Aktualności

Geoida czy metoda przetwarzania GNSS? Co decyduje o dokładnym wyznaczeniu wysokości szczytów górskich?

24-02-2026

Wyznaczenie wysokości szczytów górskich może być realizowane z wykorzystaniem precyzyjnych pomiarów geodezyjnych GNSS. Należy jednak pamiętać, że pomiar GNSS dostarcza wysokości elipsoidalnych – odniesionych do matematycznej powierzchni odniesienia (elipsoidy). Aby uzyskać wysokość nad poziomem morza, konieczna jest transformacja z wykorzystaniem modelu geoidy, czyli fizycznej powierzchni odpowiadającej średniemu poziomowi morza.



Jeżeli zastosowany model geoidy jest niedokładny lub niespójny (np. w obszarach przygranicznych), nawet najbardziej zaawansowany sprzęt i oprogramowanie GNSS nie zapewnią poprawnej wysokości fizycznej. Dodatkowo istnieje kilka technik przetwarzania obserwacji GNSS: rozwiązania czasu rzeczywistego (Real-Time Network - RTN, Real-Time Kinematic - RTK), rozwiązania różnicowe statyczne czy absolutne pozycjonowanie PPP (Precise Point Positioning). Co w praktyce ma większy wpływ na dokładność wyznaczenia wysokości w terenie górskim – model geoidy czy technika przetwarzania GNSS?



Odpowiedź na to pytanie można znaleźć artykule opublikowanym w GPS Solutions, w którym przeanalizowano budżet błędu wyznaczania wysokości GNSS w terenie górskim, koncentrując się na dwóch kluczowych czynnikach: (1) modelu wykorzystanej geoidy/quasi-geoidy oraz (2) technice przetwarzania obserwacji GNSS. Wyznaczono wysokości 113 szczytów i przełęczy w Tatrach (po stronie polskiej i słowackiej), wykorzystując rozwiązania RTN oraz testując różne modele geoidy: uwzględniające stałą i zmienną gęstość topografii, a także modele quasi-geoidy (krajowy i regionalny dla obszaru Tatr). Dodatkowo dla szczytu Slavkovský štít porównano różne podejścia obliczeniowe: RTN, RTK, rozwiązania statyczne oraz PPP.



Wyniki wskazują, że dominującym składnikiem budżetu błędu transformacji wysokości elipsoidalnych na wysokości fizyczne jest model geoidy. Różnice między modelami sięgają kilkunastu centymetrów. Natomiast wybór techniki przetwarzania GNSS ma znacznie mniejsze znaczenie, pod warunkiem poprawnego modelowania opóźnienia troposferycznego. Przy jego zaniedbaniu błąd może osiągać kilkanaście centymetrów, natomiast przy prawidłowym modelowaniu różnice między technikami GNSS pozostają na poziomie pojedynczych centymetrów. Szybkie rozwiązania RTN w czasie rzeczywistym umożliwiają osiągnięcie dokładności ≤5 cm nawet przy dużych różnicach wysokości między odbiornikiem a stacją referencyjną. Oznacza to, że w warunkach górskich to jakość modelu geoidy, a nie sama metoda przetwarzania GNSS, stanowi główne ograniczenie dokładności wyznaczania wysokości.

Więcej informacji w artykule:
Strugarek, D., Trojanowicz, M., Mikoś, M. et al. (2026). Height determination based on GNSS measurements in the mountainous area: contribution of the geoid model and data processing technique to the overall error budget. GPS Solut 30, 78
https://doi.org/10.1007/s10291-026-02043-7.
Badanie to zostało sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki, Polska, nr grantu UMO-2021/42/E/ST10/00020. Pomiary terenowe zostały sfinansowane w ramach Wiodącego Zespołu Badawczego SpaceOS, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu. APC jest finansowane przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu.