[Maa-ameti geoportaal]  
  EST ENG
 Sisukaart  

Otsi
      
oota...

 Maa-amet
 

Kõrgusvõrk


Kõrgusvõrgu rekonstrueerimise eesmärgiks on nivelleerimisvõrgu ajakohastamine vastavalt integreeritud geodeetilise põhivõrgu nõuetele. Balti ühtse kõrgusvõrgu osana lülitatakse Eesti kõrgusvõrk (EKV) Euroopa Vertikaalsesse referentssüsteemi (EVRS - European Vertical Reference System), mille nullpunktiks on NAP.

Praegu on Eestis kasutusel Balti 1977. aasta kõrgussüsteem (BK77), mille aluseks on Kroonlinna veemõõdujaama null, mis on määratud 1825 - 1840 mereveetaseme mõõtmiste keskmise tulemusega.

Ajalugu

Kogu Eesti territooriumi kattev kõrgusvõrk rajati Balti Geodeesia Komisjoni initsiatiivil aastail 1933 - 1943 kõrgtäpsete ja täpsete nivelleerimiskäikude (1728 km) süsteemina, mis moodustas mandrialal 6 polügooni. Sõlmpunktid kindlustati 23 fundamentaalreeperiga.

Teine kõrgtäpne nivelleerimine toimus aastatel 1948 - 1969 ja kolmas 1970 - 1996. Aastail 1948 ja 1970 teostas toonane Nõukogude Liidu Geodeesia ja Kartograafia Peavalitsus (GKP) I klassi nivelleerimisi Narva - Tallinn - Pärnu - Ikla trassil (505 km). Eesti Teaduse Akadeemia tegi nivelleerimiskäikude kordusmõõtmisi aastail 1951 - 1969 ja 1970 - 1991 vastavalt 2101 km ja 1884 km ulatuses.

1969 - 1996 nivelleerimised lülitati UELN (United European Levelling Network) andmebaasi aastal 1999.

On koostatud Kõrgusvõrgu rekonstrueerimise ja nivelleerimise juhend (  5.47 MB, 11.12.2009 ) , mis on kinnitatud peadirektori käskkirjaga 21. juuni 2006 nr 286. Kõrgusvõrgu juhend määrab üldised tehnilised põhinõuded Eesti kõrgusvõrgu renoveerimiseks.

Kõrgusvõrgu rekonstrueerimine

Ettevalmistused neljandaks nivelleerimiseks algasid aastal 1996, kui kavandati integreeritud geodeetilise põhivõrgu kontseptsiooni. Selle alusel lülitatakse rekonstrueeritava kõrgusvõrgu koosseisu nivelleerimistrassidel või nende vahetus läheduses paiknevad riigi geodeetilise põhivõrgu I ja II klassi ning gravimeetrilise põhivõrgu punktid ja veemõõdujaamad.

Nivelleerimiskäikude ülevaatus (2001 - 2007) näitas, et enne aastat 2001 paigaldatud kõrgusmärkidest (2403) oli korras ainult 53% (1275); hävinud, rikutud ja leidmata seega tervelt 47% (1128). Selline seis muutis kõrgusliku alusega seotud geodeetiliste tööde teostamise küllaltki komplitseerituks ja kulukaks.

Eesti uus kõrgusvõrk rajati esmalt käikude süsteemina, mis moodustab mandriosas 15 ja saartel 2 polügooni. Täiendavalt rajatud väiksemad polügoonid asuvad mandri äärealadel.

Nivelleerimiskäikude üldpikkus on ca 3400 km ja keskmine vahemaa märkide vahel käigus 2,3 km. Projekteeritud nivelleerimiskäikudesse kuulub kokku 2614 märki, millest 1336 on paigaldatud enne aastat 2001. Uusi märke (fundamentaal-, pinnase- ja seinareeperid) paigaldati kokku 1165 (tabel 1).

  Tabel 1. Projekteeritud käikude märkide koondtabel

Kõrgusvõrgu algselt kavandatud rekonstrueerimine ja uute märkide paigaldamine lõpetati aastal 2007. Aastal 2011 jätkati EKV tihendamist uute käikude rajamisega (502 km), mis jaotavad mandriosa suured polügoonid. Selle tulemusena saadi ühtlane ja tihe kõrguslik alusvõrk, milles on üle 3900 km nivelleerimikäike (Joonis 1).


 Joonis 1. Eesti kõrgusvõrk

Instrumendid ja mõõtmismetoodika

Nivelleerimisel kasutati digitaalnivelliire Trimble/Zeiss DiNi 12 ja DiNi 11 (mõõtmistäpsus edasi-tagasi suunas ±0,3 mm/km, suurendus 30×) ning invar-koodlatte pikkusega 3 m, 2 m ja 1 m. Latid kalibreeriti enne ja pärast välitöid Soome Geodeesiainstituudis. Lattide invarskaala temperatuur määrati digitermomeetritega, mille sensorid asusid invarskaala ülemisest ja alumisest otsast ca 10 cm kaugusel. Jaamades mõõdeti nivelliiri lähedal õhutemperatuur kõrgusel 0,5 ja 2,5 m maapinnast digitermomeetritega. Hügro-, baro- ja anemomeeter kinnitati statiivile ca 2,5 m maapinnast (joonis 2).


