izmere, in 63 stalno delujoč ih postaj, izmed katerih jih je bilo le 16 na območ ju Slovenije. Č asovni razpon opazovanj GPS je bil od leta 1994 do leta 2013. Preglednica 1: Količ ina podatkov (toč k in opazovanj GPS), vključ enih v obdelavo. Omrežje Število toč k Število datotek Č asovni razpon SIGNAL 15 23 207 2002 – 2013* FReDNet 14 36 165 2002 – 2013 APOS 8 11 531 2002 – 2010 EPN 5 7 943 2002 – 2013 Ostalo 3 3 250 2000 – 2010 Pasivna mreža 75 1 352 1994 – 2011 IGS 18 71 696 1994 – 2013 SKUPAJ 138 155 144 1994 – 2013 V preglednici 1 podrobneje predstavljamo količ ino podatkov v obdelavi. Za vsako omrežje je prikazano število toč k in obseg opazovanj GPS. Pomembni sta predvsem omrežji SIGNAL in pasivna mreža, saj se več ina teh toč k nahaja na območ ju Slovenije. Ostala omrežja so vključ ena za razširitev območ ja obdelave ali za zagotovitev koordinatnega sistema (omrežje IGS). V primeru omrežja SIGNAL je znak * pri Č asovnem razponu zato, ker smo za č asovno obdobje 2010 – 2013 imeli na voljo le opazovanja postaje GSR1 v Ljubljani. Iz preglednice je razvidno, da smo imeli na voljo več kot 150 000 dnevnih datotek RINEX s skupaj 138 toč k, ki so bile pridobljene v skoraj 20-ih letih. Geografska porazdelitev geodetskih toč k in stalno delujoč ih postaj širšega območ ja, t.j. območ ja celotne Evrope, prikazuje slika 1. Z oznako PT so prikazane toč ke pasivne mreže, ki so izven območ ja Slovenije. 126 Slika 1: Geografska porazdelitev geodetskih toč k in stalno delujoč ih postaj širšega območ ja. Geografsko porazdelitev geodetskih toč k in stalno delujoč ih postaj na ožjem območ ju Slovenije prikazuje slika 2, kjer je enako kot v primeru slike 1 oznaka PT podana za pasivne toč ke. Slika 2: Geografska porazdelitev geodetskih toč k in stalno delujoč ih postaj območ ja Slovenije in njene ožje okolice. 127 Skupno je bilo od leta 1994 do 2013 kar 4.666 dni, za katere smo imeli na voljo vsaj eno datoteko RINEX na katerikoli toč ki omrežij iz preglednice 1. Največ je število datotek RINEX v enem dnevu je bilo 59, najmanjše pa 9. Količ ina opazovanj GPS je s č asom narašč ala, saj se je vzpostavljalo vedno več stalno delujoč ih postaj GPS. Obdelava opazovanj GPS Rezultat obdelave opazovanj GPS nam najprej predstavljajo ocenjene koordinate s pripadajoč imi natanč nostmi v globalnem koordinatnem sistemu za toč ke, ki so imele za določ en dan podana opazovanja. Pri obdelavi opazovanj GPS poleg koordinat ocenjujemo še številne neznanke (npr. parametre troposfere, fazne nedoloč enosti in podobno), vendar bomo tu obravnavali le ocenjene koordinate toč k. Obdelava je potekala s programskim paketom Bernese GPS Software, Version 5.0 (Dach in sod. 2007), ki predstavlja visoko dovršen programski paket obdelave opazovanj GPS za pridobitev rezultatov najvišje natanč nosti in toč nosti. Za vsak dan podanih opazovanj GPS se s programom Bernese obdela vsa opazovanja GPS naenkrat, da dobimo dnevne rešitve koordinat, ki so določ ene v koordinatnem sistemu IGb08. Postopek poteka po spodaj prikazanih korakih. 1. Uvoz vseh podatkov v format, berljiv s programom Bernese. 