Presentation at Symposium on Lithuanian SDI, 2023

1. Lietuvos Respublikos geodezinis pagrindas
Eimuntas Paršeliūnas
VGTU Geodezijos institutas
eimis@vgtu.lt
Vilnius, 2023-11-10

2. TURINYS
•Valstybinis geodezinis pagrindas, jo plėtros perspektyvos
•Geodezinių koordinačių sistema + LitPOS reikalai
•Geodezinių aukščių sistema + Lazerinis skenavimas + InSAR
•Sunkio sistema + Geoidas
•Geomagnetinio lauko sistema
•Išvados, pasiūlymai

3. •Valstybinis geodezinis pagrindas

4. Organizacinės struktūros (1)
•International Association of Geodesy (IAG) (Richard Gross, USA)
•International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA)
•International Association of Hydrological Sciences (IAHS)
•International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences
(IAMAS)
•International Association for the Physical Sciences of the Ocean
(IAPSO)
•International Association of Seismology and Physics of the Earth's
Interior (IASPEI)
•International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's
Interior (IAVCEI)
International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG)
(Harsh Gupta, India) :

5. Organizacinės struktūros (2)
•Commission 1 - Reference Frames (Urs Hugentobler, Germany)
•Commission 2 - Gravity Field (Srinivas Bettadpur, USA)
•Commission 3 - Geodynamics and Earth Rotation (Rebekka Steffen,
Sweden)
•Commission 4 - Positioning & Applications (Pawel Wielgosz, Poland)
International Association of Geodesy (IAG):

6. Organizacinės struktūros (3)
Commission 1 - Reference Frames
Objectives
• Standardization activities: ISO, United Nations Commitee of experts on Global
Geospatial Information Management (UN-GGIM) working group on global
geodetic reference frame (GGRF), IERS conventions;
• Definition of the global terrestrial reference frame (origin, scale and orientation,
time evolution, standards, conventions, models);
• Enhanced forward modeling of the Earth’s deformation;
• Modeling of the reference frame in general relativity;
• Linking global height system with the terrestrial reference frame;
• Evaluation of systematic errors by focusing on errors at co-location sites
and offset detection methods;
• Methods to determine local tie vectors;
• Impact of multi-technique satellites (space ties).

7. Organizacinės struktūros (3)
UN Committee of Experts on Global Geospatial
Information Management
Aims and Objectives
The United Nations initiative on Global Geospatial Information Management (UN-
GGIM) aims at playing a leading role in setting the agenda for the development of
global geospatial information and to promote its use to address key global
challenges. It provides a forum to liaise and coordinate among Member States, and
between Member States and international organizations.
Seoul, Republic of Korea from 24 - 26 August 2011

8. Organizacinės struktūros (3)
UN Committee of Experts on Global Geospatial Information Management
Some UN-GGIM Areas of Work
1. Development of the global geodetic reference frame.
2. Development of a global map for sustainable development.
3. Geospatial information supporting Sustainable Development and the post 2015
development agenda.
4. Adoption and implementation of standards by the global geospatial information
community.
5. Development of a knowledge base for geospatial information.
6. Identification of trends in national institutional arrangements in geospatial
information management.
7. Integrating geospatial statistics and other information.
8. Legal and policy frameworks, including critical issues related to authoritative data.
9. Development of shared statement of principles on the management of geospatial
information.
10. Determining fundamental data sets.

9. Organizacinės struktūros (3)
Sub-Commissions:
SC1.1: Coordination of Space Techniques
(President: U. Hugentobler, Germany)
SC1.2: Global Reference Frames
(President: Xavier Collilieux, France)
SC1.3: Regional Reference Frames (President: C. Bruyninx, Belgium)
SC1.3 a: Europe -EUREF (Chair: M. Lidberg, Sweden)
SC1.3 b: South and Central America
SC1.3 c: North America
SC1.3 d: Africa
SC1.3 e: Asia-Pacific
SC1.3 f: Antarctica
SC1.4: Interaction of Celestial and Terrestrial Reference Frames
Commission 1 - Reference Frames