Joonis 2. Meteoparameetrite mõõteseade

Kõik nivelleerimiskäigud mõõdeti edasi- ja tagasisuunas I klassi mõõtmismetoodika kohaselt. Polügoone mittemoodustavad nn rippuvad käigud nivelleeriti 2 korda edasi- ja tagasisuunas. Välistemperatuuriga kohanemiseks hoiti nivelliire ja latte enne mõõtmise algust töötemperatuuril. Nivelliiri horisonteeritust (nurk i) kontrolliti igapäevaselt enne töö alustamist. Sidepunktides kasutati lati alusena reeglina metallvaiu (Ø = 20 mm, L = 400 mm). Sektsioon nivelleeriti mõlemas suunas mööda samu vaiu päeva erinevatel pooltel. Viseerimiskiire pikkus oli 30 - 40 m ja minimaalne kõrgus maapinnast 0,5 - 0,8 m. Mõõtmisel kasutati ainult sfäärilise pinnaga geodeetilisi märke.

Kõrgusvõrgu nivelleerimine

Kontrollmõõtmisi parima mõõdistusmetoodika valimiseks alustati 2001. aastal. Esimesed 31 km I klassi käike nivelleeriti Tallinna lähistel. Mõõtmiste täpsus oli digitaalnivelliire DiNi 11 ja NEDO invar-koodlatte kasutades väga hea (η = ±0,14 mm/km, σ = ±0,01 mm/km). Lisaks rekonstrueeriti 100 km vanu nivelleerimiskäike.
Kõrgusvõrgu plaanipärased rekonstrueerimistööd algasid aastal 2004. Kõrgtäpseid nivelleerimisi teostati ainult Tallinna ringteel (46 km). Suuremahuline märkide ülevaatus ja ehitus toimus Lääne- ja Põhja-Eesti nivelleerimispolügoonidel (käikude pikkus 1386 km). Aastail 2005 - 2007 rekonstrueeriti 1485 km käike. Koordinaadid määrati kõikidele märkidele, kasutades reaalaja kinemaatilist GPS-mõõtmist.
Planeeritud mahus (500 - 600 km aastas) toimusid I klassi nivelleerimised aastatel 2005 - 2010 kolme töörühmaga. Uued käigud (502 km) suurte nivelleerimispolügoonide (I, II, IIIA, IV, V, VI) poolitamiseks mõõdeti (mõõdetakse) aastal 2012 (2013) ühe töörühmaga. Täiendavalt paigaldatud fundamentaal- ja süvareeperite sidumiseks kõrgusvõrguga nivelleeritakse 55 km.

Erinevatel aastatel teostatud mõõtmiste täpsushinnangud on esitatud tabelis 2.

Tabel 2. Nivelleerimise täpsushinnangud

Polügoonide moodustamiseks kasutati riigi kõrgusvõrgu varasemate aastate (2001, 2004 - 2011) ja Tallinna kõrgusvõrgu 2004. aasta mõõtmisandmeid (tabel 3).

Tabel 3. Nivelleerimispolügoonide perimeetrid ja sulgematused

Eesti ja Läti riiklik kõrgusvõrk ühendati neljas kohas - Ikla, Mõisaküla, Valga, Vastse-Roosa (tabel 4). Mõõtmisi tegid mõlema riigi töörühmad samaaegselt, alustades erinevatest otstest, ja käigud mõõdeti 2 korda edasi- ja tagasisuunas. Kasutati I klassi nivelleerimise metoodikat, digitaalnivelliire Trimble/Zeiss DiNi 12 (Eesti) ja Trimble/Zeiss DiNi 3 (Läti) ning invar-koodlatte NEDO.

Tabel 4. Eest - Läti sidumiskäigud



Kõrguste ülekandmine saartele

Kõrguste ülekandmiseks mandrilt Lääne-Eesti saartele kasutati Tallinna Tehnikaülikooli Meresüsteemide Instituudi (MSI) paigaldatud automaatjaamu. Rõhuanduritel põhinevaid hüdrodünaamilisi loodimisi (pidevvaatlusi) teostati aastail 2010 - 2011 kuues sadamas - Virtsu, Rohuküla, Heltermaa, Kuivastu, Triigi, Sõru. Rõhuandurid monteeriti sadamakai külge kinnitatud veemõõdulati tagaküljele veepinnast 1,5 m sügavusele. Veemõõdujaamas mõõdeti veesamba kõrgust rõhuanduri kohal 5-minutilise intervalliga. Mõõtejaamad seoti kõrgusvõrguga vastavalt I klassi nivelleerimise nõuetele. Hüdrodünaamilise loodimisega on võimalik saavutada täpsus kuni ±1,0 cm. Lati väheste kontroll-lugemite tõttu saadi 2010. aasta mõõtmiste põhjal kõrguste ülekandmise täpsuseks ±1,5 cm.

Kõrgtäpsete nivelleerimiste lõpetamisega 2013. aastal ja polügoonide süsteemi järgneva tasandamisega luuakse kõik eeldused Eesti uue kõrgussüsteemi kehtestamiseks 2014. aastal.

 
 
 
 
_