2. Sinhronizacija ur sprejemnikov s č asom GPS na osnovi kodnih opazovanj GPS. 3. Sestava baznih vektorjev med toč kami na principu največ jega skupnega števila opazovanj, kjer se najprej določ i kratke bazne vektorje na območ ju Slovenije in njene ožje okolice, nato pa se le-te naveže na ostale toč ke. 4. Pregled in analiza faznih opazovanj, iskanje izpadov signala in določ itev faznih nedoloč enosti. 5. Prva rešitev geodetske mreže (izrač un rezultatov), ki temelji na linearni kombinaciji L 3 . Cilj obdelave je izrač un popravkov opazovanj in odstranitev možnih grobih pogreškov. 6. Druga rešitev geodetske mreže, ki se opredeli kot realna rešitev (angl. float solution), saj so fazne nedoloč enosti določ ene v območ ju realnih števil. 7. Določ itev faznih nedoloč enosti v območ ju celih števil. Pri krajših vektorjih temeljimo na linearni kombinaciji L 5 , medtem ko pri daljših vektorjih uporabimo algoritem QIF. 8. Tretja in konč a rešitev geodetske mreže, ki temelji na celih faznih nedoloč enostih in linearni kombinaciji L 3 . 9. Zagotovitev geodetskega datuma z minimalnim številom veznih enač b, kjer se določ i le datumske parametre premika. Rezultat so koordinate geodetskih toč k, ki so usklajene z globalnim koordinatnim sistemom IGb08. 10. Primerjava ocenjenih in danih koordinat toč k IGS, ki se izvede s Helmertovo transformacijo. Toč ke, za katere se dobi preveliko odstopanje, se izvzame iz niza danih toč k in se ponovi prejšnji korak. Konč ni rezultat obdelave vseh opazovanj iz preglednice 1 na vseh toč kah s slik 1 in 2 so ocenjene koordinate vseh toč k za vse dni izvedenih opazovanj. Za vsako toč ko tako pridobimo č asovne vrste koordinat toč ke v koordinatnem sistemu IGb08. Č asovne vrste 6- ih toč k so prikazane na sliki 3. 128 Slika 3: Č asovne vrste koordinat IGb08 6-ih toč k, dve iz omrežja IGS (GRAZ, METS), dve iz omrežja SIGNAL (GSR1, MARI) in dveh pasivnih toč k (MALJ, KANI) po odstranitvi trenda. Slika 3 prikazuje č asovne vrste koordinat 6-ih toč k, ko odstranimo linearen trend spreminjanja koordinat toč k skozi č as. Prikazani sta dve postaji omrežja IGS (GRAZ in METS), ki imata podana opazovanja za celotno obdobje podatkov. Za primerjavo so prikazane č asovne vrste dveh postaj omrežja SIGNAL (GSR1 in MARI). Z grafov je razvidno, da je ponovljivost koordinat vseh postaj na nivoju nekaj mm po horizontalnih koordinatah in pod-centimetrska ponovljivost za višino. Pri postaji METS se vidi prisotnost določ enih periodič nih vplivov, ki so najbrž lokalnega znač aja. Z grafov vseh toč k se vidijo nezvezni preskoki, ki imajo lahko različ ne vplive. Največ krat se pojavijo zaradi sprememb koordinatnega sistema (npr. iz IGS05 na IGS08) oziroma zaradi zamenjave antene ali sprejemnika GPS na postaji. Na koncu so za primerjavo podane še č asovne vrste koordinat za dve pasivni toč ki, in sicer FGG3 in KANI. Toč ka FGG3 je bila izmerjena največ krat, medtem ko je bila toč ka KANI izmerjena samo dvakrat. Razvidna je razlika med količ ino informacij, ki jo lahko dobimo iz č asovnih vrst stalno delujoč ih postaj, in med količ ino informacij, ki jo lahko pridobimo iz č asovnih vrst pasivnih toč k. Na primeru toč ke KANI tako nimamo kontrole, ali so vsi podatki izmere pravilni (npr. pravilno izmerjene višine antene), saj imamo na voljo podatke le dveh izmer. 