Фиг . 2 . Разлики в референтните системи
Системата NAD83 е разработена , за да представи най-добре континенталният регион на САЩ , а WGS84 е разработена , за да опише най-добре цялото земно кълбо . Първоначално дефинициите на NAD83 и WGS84 са били много сходни . С течение на времето обаче глобалната система WGS84 се измества от локалната NAD83 . Дефинициите на системите WGS84 и ITRF са глобални и са извлечени от спътникови измервания , съответно тези две системи в момента са много сходни . Докато референтните системи WGS84 и ITRF се различават само със сантиметър в световен мащаб , NAD83 в момента се различава от WGS84 ( и съответно от ITRF ) с около един метър . За много съвременни приложения такава голяма неточност е неприемлива .
2.2 . North American Vertical Datum of 1988 ( NAVD88 ) – Текущата изходна височинна референтна система в САЩ
NAVD88 е височинна референтна система , установена през 1991 г . с изравнение на нивелачни ходове от Канада до Мексико през целите Съединени Щати . Привързана е към един основен мариографски пегел , намиращ се на пристанището в дистрикта Бащината Точка ( Pointe-au-Père ) в град Римуски на областта Квебек , Канада . Средното морското равнище на този пегел е определено в Международния датум на Великите езера през 1985 г . ( International Great Lakes Datum of 1985 ). Допълнителни котировки на други пегели не са използвани поради демонстрираните вариации в топографията на морската повърхност , т . е . фактът , че средното морско ниво не е на една и съща еквипотенциална повърхност , която да е обща за всички пегели .
Северноамериканската височинна система ( NAVD88 ) се състои от нивелачна мрежа на целия континент Северна Америка , почваща от Аляска , през Канада , през Съединените Щати и привързана към една единствена начална точка на континента – пегела в Канада . Създаването на тази нивелачна мрежа е бил много мащабен проект отнел близо 90 години и включващ над два милиона километра геометрична нивелация ( първи , втори и трети клас ) и гравиметрични измервания на над 800 000 репера ( фиг . 3 ). От репер до репер геодезисти са направили нивелация на целия континент , за да създадат основата за височинни измервания – датума NAVD88 .
Геометричната нивелация и до днес продължава да бъде най-доброто средство за измерване на превишение на къси разстояния . Това обаче не е правилния инструмент за създаване на височинна система на цял континент , динамичния характер на планетата . С напредъка на технологиите , GNSS устройствата позволяват височините да се установяват с абсолютна точност под сантиметър . Научен проект в САЩ наречен „ Gravity Recovery and Climate Experiment “ ( GRACE ) създава геоиден модел в континентален мащаб с точност до 1 сантиметър за дължини на вълните , по-дълги от приблизително 200 километра . След като е завършен проекта , ортометричните височини на GRACE получени с помощта на GNSS измервания са били съпоставени с ортометричните височини на системата NAVD88 , получени чрез нивелация . Това проучване разкрило , че височините на NAVD88 са били със средно отклонение от 50 сантиметра в континенталната част на САЩ и наклонени на около 1 метър от тихоокеанския северозапад до атлантическия югоизток на държавата .
Фиг . 3 . Държавна нивелачна мрежа изравнена през 1988 г . ( червено – първи клас , синьо – втори клас , зелено – трети клас )
ГКЗ 5-6 ’ 2023 5