PÜHAPÄEV, 03, Aprill 2011

Eestis kasutatav L-EST'92 (L-EST)

Eesti põhiline riiklik ristkoordinaatsüsteem. Tuntud Eesti põhikaardi koordinaatsüsteemina. Tugineb ellipsoidile GRS-80, Euroopa referentssüsteemile EUREF-89 ja Lamberti konformsele koonilisele projektsioonile. Koordinaatide lähtepunkt on valitud nii, et baaskaardi ja põhikaardi koordinaadid langeksid võimalikult kokku.

L-Est <---> Geo (koordinaatide konverter)

Ellipsoid
Ellipsoid
GRS-80
Ekvatoriaalraadius
Equatorial Radius
6378137.0000 m
Polaarraadius
Polar Radius
6356752.3141 m
Lapikus
Flattening
1 / 298.257222101
Eksentriteet
Eccentricity
0.0818191910428158
Geodeetiline referentssüsteem
Geodetic Datum
ETRS-89



Projektsioon
Projection
Lamberti konformne kooniline
Lambert Conformal Conic
Telgmeridiaan
Central Meridian
LC = 24° 00' E
Esimene standardparalleel
1st Standard Parallel
BS = 58° 00' N
Teine standardparalleel
2nd Standard Parallel
BN = 59° 20' N
Koordinaatide lähtepunkt
Origin

B0 = 57° 31' 03.19415" N
L0 = 24° 00' E

Lähtepunkti koordinaadid*
Coordinates of Origin
X0 = 6 375 000 m (False Northing)
Y0 = 500 000 m (False Easting)
* Erinevalt matemaatilisest kokkuleppest, on geodeetilise ristkoordinaadistiku telgede tähistus vastupidine -- abstsissteljeks ehk X-teljeks on orienteerimise seisukohalt olulisim siht telgmeridiaani näol, ordinaatteljeks ehk Y-teljeks sellest itta suunduv siht
   

Kirjutas - Margus Talv



TEISIPÄEV, 22, Märts 2011

GPS ja Eesti ristkoordinaadid

Käesoleva materjali eesmärk on anda juhiseid oma GPS'i häälestamiseks Eesti tingimustes. Juhiste rakendatavus sõltub konkreetse toote omadustest, siin toetutakse firma Garmin odava tasku-GPS'i eTrex kasutamisel saadud kogemustele.

Autor ei ole mingil viisil seotud navigatsiooniseadmeid või kaarte tootvate või müüvate firmadega. Samuti ei vastuta autor, kui mõni lugeja neid juhiseid järgides metsa ära eksib...

Kraadid või meetrid?
Et GPS'i ja kaardi abil mingisse punkti navigeerida, on vajalik, et mõlema koordinaatsüsteemid ühtiksid. Kaardil on tavaliselt näidatud kasutatav koordinaatsüsteem e. võrgustik (ingl.k. grid) (näit. "Balti Kaardisüsteem 1993") ning referentsellipsoid (näit. "GRS-80"). Viimast nimetatakse ka map datum'iks.
Loomulikult on enamasti kaartidele kantud ka geograafilised koordinaadid (kraadid, minutid, sekundid), ent praktikas on mugavam kasutada meetril baseeruvaid ristkoordinaate. Viimaste kasutamist Eesti oludes siin vaatlemegi.

Kaartidest
Eesti kaardimaterjalist üldisemalt on võimalik lugeda Maa-ameti lehelt. Lühidalt võib öelda, et Eesti Põhikaardil (trükiversiooni mõõtkava 1 : 20 000) kasutatakse L-EST 92 koordinaatsüsteemi, Eesti Baaskaardil (trükiversiooni mõõtkava 1 : 50 000) aga TM-B koordinaatsüsteemi. Nii Põhi- kui Baaskaarti saab poodidest osta "tükikaupa" - ainult vajalikku piirkonda kujutava lehena. Põhikaardist on paberil saadaval alles valdavalt kesk- ja lõuna-Eesti.

Koordinaatsüsteemidest
TÜ Geograafia Instituudi serveris räägitakse täpsemini Eestis kasutatavatest koordinaatsüsteemidest, mida on kaugelt rohkem kui üks. Mainigem siiski, et nn. pühapäevamatkaja - GPS'i-kasutaja seisukohast on olulised neist vaid mõned.

Garmin eTrex
Et Eestis kasutatavaid võrgustikke ja daatumeid pole mainitud mudelil (veel?) võimalik otseselt kasutada, tuleb mõlemad kirjeldada käsitsi, kasutades seadeid User Grid ja User Datum. Oluline on märkida, et võrgustiku ja daatumi käsitsi seadistamise võimalus lisati eTrexile alates firmware versioonist 2.04. Versiooni saab kontrollida leheküljelt SETUP > SYSTEM
Garmin eTrex H
Vajadusel saab Garmini kodulehelt alla laadida firmware uuenduse, ning vastava ühenduskaabli olemasolu korral selle ka vaevata seadmesse laadida.

Olulisemad ristkoordinaatsüsteemid

UTM
UTM võrgustik on kantud nii Põhi- kui Baaskaardile ja nende puhul ongi seda mõistlik kasutada - puudub vajadus jännata kraadide, minutite ja sekunditega, piisab joonlauast või teravast silmast ja vahemaad saab koheselt meetrites kätte. Arvestusega, et oleme suutelised joonlauaga mõõtma täpsusega 0,5 mm, saame objekti asukohta Baaskaardil määrata 25-meetrise täpsusega. Muidugi tuleb navigeerides arvestada GPS'i enda vea suurust. Eriti tõsiselt ei maksa võtta eTrex'i enda poolt näidatavat täpsust, mis võimaldab küll hinnata satelliitide nähtavust antud kohas kuid ei tähenda sugugi, et olete end positsioneerinud nt. 7 meetrise täpsusega. Kui tahta vähegi täpsemat lugemit, on soovitav minutit 10..15 paigal püsida. Õnneks suudab eTrex koordinaate ajas keskmistada.

Loomulikult tuleb ka GPS sättida sel juhul UTM võrgustikku kasutama. Selleks valime GPS'i menüüdest SETUP > UNITS > POSITION FORMAT ja otsime sealt üles rea UTM/UPS
GPS koordinaadid

L-EST 92
Eesti Põhikaardi koordinaatsüsteem. Kasutatatakse laialdaselt ka nt. maaüksuste plaanidel, milledele muid võrgustikke peale kantud pole. Tegemist on Lamberti konformsele koonilisele projektsioonile tugineva võrgustikuga, mida Garmini eTrex'il puudub kahjuks võimalus defineerida.

Teatud lähenduses on L-EST 92 asemel kasutatav TM-B
Eesti Baaskaardi koordinaatsüsteem. Erinevus L-EST'ist põhja suunas 40..60 m, ida suunas 20..40 m, sõltuvalt kohast. Tegemist on Mercatori põiksilindrilisele projektsioonile tugineva võrgustikuga, mida Garmini eTrex'il on võimalik defineerida. Selleks tuleb valida SETUP > UNITS > POSITION FORMAT nagu UTM'i puhulgi, kuid nüüd valime formaadiks User Grid. Avaneb uus menüü:
Garmin

Sisestame sellised parameetrid:
LONGITUDE ORIGIN: E024*00.000'
SCALE: 0.9996
FALSE E: 500000 m
FALSE N: 0 m

NB! Kindlasti salvestage muutused enne leheküljelt lahkumist. Muidu tuleb sisestamisega otsast peale alustada, või mis veel hullem - eksite metsa ära...

 

Olemegi aparaadile TM-B võrgustiku selgeks teinud. Teatava täpsusega saame nüüd kasutada ka L-EST võrgustikuga kaarti, kui GPS'i näidule liidame põhja suunas nt. 50 m ja ida suunas lahutame näidust nt. 30 m. Sobivate korrektsioonide leidmiseks tasub huvipakkuvas piirkonnas külastada mõnd teadaolevate L-EST koordinaatidega punkti. Punkte leiab hõlpsasti näiteks Eesti Kaardikeskuse Geodeetiliste punktide andmebaasist.

Veel on vaja paika sättida map datum. TM-B tugineb ellipsoidile GRS-80, mida aga eTrexi menüüdes pakutavate hulgas pole. GPS kasutab sisemiselt WGS-84 ellipsoidi ja meil on võimalik käsitsi sisestada WGS-84 ja soovitava ellipsoidi parameetrite vahed.
Selleks valime SETUP > UNITS > USER DATUM. Avaneb uus menüü:
Gps

WGS-84 ja GRS-80 vahe kirjeldavad sellised väärtused:
DX: 0.05500 m
DY: -0.54100 m
DZ: -0.18500 m
DA: 0.00 m
DF: -0.00000016

 

Paraku võimaldab Garmini eTrex sisestada esimest nelja parameetrit ainult täismeetritena, ka lapikuste vahe DF kirjeldamiseks napib meil kohti. Seega pole mõtet eTrexi ja TM-B kasutamisel User Datum'it defineerida. Lohutuseks olgu mainitud, et GRS-80 asemel võib rahulikult kasutada ka WGS-84 - erinevus koordinaatides jääb enamasti vahemikku 0,5..1,2 m olenevalt piirkonnast ja pole seega vaba aja veetmisel oluline.

Olgu ka mainitud, et suurus DF saadakse võrreldavate ellipsoidide lapikuste vahe korrutamisel 10^4-ga ja sellisena tuleb ta ka sisestada.
Jällegi - kindlasti salvestage muudatused.

Kohalikud koordinaatsüsteemid
Linnade ja asulate puhul võite sattuda kaartidele, mis kasutavad oma kohalikke süsteeme. Teeme oma aparaadile selgeks näiteks Tallinna kohaliku süsteemi (baseerub Krassovski-40 ellipsoidil):

LONGITUDE ORIGIN: E024*00.000'
SCALE: 1.0000
FALSE E: 24000 m
FALSE N: -6536000 m

 

Nüüd sätime paika map datum'i, vaadates WGS-84 ja Krassovski-40 parameetrite vahesid:

 

DX: 21.58719 m
DY: -97.54127 m
DZ: -60.92546 m
DA: -108.00 m
DF: 0.00480795

 

Siin on erinevused juba suuremad. eTrex'i jaoks tuleb jällegi kõik väärtused peale DF ümardada täismeetriteni.

Kokkuvõtteks
Käsitlesime olulisemate ristkoordinaatide ja daatumite kirjeldamist eelkõige Garmini eTrex'i kontekstis. Loomulikult tuleb navigeerimisel arvestada nii GPS'i enda täpsusest tingitud vigu, kui ka näiteks vigu, mis tekivad erinevate daatumite kasutamisel või muudel sarnastel põhjustel. Sõltuvalt maastikust ja eesmärgist võib mõnekümnemeetrine viga olla kas väga suur või väga väike. Täppismõõtmisteks kasutatakse loomulikult hoopis keerukamat ja kallimat aparatuuri ja keerulisemat metoodikat.



Kategooriad

JOOKSEV AASTA