129 Modeliranje č asovnih sprememb koordinat toč k Č asovne vrste koordinat toč k, kot so predstavljene na sliki 3, podajajo možnost modeliranja sprememb koordinat toč k skozi č as. Č asovno odvisen položaj geodetske toč ke () modeliramo s koordinatami toč k v izbranem referenč nem trenutku in s pripadajoč im konstantnim vektorjem hitrosti (Altamimi in sod. 2012), kot prikazuje enač ba (1): ( ) = + ( − ) (1) Za geodinamič ne raziskave v primeru kakovostno obdelanih opazovanj in pri kakovostni stabilizaciji, se je matematič ni model iz enač be (1) izkazal za ustreznega (Amiri-Simkooei in sod. 2007). Slika 4 prikazuje ocenjene vektorje hitrosti za geodetske toč ke in postaje na območ ju Slovenije in njene okolice. Vektorji hitrosti so predstavljeni v koordinatnem sistemu IGb08, kjer se vidi premik vseh toč k v smeri SV velikosti približno 3 cm. Slika 4: Ocenjeni vektorji hitrosti v koordinatnem sistemu IGb08 za geodetske toč ke in postaje na območ ju Slovenije in njene okolice. Vektorji hitrosti, ki so prikazani na sliki 4, v več ji meri prikazujejo gibanje območ ja Slovenije v globalnem koordinatnem sistemu IGb08. Ne pokažejo pa relativnega gibanja toč k na območ ju Slovenije, kar predstavlja ključ no informacijo za analizo kakovosti horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96. Relativne spremembe položajev toč k skozi č as pridobimo na osnovi č asovno odvisne transformacije (Sterle 2015). Rezultate prikazujemo na sliki 5. 130 Slika 5: Ocenjeni vektorji hitrosti na območ ju Slovenije in njene okolice, ki prikazujejo le relativne premike geodetskih toč k in postaj med seboj. Slika 5 prikazuje vektorje hitrosti toč k, prikazanih na sliki 4, kjer je izvzet linearen trend gibanja celotnega območ ja Slovenije v globalnem koordinatnem sistemu. Preostanek, ki je predstavljen na sliki 5, prikazuje samo še relativne premike geodetskih toč k in postaj med seboj. S slike je razvidno, da vektorji hitrosti med seboj niso enaki, razlikujejo se tako po velikosti kot tudi po smeri. Vektorji prikazujejo, da je ozemlje Slovenije podvrženo č asovno odvisnim deformacijam in da je horizontalna komponenta državnega koordinatnega sistema D96, ki temelji samo na koordinatah toč k, neprimerna. Kakovost horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96 Kot je že bilo opisano, so bile koordinate toč k v D96 določ ene v trenutku 1995,55 za pasivne toč ke in 2007,26 za postaje omrežja SIGNAL. Za oba primera velja, da vektorji hitrosti niso bili določ eni, zato je horizontalna komponenta državnega koordinatnega sistema D96 definirana kot č asovno neodvisna. Na ta nač in se je predpostavilo, da se koordinate toč k in posledič no geometrija slovenskega ozemlja ne bodo spreminjale. Slika 5 prikazuje ravno nasprotno, saj se relativni položaji toč k med seboj spreminjajo. Ker se spreminja tudi geometrija slovenskega ozemlja, se posledič no deformira tudi koordinatni sistem D96. Velikosti vektorjev s slike 5 sicer znašajo le nekaj mm/leto, vendar to v več kot 20-ih letih od določ itve koordinat toč k v D96 (za pasivne toč ke) pomeni spremembe v položajih toč k od 5 in 10 cm. V primeru postaj omrežja SIGNAL je od določ itve koordinat (2007,26) preteklo le okoli 8 let, zato so tudi relativni premiki toč k manjši (okoli enega do dveh