Nauwkeurig NAP
hoogten meten:
GPS of waterpassen?
Peilmerken
Hoogte meten met GPS
GPS versus waterpassen
Literatuur
Rogier Broekman en Anton Kosters, Rijkswaterstaat, Data-ICT-Dienst
Hoogtemetingen ten opzichte van NAP met
GPS geven in de praktijk soms tegenvallende
resultaten. In dit artikel wordt een advies
gegeven over hoe hier mee om te gaan.
Hoogtegegevens in Nederland worden
vastgelegd ten opzichte van het NAP
(Normaal Amsterdams Peil). Het nulvlak van
het NAP wordt gedefinieerd door de hoogte
van het ondergrondse merk dat zich bevindt
onder de Dam in Amsterdam. Het primair
netwerk van ondergrondse merken vormt
een stabiele vastlegging van het NAP in het
hele land. Het secundaire net van het NAP is
een uitgebreid stelsel van circa 20.000 peil-
merken. Hierdoor is overal in Nederland een
goede NAP-referentiehoogte beschikbaar.
Bij de bijhouding van
het secundaire net van
het NAP wordt iedere
tien jaar de hoogte van
een peilmerk opnieuw
vastgesteld ten opzicht
van omliggende
ondergrondse merken.
Dit gebeurt met een
nauwkeurigheid van
enkele millimeters.
De nauwkeurigheid
van de hoogte van een
recentelijk gecontro
leerd en niet verstoord
NAP-peilmerk is nor
maal gesproken beter
dan 1 cm ten opzichte
van het nulpunt in
Amsterdam en in de
orde van enkele millimeters ten opzichte van
naburige peilmerken. Door aan te sluiten op
NAP-peilmerken door middel van waterpas
sing kan binnen heel Nederland nauwkeurig
de hoogte van een object worden vastge
legd ten opzichte van het NAP.
In principe worden peilmerken alleen
geplaatst in goed gefundeerde gebouwen of
Voorbeeld van een
NAP-peilschaal die
verbonden is met het
secundaire NAP-net.
andere stabiele objecten. Echter, door allerlei
oorzaken zijn tussentijdse verzakkingen van
gebouwen nooit helemaal uit te sluiten.
Hier zal men bij het gebruik van het peilmerk
rekening moeten houden. Door aan te
sluiten op tenminste twee peilmerken met
een gepubliceerde hoogte die recentelijk
(dat wil zeggen minder dan 10 jaar geleden)
en ongeveer tegelijkertijd zijn gecontro
leerd, kan betrouwbaar op het NAP worden
aangesloten.
ETRS89 (European Terrestrial Reference
System 1989) is het 3-dimensionaal refe
rentiestelsel voor Europa [De Bruijne, 2005].
Hoogtes worden hierin weergegeven ten
opzichte van een kunstmatig gedefinieerd
oppervlak, dat de vorm van de aarde
benadert, de ellipsoïde. We spreken dan van
ellipsoïdische hoogtes. Hoogtebepaling met
GPS levert (in eerste instantie) een ellipsoïdi
sche hoogte op. De primaire vastlegging van
ETRS89 in Nederland is het AGRS.NL (Actief
GPS Referentiesysteem Nederland),een
GPS-netwerk dat gekoppeld is aan vergelijk
bare netwerken binnen en buiten Europa.
De posities van andere GPS-infrastructuur in
Nederland (GPS Kernnet en diverse actieve
RTK-netwerken) worden berekend ten
opzichte van de uitgangsposities van het
AGRS.NL. Ellipsoïdische hoogtes worden via
de geoïde gerelateerd aan het NAP. De meest
recente geoïde van Nederland is NLGEO2004
[De Bruijne, 2005]. De nauwkeurigheid van
een verschil in geoïdehoogte tussen twee
punten op 50 km afstand is ongeveer 5 mm
en op 200 km ongeveer 1 cm. De nauwkeu
righeid waarmee NLGEO2004 en het NAP op
ETRS89 aansluiten is 7 mm. Dit zijn de onze
kerheden die voortkomen uit de definities
van de referentiestelsels in Nederland. Als je
met GPS een hoogte ten opzichte van NAP
wilt bepalen dan vormen deze onzekerhe
den een eerste beperking van de nauwkeu
righeid waarmee je dit kunt doen.
Door tal van systematische en toevallige
fouten is hoogtemeting met GPS over kortere
afstanden aanzienlijk minder nauwkeurig dan
waterpassen. Deze foutenbronnen zijn deels
gerelateerd aan de GPS-metingen zelf (atmo
sferische omstandigheden, reflecties, positie
fasecentrum antenne) en hebben deels te
maken met de nauwkeurigheid waarmee dit
fasecentrum wordt overgebracht op de grond
(lokale meting). Voor een deel zijn deze te
elimineren door het kiezen van een speciale
meetopzet, bijvoorbeeld langere meettijden,
meerdere meetopstellingen, meerdere
antennes gebruiken en omwisselen van
antennes. Echter, een aantal onzekerheden
blijft. Hoogte bepalen met GPS ten opzichte
van NAP is beduidend minder nauwkeurig
dan traditioneel waterpassen. Hoewel het
lastig is om een scherpe grens te trekken,
wordt geadviseerd om indien een nauwkeu
righeid van 2 cm of beter gevraagd wordt,
gebruikte maken van waterpassing en direct
aan te sluiten op tenminste twee recentelijk
gecontroleerde NAP-peilmerken. 9
De Bruijne et al, De geodetische referentie
stelsels van Nederland - Definitie en vastleg
ging van ETRS89, RD en NAP en hun onder
linge relaties. Nederlandse Commissie voor
Geodesie 43, Delft, 2005.132 pagina's. ISBN-
13:978 90 6132 2917. ISBN-10:90 6132 291 X
De locatie van het ondergrondse merk dat zich
bevindt onder de Dam in Amsterdam.
26 Geo-lnfo 2010-2
