ระดับความสูงมาตรฐานของเยอรมนี (NHN)
สรุปใจความสำคัญ
- NHN คือระบบอ้างอิงความสูงมาตรฐานของเยอรมนีที่ใช้พื้นผิวควาซีจีออยด์เป็นเกณฑ์
- เริ่มใช้งานอย่างเป็นทางการทั่วประเทศเยอรมนีตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 2000
- จุดอ้างอิงทางจีโอเดซีตั้งอยู่ที่โบสถ์ New Church of St. Alexander ในเมือง Wallenhorst
- ระบบ NHN ถูกนำมาใช้แทนที่ระบบ Normalnull (NN) และ Höhennormal (HN) เพื่อความแม่นยำทางโน้มถ่วงที่มากขึ้น
Normalhöhennull (ภาษาเยอรมัน: Normalhöhennull; ตัวย่อ: NHN) คือระบบอ้างอิงความสูงในแนวตั้ง (Vertical Datum) ที่ใช้ในประเทศเยอรมนี เพื่อกำหนดค่าระดับความสูงของจุดต่างๆ บนพื้นผิวโลกเมื่อเทียบกับระนาบอ้างอิงมาตรฐาน
คำจำกัดความทางภูมิศาสตร์
ในทางภูมิศาสตร์ NHN คือระนาบอ้างอิงสำหรับความสูงปกติ (Normal Height) ของลักษณะภูมิประเทศ ซึ่งอ้างอิงตามระบบโครงข่ายความสูงหลักของเยอรมนี (Deutsches Haupthöhennetz) ปี 1932 โดยระนาบนี้มีลักษณะเป็น ควาซีจีออยด์ (Quasi-geoid)
จุดอ้างอิงทางจีโอเดซีที่ถูกกำหนดให้เป็นจุดคงที่สำหรับระบบนี้ ตั้งอยู่ที่โบสถ์ New Church of St. Alexander ในเมือง Wallenhorst รัฐโลเวอร์แซกโซนี โดยในปี 1986 ได้มีการคำนวณความสูงจีโอโพเทนเชียล (Geopotential height) ของจุดนี้เพื่อให้สอดคล้องกับระบบอ้างอิงของอัมสเตอร์ดัม (Amsterdam Ordnance Datum) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงข่ายการรังวัดระดับของยุโรป (United European Levelling Network - UELN)
กลไกการกำหนดค่าความสูง
ระนาบ NHN เป็นระนาบอ้างอิงทางทฤษฎีที่ได้จากการหักลบความสูงปกติออกจากเส้นดิ่งปกติ (Normal plumb line) ความแตกต่างระหว่างพื้นผิวควาซีจีออยด์ที่เกิดขึ้นกับทรงรีอ้างอิง (Reference Ellipsoid) จะถูกเรียกว่า ความผิดปกติของความสูง (Height Anomaly) หรือความสูงของควาซีจีออยด์
การเปลี่ยนผ่านจากระบบ NN สู่ NHN
ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 2000 ประเทศเยอรมนีได้เปลี่ยนระบบการวัดความสูงทั่วประเทศมาใช้ความสูงปกติที่อ้างอิงตามระบบอ้างอิงของอัมสเตอร์ดัม ซึ่งรู้จักกันในชื่อระบบโครงข่ายความสูงหลักของเยอรมนีปี 1992 (DHHN92)
การนำ NHN มาใช้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของระบบเดิมที่เรียกว่า Normalnull (NN) ซึ่งไม่ได้นำสนามโน้มถ่วงจริงของโลกมาคำนวณด้วย ส่งผลให้ค่าความสูงในระบบใหม่มีความแตกต่างจากระบบเดิม โดยทั่วไปจะมีความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ประมาณ 0.06 ถึง 0.16 เมตร อย่างไรก็ตาม จากการรังวัดใหม่พบว่าในบางจุด เช่น ยอดเขา Zugspitze มีความแตกต่างสูงถึง 0.59 เมตร
ผลกระทบต่อแผนที่และการใช้งาน
- แผนที่รุ่นเก่า: มักแสดงค่าความสูงตามระนาบอ้างอิงเดิม (NN)
- แผนที่ปัจจุบัน: แผนที่ที่จัดทำโดยหน่วยงานสำรวจของรัฐบาลกลางจะใช้ระบบ NHN ทั้งหมด
- แผนที่ดิจิทัล (DTK): ตั้งแต่ต้นปี 2013 รัฐส่วนใหญ่ (ยกเว้นเบอร์ลิน, ทูริงเกีย และแซกโซนี-อันฮัลต์) ได้เปลี่ยนมาใช้แผนที่ภูมิประเทศดิจิทัลมาตราส่วน 1:25,000 (DTK25) ซึ่งใช้ค่า NHN ในการระบุความสูง
ระบบความสูงเดิมของเยอรมนีตะวันออก
ในสมัยเยอรมนีตะวันออก ความสูงปกติจะถูกเรียกว่าความสูงเหนือ Höhennormal (HN) โดยใช้ระดับน้ำทะเลที่สถานีวัดน้ำขึ้นน้ำลงโครนสตัดท์ (Kronstadt Tide Gauge) ปี 1958 เป็นจุดอ้างอิง
เมื่อเปลี่ยนมาใช้ระบบ NHN พบว่าค่าความสูงในระบบใหม่มักจะสูงกว่าระบบเดิมประมาณ 12 ถึง 15 เซนติเมตร โดยมีความเบี่ยงเบนสูงสุดในจุดรังวัดระดับชั้นที่หนึ่ง (First order spirit level points) อยู่ระหว่าง 7 ถึง 16 เซนติเมตร
คำถามที่พบบ่อย
NHN คืออะไร?
NHN ย่อมาจาก Normalhöhennull เป็นระบบอ้างอิงความสูงในแนวตั้ง (Vertical Datum) ของประเทศเยอรมนี ใช้สำหรับกำหนดระดับความสูงของจุดต่างๆ บนพื้นผิวโลกเทียบกับระนาบอ้างอิงมาตรฐาน
ทำไมเยอรมนีจึงต้องเปลี่ยนจากระบบ NN เป็น NHN?
เพราะระบบ Normalnull (NN) เดิมไม่ได้นำปัจจัยด้านสนามโน้มถ่วงจริงของโลกมาคำนวณ ทำให้ความแม่นยำลดลงเมื่อเทียบกับมาตรฐานสากล ระบบ NHN จึงถูกนำมาใช้เพื่อรวมปัจจัยทางโน้มถ่วงและให้สอดคล้องกับโครงข่ายการรังวัดระดับของยุโรป (UELN)
ความแตกต่างระหว่างค่าความสูง NHN และ NN คืออะไร?
โดยทั่วไป ค่าความสูงในระบบ NHN จะแตกต่างจากระบบ NN ประมาณ 0.06 ถึง 0.16 เมตร แต่ในบางพื้นที่ เช่น ยอดเขา Zugspitze อาจมีความแตกต่างได้ถึง 0.59 เมตร