centimetrov). Oceno kakovosti horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96 smo pridobili tako, da smo ocenjene koordinate toč k v IGb08 primerjali z danimi koordinatami toč k v D96. Problem se pojavi, ker je vsak niz koordinat podan v drugem trenutku, torej opisuje različ no geometrijo koordinatnega sistema Slovenije. Edino možno poenotenje je z uporabo ocenjenih vektorjev hitrosti, s katerimi lahko izrač unamo IGb08 koordinate toč k v 131 poljubnem trenutku. Naslednji problem predstavlja izbira trenutka izrač una IGb08 koordinat. Prva možnost je trenutek 1995,55, v katerem so določ ene koordinate pasivnih toč k, medtem ko je druga možnost trenutek 2007,26, v katerem so bile porač unane koordinate toč k omrežja SIGNAL. Č e obravnavamo vse pasivne toč ke in postaje omrežja SIGNAL v enotnem koordinatnem sistemu, optimalnega trenutka ne poznamo. Postopek določ itve trenutka, v kateri izvedemo primerjavo med danimi in ocenjenimi koordinatami toč k, smo izvedli kot (Sterle 2015): 11. Zač etni trenutek nastavimo na 1989,00, konč nega na 2010,00, korak, s katerim spreminjamo trenutek pa na 0,1. 12. Za vsak trenutek med zač etnim in konč nim, s podanim korakom izrač unamo ocenjene koordinate IGb08 vseh toč k in postaj na območ ju Slovenije. 13. S 7-parametrič no prostorsko transformacijo primerjamo ocenjene koordinate toč k in postaj v IGb08 in dane koordinate toč k in postaj v D96. Vezne toč ke transformacije določ imo na 3 različ ne nač ine: 14. vezne toč ke so pasivne toč ke, 15. vezne toč ke so postaje omrežja SIGNAL in 16. vezne toč ke so vse pasivne toč ke in postaje omrežja SIGNAL. 17. Za vsako transformacijo izrač unamo vrednost korena srednjega kvadratnega pogreška RMS (angl. Root Mean Square) iz odstopanj danih koordinat toč k D96 od transformiranih koordinat toč k IGb08. Rezultat zgornjih 4-ih alinej je prikazan na sliki 6, ki prikazuje, kako se spreminja vrednost RMS (odstopanja med danimi D96 in transformiranimi ocenjenimi koordinatami D96) skozi č as, to je med letoma 1989 in 2010. Slika 6 prikazuje tri grafe in sicer izrač unane vrednosti RMS, ko so vezne toč ke pasivne toč ke (rdeč a krivulja), ko so vezne toč ke postaje omrežja SIGNAL (modra krivulja) in ko so vezne toč ke vse toč ke in postaje (č rna krivulja). Razvidno je, da je najvišja stopnja skladnosti koordinat D96 s pravo geometrijo koordinatnega sistema za trenutek 1996,20 pri pasivnih toč kah in za trenutek 2007,60 pri postajah omrežja SIGNAL. V obeh primerih gre za kar dobro oceno pravih trenutkov, v katerih sta bila porač unana oba niza koordinat. Slika 6: Stopnja skladnosti med danimi koordinatami D96 in transformiranimi ocenjenimi koordinatami D96 za različ ne nize veznih toč k skozi č as. 132 S slike 6 lahko ocenimo kakovost horizontalne komponente D96 skozi č as in v sedanjem č asu. Razvidno je, da so bile koordinate D96 pasivnih toč k za trenutek 1995,55 določ ene z visoko kakovostjo in so skladne z našimi rezultati na milimetrskem nivoju. Enako velja za določ ene koordinate D96 postaj omrežja SIGNAL za trenutek 2007,26. Ne glede na to slika 6 prikazuje tudi na neskladnost koordinat pasivnih toč k s koordinatami postaj omrežja SIGNAL, kar prikazuje č rna krivulja na sliki 6. Oba niza koordinat sta določ ena v istem koordinatnem sistemu, a za različ na trenutka, kar pomeni, da opisujeta različ ni geometriji ozemlja Slovenije. Praktič no to pomeni, da koordinate nove toč ke ne bodo skladne, č e jih določ imo z navezavo na pasivno mrežo oziroma z navezavo na omrežje SIGNAL. Ključ na informacija, ki jo pridobimo z grafov na sliki 6, prikazuje analizo kakovosti državnega koordinatnega sistema D96. Le-ta je v numerič ni obliki prikazana v preglednici 2, kjer prikazujemo vrednosti RMS po posamezni koordinatni komponenti za različ ne trenutke in sicer za 1996,20, 2007,60 in za trenutek 2015 (približno sedanje stanje). S je prikazana vrednost RMS v smeri SJ, z vrednost RMS v smeri VZ in z vrednost RMS za višino. Preglednica 2: Vrednosti RMS za tri trenutke (1996,20, 2007,60 in 2015,00), za tri različ ne nize veznih toč k (pasivne toč ke, omrežje SIGNAL in vse toč ke skupaj) po koordinatnih komponentah. 1996,20 2007,60 2015,00 MREŽA Pasivno 2,1 2,4 3,6 19,4 9,0 24,1 22,4 17,0 29,3 SIGNAL 21,1 14,7 30,7 2,5 1,1 4,4 7,6 6,7 8,8 Skupajs 11,8 8,4 17,1 16,0 7,4 19,9 18,9 14,5 24,4 Preglednica 2 prikazuje, da je trenutno (leto 2015) kakovost državnega koordinatnega sistema D96 v najboljšem primeru na centimetrskem nivoju za posamezno koordinatno komponento, č e le-to določ amo na osnovi omrežja SIGNAL. Č e kakovost državnega koordinatnega sistema D96 vrednotimo preko pasivnih toč k, je le-ta samo še na nekaj centimetrskem nivoju za posamezno komponento. Iz zgornjega sledi, da je stopnja skladnosti koordinat toč k omrežja SIGNAL z opazovanj GNSS, ki jih pridobimo na teh toč kah, le še na nivoju centimetra. Koordinate toč k omrežja SIGNAL so torej slabše natanč nosti, kot so izvedena opazovanja. Situacija je v primeru pasivnih toč k še slabša, saj je stopnja skladnosti z opazovanji le še na nivoju nekaj centimetrov. Iz preglednice 2 in predvsem s slike 6 lahko vidimo, da je državni koordinatni sistem, ki temelji le na danih koordinatah referenč nih toč k, hitro zastarel in ne zagotavlja svojega osnovnega poslanstva, to je skladnosti koordinat in opazovanj. Razvidno je, da je tak koordinatni sistem uporaben največ 5 let, potem pa neskladje naraste do take mere, da dane koordinate, ki so slabe kakovosti, posegajo v geometrijo geodetskih opazovanj in v ocenjene koordinate novih toč k. Zaključ ek Prispevek prikazuje analizo horizontalne komponente državnega koordinatnega sistema D96 na osnovi obdelave opazovanj GPS s stalno delujoč ih postaj omrežja SIGNAL in ponovljenih opazovanj GPS na toč kah pasivne mreže. Obdelana je bila velika količ ina opazovanj GPS, ki so bila pridobljena v skoraj 20-ih letih, od 1994 do 2013. Rezultat 133 obdelave so č asovne vrste koordinat, na podlagi katerih smo ocenili vektorje hitrosti vseh toč k v koordinatnem sistemu IGb08. Ocenjeni vektorji hitrosti kažejo na spreminjanje geometrije območ ja Slovenije z velikostjo do nekaj milimetrov na leto, kar obdobju dvajsetih let od vzpostavitve koordinatnega sistema D96 na osnovi toč k pasivne mreže pomeni spremembo relativnih položajev toč k več kot 5 cm. Koordinate vseh toč k v državnem koordinatnem sistemu so tako stare 20 let (pasivna mreža) oziroma 8 let (omrežje SIGNAL). V obeh primerih smo ugotovili, da