10. EUREF 1990 Resolutions
Florence, 28 - 31 May 1990
Resolution No. 1
The IAG Subcommission for the European Reference Frame
recognising the availability of the International Terrestrial Reference System (ITRS)
which has been established by the International Earth Rotation Service (IERS) which
is accepted worldwide and which uses SLR, LLR and VLBI observations and
noting that in such a system station positions in Europe have a common motion of
the order of one centimetre per year
recommends that the system to be adopted by EUREF will be coincident with ITRS
at the Epoch 1989.0 and fixed to the stable part of the Eurasian Plate and will be
known as European Terrestrial Reference System 89 (ETRS 89) and
accepts that this geocentric system will coincide with the World Geodetic System 84
(WGS 84) at the one metre level and that, for most applications, the coordinates will
have no time variation.

11. 1992 m.: EUREF BAL 92 GPS kampanija

12. 1994 m. LR Vyriausybės nutarimas

13. 1993-94 m. GPS kampanija

14. 1996 m. tarnybos įsakymas

15. Valstybiniams tinklams – Vyriausybės
įgaliota institucija (NŽT)
Vietinių tinklų aptarnavimas, inžinierinių
geodezinių tyrinėjimų darbų programų
derinimas – savivaldybės
Specialios paskirties objektuose – už jas
atsakingos institucijos
Valstybės paslaptį sudarančia geodezine
medžiaga – LR valstybės ir tarnybos
paslapčių įstatymo tvarka
Atsakingi subjektai už geodezinių darbų
veiklą

16. Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

17. Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

18. Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

19. Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

20. 20
NORDISKA KOMMISSIONEN FÖR GEODESI
Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

21. NKG structure 2022-2026
NKG General Assembly
NKG Presidium
WG
Reference
Frames
WG
Height and
Geoid
WG
GNSS
Positioning
WG
Geodynamics
and Earth
Observations
https://www.nordicgeodeticcommission.com/
Atsakingi subjektai už geodezinių darbų veiklą

22. •Geodezinių koordinačių sistema
❑Geodezija - mokslo ir gamybinės veiklos sritis, apimanti
visos Žemės ar jos dalies formos bei dydžio tikslinimą,
gravitacinio lauko bei erdvės taškų padėties Žemės paviršiuje
(virš ar žemiau šio paviršiaus) matavimus ir koordinačių
nustatymą
❑Geodezinis pagrindas – geodezinių tinklų, jų punktų
koordinačių ir aukščių visuma
❑Geodezinė ir kartografinė veikla apima valstybinius,
teminius ir savivaldybių vykdomus geodezijos ir kartografijos
darbus

23. •Geodezinių koordinačių sistema
 Valstybiniai geodezijos darbai – valstybinio geodezinio
pagrindo sudarymas, plėtra, tvarkymas ir parametrų
tikslinimas, geoido parametrų tikslinimas
 Geodezinis tinklas – tai Žemės paviršiuje įtvirtintų ir
geodeziniais matavimais susietų geodezinių ženklų
visuma
 Geodezinis tinklas pagal užimamą teritoriją skirstomas į:
pasaulinį, žemyninį, valstybinį, savivaldybių, vietinį ir
specialųjį.
 Geodezinis punktas – tai geodezinis ženklas ir jo
apsaugos zona

24. •Geodezinių koordinačių sistema
 0-ės klasės
◦4punktai
 1-os klasės
◦48 punktai
 2-os klasės
◦1026 punktai
 3 klasės
◦~12 000 punktų (1 punktas 5 kv. km)
Valstybiniai GPS tinklai
Atstumai tarp 1 klasės punktų ~40km
Atstumai tarp 2 klasės punktų 7-10km

25. Rezoliucijos (8)

26. Geodezinių koordinačių sistema
NKG 2003 campaign (Class “B”)
6 points

27. Geodezinių koordinačių sistema
NKG 2008 campaign (Class “B”)
4 points+2 stations+25 LitPOS
stations
GPS-week 1499
Totally 417 stations including additional 39
IGS/EPN
Backbone of 70 stations (all IGS/EPN
except twin stations)
Mainly permanent stations, campaign
stations in Norway, Denmark,
Faroe Islands,
Latvia, Lithuania

28. Geodezinių koordinačių sistema
Comparison to NKG2003
Sol #par N E u
R10 3 4.9 7.0 12.2
A03 3 5.3 7.1 12.6
R10 7 3.3 2.8 7.9
A03 7 3.3 2.8 8.6
REALUS TIKSLUMAS!!!!!

