Zwaartekrachtmetingen in België
Op weg naar een verbeterde geoide voor Nederland
ir. M. J. E.
GEODESIA
2000-7/8
physical geodesy, geoid, height measuring keywords
fysische geodesie, geoï'de, hoogtemetingen trefwoorden
Eind 1999 heeft de Meetkundige Dienst van de Rijks
waterstaat zwaartekrachtmetingen verricht in het noor
delijk deel van België. De resultaten van deze bijzondere
campagne gaan bijdragen aan een verbeterde geoïde
voor Nederland. Dit artikel beschrijft het doel van de
metingen, de voorbereiding, de praktische uitvoering
ervan, en de verwerking van de gegevens.
Steeds vaker wordt GPS gebruikt voor
het inwinnen van geometrische in
formatie. GPS-metingen leveren coör
dinaten op in het WGS84-stelsel,
een wereldwijd gebruikte ellipsoïde.
WGS84-coördinaten zijn voor prak
tische doeleinden overigens gelijk
te stellen aan ETRS89-coördinaten.
WGS84-coördinaten kunnen worden
omgerekend naar de in Nederland
gebruikte Bessel-ellipsoïde, en vervol
gens via de juiste kaartprojectie naar
de vertrouwde RD-coördinaten, het
in Nederland gebruikte coördinaatsys
teem voor de planimetrie. Even ver
trouwd als de RD-coördinaten zijn de
NAP-hoogten. Om uit WGS84-coör-
dinaten NAP-hoogten te kunnen be
rekenen - het zogenaamde 'waterpas
sen met GPS' - is kennis van de zoge
naamde geoïdehoogten noodzakelijk
Crombagbs,
werkzaam bij de
Meetkundige
Dienst van de
Rijkswaterstaat.
Fig. 1.
Om een GPS-
hoogte (h) te
kunnen omrekenen
naar een NAP-
hoogte (H) is de
geoïdehoogte (N)
(fig. 1). Daarvoor kan een geoïdemodel worden berekend.
Eén van de voorwaarden voor het berekenen van een accu
raat geoïdemodel is de beschikbaarheid van voldoende
gedetailleerde zwaartekrachtdata.
In Nederland richten we ons op een geoïdemodel met een
precisie van ongeveer één centimeter voor geoïde-hoogte-
verschillen tot afstanden van zo'n vijftig kilometer. De hui
dige geoïde voor Nederland, de De Min-geoïde, haalt deze
precisie in het algemeen, maar langs de zuidelijke lands
grenzen kan de geoïdefout oplopen tot meer dan vijf centi
meter [2] [3]Dat is onder andere gebleken uit ervaringen
van de meetploegen van de Meetkundige Dienst. De oor
zaak hiervan is dat bij de berekening van de De Min-geoïde
onvoldoende zwaartekrachtgegevens in België beschikbaar
waren. Voor de bepaling van de geoïdehoogte op een be
paald punt worden namelijk zwaartekrachtdata in een
cirkel met een straal van maar liefst 550 km rond dat punt
gebruikt. Hierbij geldt wel dat de invloed van de zwaarte
krachtdata daalt naarmate de afstand toeneemt. Het is niet
moeilijk in te zien dat het belang van zwaartekrachtdata
over de Nederlandse landsgrenzen toeneemt naarmate het
punt waarvoor de geoïdehoogte berekend moet worden,
dichter bij de grens ligt.
Voor het berekenen van de De Min-geoïde is in de periode
1990-1994 door de gezamenlijke regiokantoren van de
Meetkundige Dienst en een aantal ingenieursbureaus een
2e orde zwaartekrachtnet gemeten, bestaande uit bijna acht
duizend punten, waarmee in heel Nederland om de twee
kilometer een zwaartekrachtwaarde bekend is [2] [3]Merk
op dat hermeting van dit net de komende eeuw niet nodig
is, doordat de verwachte verandering in zwaartekracht klei
ner is dan voor de geoïdeberekening van belang is. Overi
gens wordt het le orde zwaartekrachtnet van Nederland
(dat uit zo'n vijftig punten bestaat) wel periodiek (iedere
vijf jaar) hermeten, met als doel het opbouwen van een
lange reeks waarnemingen voor bodembewegingsanalyse
[4]. Voor de landen rond Nederland en voor de Noordzee
(ook op water kan zwaartekracht worden gemeten) geldt
dat er telkens voldoende bestaande data van goede kwaliteit
343
oppervlak
geoïde