niso več skladne s trenutno geometrijo območ ja. Neskladnost je več ja pri pasivni mreži in znaša okoli pet centimetrov, medtem ko neskladje pri postajah omrežja SIGNAL znaša okoli centimetra. V obeh primerih je toč nost koordinat toč k slabša od natanč nosti opazovanj, ki jih lahko na toč kah izvedemo (npr. opazovanja GNSS). Za velikosti relativnih premikov, ki so bili ugotovljeni na območ ju Slovenije, je bilo pokazano, da so č asovno neodvisne koordinate geodetskih toč k za opis geometrije s centimetrsko toč nostjo uporabne največ 5 let. Koordinate, ki so starejše od 5 let, vsebujejo napako, ki se odraža v natanč nosti novo vzpostavljene toč ke, ki jo lahko določ imo največ s centimetrsko natanč nostjo. Zaključ imo lahko, da je horizontalna komponenta državnega koordinatnega sistema D96 že preko meje natanč nosti in toč nosti, kot bi jo državni koordinatni sistem moral zagotavljati. Natanč nosti opazovanj GPS so določ ene z veliko višjo natanč nostjo, zato se napake v starih in statič nih koordinatah že prenašajo na novo določ ene geodetske toč ke. Vzpostavitev novega koordinatnega sistema in sestava je tako nujna. Nujno je potrebno upoštevati premike toč k in koordinate toč k določ iti na novo tako, da z novimi koordinatami ne bomo posegali v geometrijo opazovanj kot tudi ne v koordinate novih toč k. Literatura in viri Altamimi, Z., MØtivier, L., Collilieux, X.. (2012). ITRF2008 plate motion model. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B7). Amiri-Simkooei, A. R., Tiberius, C. C. J. M., Teunissen, P. J. G. (2007). Assessment of noise in GPS coordinate time series: Methodology and results. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 112(B7). Berk, S., Komadina, Ž., Marjanović , M., Radovan, D., Stopar, B. (2003). Kombinirani izrač un EUREF GPS-kampanj na območ ju Slovenije. Geodetski vestnih, 47(4), 414-422. Berk, S., Kozmus, K., Radovan, D., Stopar, B. (2006). Planning and realization of the Slovenian permanent GPS network. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten, 113(11-12), 383-387. Chen, Y. (1983). Analysis of Deformation Surveys – A Generalized Method. Doktorska disertacija, Fredericton, New Brunswick, Kanada, Univerza New Brunswick, 262 p. Dach, R., Hugentobler, U., Fridez, P., Meindl, M. (2007). Bernese GPS Software, Version 5.0. Bern, Švica, Astronomski inštitut Univerze v Bernu, 612 p. GIS (2007). Izrač un koordinat stalnih postaj omrežja SIGNAL – uskladitev s slovenskim geodetskih datumom. http://www.gu-signal.si/sites/default/files/Obvestilo_MiniEUREF07_21_12_2007.pdf (24.12.2015). Rebischung, P., Griffiths, J., Ray, J., Schmid, R., Collilieux, X., Garayt, B. (2012). IGS08: the IGS realization of ITRF2008. GPS Solutions, 16 (4), 483-494. Seeber, G. (2003). Satellite Geodesy, 2nd completely revised and extended edition. Walter de Gruyter, Berlin, New York, 589 p. Sterle, O. (2015). Č asovno odvisne geodetske mreže in koordinatni sistemu. Doktorska disertacija, Ljubljana, Univerza v Ljubljani Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, 196 str. Sterle, O., Pavlovč ič Prešeren, P., Kuhar, M., Stopar, B. (2009). Definicija, realizacija in vzdrževanje modernih koordinatnih sistemov. Geodetski vestnik, 53 (4), 679-694.