29. •Geodezinių koordinačių sistema
First-order GPS network re-measurements in 2018-2019

30. •Geodezinių koordinačių sistema

31. •Geodezinių koordinačių sistema
LitPOS network baselines together with
first-order points (Bernese 5.2)

32. •Geodezinių koordinačių sistema

33. •Geodezinių koordinačių sistema

34. •Geodezinių koordinačių sistema

35. •Geodezinių koordinačių sistema

36. •Geodezinių koordinačių sistema

37. •Geodezinių koordinačių sistema

38. •Geodezinių koordinačių sistema

39. •Geodezinių koordinačių sistema

40. •Geodezinių koordinačių sistema

41. •Geodezinių koordinačių sistema

42. •Geodezinių koordinačių sistema

43. ITRF2020

44. ITRF2020

45. EPOS, the European Plate Observing
System, is a long-term plan to facilitate
integrated use of data, data products,
and facilities from distributed research
infrastructures for solid Earth science
in Europe.

47. EPOS Pilot Operational Phase (POP)
2020 – 2022
The EPOS Research Infrastructure (EPOS RI) has completed its Implementation Phase (2015-2019) and it is currently
facing the transition from the Implementation to the Operational Phase named "EPOS Pilot Operational Phase”.

48. Organizacinės struktūros (1)

49. Organizacinės struktūros (1)

50. EUREF Permanent Network
EPN VLNS (VLNS00LTU) station
Antenna and receiver change in 2013

51. EUREF Permanent Network
EPN VLNS (VLNS00LTU) station

52. Geodezinių koordinačių sistema

53. Geodezinių aukščių sistema

54. Geodezinių aukščių sistema

55. Geodezinių aukščių sistema

56. Geodezinių aukščių sistema
Spirit leveling Approach
EVRF2007

57. Geodezinių aukščių sistema

58. Geodezinių aukščių sistema
NKG2016LU_lev
Vestøl et al: NKG2016LU, an
improved postglacial land uplift
model over the Nordic-Baltic region.
NKG meeting WG of Geoid and Height
Systems. June 2016

59. Geodezinių aukščių sistema
Difference adjustment results UELN 2017/03 - EVRF2007

60. Geodezinių aukščių sistema
Lygio paviršius
Teluroidas
Kvazigeoidas
Geoidas
Referencinis elipsoidas Vidutinis Žemės elipsoidas
Litosfera
Jūros paviršius
P
H
h
N

61. Geodezinių aukščių sistema
Spirit leveling
Gravimetric measurements
Geopotential number:

62. Geodezinių aukščių sistema

63. Geodezinių aukščių sistema
Pradiniais geodeziniais punktais priimti 10 valstybinio vertikaliojo tinklo atraminių punktų, o data – punktų
duomenis iš Vientiso Europos niveliacijos tinklo (VENT) apdorojimo rezultatų (lentelė).
2007 metų Lietuvos vertikalioji sistema šalyje įtvirtinama valstybiniu vertikaliuoju tinklu.

64. Geodezinių aukščių sistema
•Atstumas tarp punktų – 1,5-2,5 km
•Gruntiniai ženklai – 1,8 m gylyje
•Vieno kilometro vidutinė kvadratinė paklaida – 0,42 mm.
•Vietovės, statinio ar bet kurio kito objekto vertikalaus aukščio
(altitudės) atskaitos taškas Lietuvoje yra Baltijos jūros lygis
Vertikalus geodezinis pagrindas

65. Geodezinių aukščių sistema

66. Geodezinių aukščių sistema
Spirit leveling Approach - EVRF2007

67. Geodezinių aukščių sistema

68. Geodezinių aukščių sistema

69. Geodezinių aukščių sistema

70. Geodezinių aukščių sistema
10 datum points

71. Geodezinių aukščių sistema

72. Geodezinių aukščių sistema
In 2016 the development of the State Geodetic Vertical Network of Lithuania was finished.
Scheme of Second Order Geodetic Vertical Network of Lithuania (lines in bold; the lines codes and lengths are presented in
circles; observed in 2006–2012 coloured in yellow, in 2013 – red, in 2014 – blue, in 2015, 2016 – brown)

73. Geodezinių aukščių sistema
Common points used for calculation of transformation parameters (233 points)

74. Geodezinių aukščių sistema
Transformation parameters

75. Geodezinių aukščių sistema
Transformation parameters
Formulae to transform BHS77 normal height to LHS07 normal height:

76. Geodezinių aukščių Sistema (2019-2022)
Tikslas – atlikti vertikaliojo 3 klasės tinklo 4 000 km projektavimą, vertikaliojo tinklo punktų įrengimą,
geodezinius matavimus, geodezinių koordinačių, elipsoidinių ir normalinių aukščių nustatymą, vertikaliojo 3
klasės tinklo punktų duomenų susisteminimą ir sukaupimą.
2019-2020: 2000 km
2021-2022: 2000 km

77. Geodezinių aukščių sistema
2019-2020: 2000 km
Accuracy of heights: 10 mm

78. Sunkio sistema + Geoidas

79. Sunkio sistema + Geoidas
Gravimetriniai tinklai (0 ir 1 klasė)
VIEVIS
KRETINGA
MAŽEIKIAI
BIRŽAI
ŠILALĖ
TELŠIAI
KURŠĖNAI
RIETAVAS
ŽAGARĖ
KELMĖ
PANDĖLYS
ZARASAI
ROKIŠKIS
UTENA
ŠILAI
PABRADĖ
PILIUONA
JONAVA
ŠAKIAI
VILKAVIŠKIS
JURBARKAS
ŠALČININKAI
EIŠIŠKĖS
VARĖNA
LAZDIJAI
TAURAGĖ
ŠILUTĖ
ALYTUS
DRUSKININKAI
MARIJAMPOLĖ
VILNIUS
PANEVĖŽYS
KLAIPĖDA
SKUODAS
6050
6050
6000
6100
6150
6200
6250
6000
450
350
400
500 550
600
650
4
00
350
4
50
5
00
5
50
600
6
50
MOLĖTAI
SALOČIAI
UKMERGĖ
gravimetrinis nulinės klasės
punktas
gravimetrinis pirmosios
klasės punktas
ŽIEŽMARIAI
6100
6150
6200
6250
GIRKALNIS
PIRČIUPIAI
MAIŠIAGALA
ŠIAULIAI
ŠIRVINTOS
STULGIAI
KĖDAINIAI
VIDIŠKĖS
ŠEDUVA
JONIŠKIS
PAKRUOJIS PASVALYS
KUPIŠKIS

80. Sunkio sistema
Gravimetriniai tinklai (0, 1 ir 2 klasė)

81. Geoidas

82. Geoidas

83. Geoidas

84. Geoidas
1996
(50 cm)
2008
(15 cm)

85. Geoidas

86. Geoidas
Geoido modelio tobulinimas
Project
„Investigations of the requirements
for a future 5 mm (quasi)geoid
model“ has recently been started
within the Nordic Geodetic
Commission (NKG).
The NKG gravity database will soon
be updated in connection with the
NKG-project
„Computation of the NKG2014
geoid model“.

87. Lietuvos teritorijos geoidas
Normalinių ir elipsoidinių aukščių
nesutapimas 22-28m

88. Gravimetric survey
Gravimetric works in 2016-2018
• 2016-2018 gravity measurements of 32951
points with relative gravimeters „Scintrex CG-
5“ were performed in the territory of Lithuania.
• Point coordinates were determined by using
RTKNet method of LitPOS network.

89. Gravimetric survey
The points of gravity survey are coded by six digits identifier

90. Gravimetric works in 2016-
2018

91. Gravimetric survey
The received accuracy of gravity
survey
RMSE of gravity acceleration from double
measurements – 18,8 µGal.
RMSE of coordinates – 0,025 m.
RMSE of elipsoidal heights – 0,015 m.
RMSE of normal heights – 0,020 m.
RMSE of Bouguer anomaly, including estimated
terrain effect – 73,2 µGal.
RMSE of interpolated Bouguer anomaly – 0,33
mGal.

92. Determination of Ellipsoidal heights of
First and Second order vertical networks
points (250)
0 – red
1 – green
2 - blue

93. LIT20G
Šiaurės šalių regioninio gravimetrinio geoido modelio ZETA4A grafinis vaizdas

94. LIT20G
Koreguojantis paviršiaus modelis Lietuvos teritorijos geoido modeliui

95. LIT20G
LIT20G modelio aprėptis yra 53º-57º šiaurės platumos ir 18º-27º rytų ilgumos
180 851
taškai

96. LIT20G
Vidutinė kvadratinė paklaida pagal 250 vertikaliojo tinklo punktų duomenis gauta 8 mm.

97. LIT20G
31 LitPOS stotis

98. LIT20G
LIT20G ir LIT15G geoidų aukščių virš elipsoido GRS80 skirtumų paviršius

99. FAMOS
Partners:
SMA (Swedish HO, lead partner)
FTA (Finnish HO)
VTA (Estonian HO)
MAL (Latvian HO)
GST (Danish HO)
(Lithuanian Maritime Safety
Administration (Lithuanian HO))
BSH (German HO, activity 2)
Lantmäteriet
German Federal Agency for
Cartography and Geodesy
Geoforschungszentrum Potsdam
Technical University of Denmark
FGI/NLS (Finland) (From Odin)
TUT (Tallinn University of
Techn.)
(from Odin)
FAMOS Activity 2
“Harmonising vertical datum”

100. Gravimetric survey
The main outputs of the project are:
- knowledge and skill transfer between project partners for better understanding
of the dynamics of the Baltic Sea;
- unified onshore and shipborne gravity data of the selected area of the
Southern and Eastern Baltic Sea Region;
- unified gravimetric reference level for the vertical datum evaluation;
- a prototype of the semi-autonomous hybrid navigation system.
GEO NAV
Gdańsk University of Technology
Institute of Geodesy and Cartography
Institute of Oceanology of the Polish Academy of Sciences
Riga Technical University
Vilnius Gediminas Technical University
Maritime Administration of Latvia
Lithuanian Transport Safety Administration

101. Gravimetric survey
Homogenized marine gravity maps of southern and
eastern Baltic Sea for modern 3D applications in
marine geodesy, geology and navigation

102. Gravimetric survey
BSCD2000 height transformation grid

103. Gravimetric survey
BSCD2000 height transformation grid

104. Gravimetric survey

105. Geomagnetometrinis tinklas

106. Geomagnetometric network
21° 22° 23° 24° 25° 26°
54°
55°
56°
ŽIEŽMARIAI
DUSETOS
PAROVĖJA
ŠYLIAI
ŠAUKOTAS
TRYŠKIAI

107. Geomagnetometric network

108. Geomagnetometric network

109. Geomagnetometric network
21° 22° 23° 24° 25° 26°
54°
55°
56°

110. Geomagnetinio lauko sistema

111. Geomagnetinio lauko sistema

112. Geomagnetinio lauko sistema
Nemagnetinis teodolitas su
vienaašiu davikliu
D&I Fluxgate Model G
magnetometras
Protoninis magnetometras
ENVI PRO
Stacionarus magnetometras dIdD

113. AČIŪ UŽ DĖMESĮ!
SĖKMĖS DARBUOSE!
EI! Kur EIname?
Žinoma į DI !!!
Dar geriau – į GeoDI !!!