Skip to content

Prajuab Riabroy's Blog

Survey Application – GNSS – UAV – Programing – Python – Dart&Flutter – Rust

Menu
  • Home
  • About Us
  • Survey Application
    • Surveyor Pocket Tools
    • Traverse Pro
    • XSection Plot
    • Geoid Height Pro
    • Spot Fire
    • โปรแกรมงานสำรวจสำหรับเครื่องคิดเลข Casio fx-5800P
    • โปรแกรมงานสำรวจสำหรับเครื่องคิดเลข Casio fx-9860G II SD
  • Download
  • Privacy Policy
Menu

แนะนำโปรแกรมคำนวณความสูงจีออยด์ (Geoid Height Pro) บน EGM96 และ EGM2008 (แจกให้ใช้ฟรี)

Posted on 06/03/2014

เปลี่ยนชื่อโปรแกรม

  • สำหรับโปรแกรม Geoid Height Pro ชื่อเดิมคือ Geoid Height Calculator เนื่องจากชื่อเดิมไปพ้องกับโปรแกรมทางฝั่งอเมริกา เกรงจะมีปัญหาด้านลิขสิทธิ์ ก็ขอเปลี่ยนชื่อตามนี้ครับ

ทำไมต้องคำนวณความสูงจีออยด์

  • เป็นที่ทราบกันว่าความสูงเมื่อวัดด้วย GPS จะเป็นความสูงที่อยู่บนทรงรีของ WGS84 เรียกว่า Ellipsoidal Height แต่ในชีวิตจริงของคนเราความสูงที่เราต้องการคือความสูงที่เทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลาง (Mean Sea Level)  โดยเฉลี่ยแล้วพื้นผิวจีออยด์จะทับกันสนิทได้กับระดับน้ำทะเลปานกลาง ดังนั้นถ้าทราบความสูงจีออยด์ในตำแหน่งนั้น เราก็สามารถคำนวณหาความสูงจาก GPS เทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลางได้ และความสูงเมื่อเทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลาง เรียกอีกอย่างได้ว่า Orthometric Height

geoid2_lg

geoid undulation

Geoid Height Pro

  • ตั้งแต่ปี 2008 รูปทรงของสนามแรงดึงดูดของโลก (Earth Gravitational Model)  เรียกชื่อว่า EGM2008 ได้ถูกเปิดตัวโดย NGA  (National Geospatial Intelligence Agency) และก็ได้ปรับปรุงมาหลายรุ่นแล้ว ปัจจุบัน นำมาใช้งานแทนที่ EGM96 กันมากแล้ว ผมใช้เวลาว่างๆ เขียนโปรแกรมมาคำนวณความสูงจีออยด์ จากที่เขียนเล่นๆในตอนแรก หลังๆมาเพิ่มนู่นนิดเพิ่มนี่หน่อย ก็กลายมาอย่างที่เห็น

geoid height calculator

ส่วนประกอบของโปรแกรม

  • ถ้าติดตั้งโปรแกรมจะเห็นโฟลเดอร์ย่อยชื่อ geoids จะมีไฟล์ “corrcoef” และ “egm96” สองไฟล์นี้เป็นไฟล์ ascii สำหรับคำนวณความสูงจีออยด์บนโมเดล EGM96 ส่วนอีกไฟล์ที่ขนาดใหญ่ประมาณ 150 MB เป็นไฟล์ไบนารี ชื่อไฟล์ “Und_min2.5×2.5_egm2008_WGS84_TideFree_reformatted” สำหรับคำนวณความสูงจีออยด์บน EGM2008 ในที่นี้จะขอเน้นเฉพาะ EGM2008
  • ไฟล์ “Und_min2.5×2.5_egm2008_WGS84_TideFree_reformatted” ไม่ใช่ไฟล์ต้นฉบับ แต่เป็นไฟล์ที่ถูกรีฟอร์แม็ต เปลี่ยนรูปใหม่สำหรับโปรแกรมเปิดโค๊ด Geotrans ในไฟล์นี้บรรจุความสูงจีออยด์ทุกๆที่ของโลกนี้ ลักษณะไฟล์เป็นกริด แต่ละกริดมีขนาด 2.5’x2.5′ หรือประมาณ 4.5 กม. x 4.5 กม.
  • ถ้าใช้โปรแกรมจำพวก Hex editor มาเปิดปรับโหมดเป็น Big Endian ปรับให้ดูเป็นเลขฐานสิบจะเห็น ตัวเลข 4321 (ไบต์ที่ 5-8) และตัวเลข 8640 (ไบต์ที่ 9-12) ตัวเลขนี้แสดงขนาดของกริด= 4321×8640 จำนวนคอลัมน์(แกน x หรือตามแกนของ longitude) คือ 8640 จำนวนแถว (แกน y หรือตามแกนของ latitude) คือ 4321und_geoid_file_hex
  • ปรับโปรแกรมให้ดูเป็นเลขฐาน 16 ถัดไปไบต์ที่ 13-20 ขนาด 8 ไบต์เป็นขนาด double แสดงระยะห่างระหว่างจุดของกริดในแนวแกน x อ่านมาได้ 3fa55555 55555555 แปลงเป็นตัวเลขได้ 0.04166666666 หน่วยเป็นองศา คูณด้วย 60 เข้าไปเป็น ลิปดาก็ได้ 2.5′ (ตรงกับที่ระบุไว้ตั้งแต่แรกว่าขนาดของแต่ละกริด 2.5’x2.5′)und_geoid_file_hex_griddist
  • ถัดไปไบต์ที่ 21-28 เป็นระยะห่างระหว่างจุดของกริดในแนวแกน y ซึ่งก็เท่ากัน
  • ต่อไปทุกๆ 4 ไบต์จะเป็นตัวเลขลักษณะเป็น float แสดงความสูงของจีออยด์ลักษณะเป็นจุดๆ จนครบทั้งหมด 4321×8640 จุด

und_geoid_file_hex_float

  • โปรแกรมของผมก็จะอ่านไฟล์นี้ในลักษณะนี้มาทั้งหมดมาเก็บเป็น array เรียกว่า Cahce All ซึ่งโปรแกรมจะกินเมมโมรีพอสมควรประมาณ 500 MB ซึ่งเครื่องพีซีหรือโน๊ตบุ๊คสมัยปัจจุบัน คงไม่ใช่เรื่องเหลือบ่ากว่าแรง

ดาวน์โหลดและติดตั้ง

  • โปรแกรมเขียนด้วย FPC/Lazarus ทำไฟล์ติดตั้งด้วย Inno Setup ดาวน์โหลดโปรแกรมได้ที่ “ดาวน์โหลด (Download)” ด้านขวามีทั้ง 32 บิตและ 64 บิต
  • ทำการติดตั้ง ผมทดสอบติดตั้งบนวินโดส์ 7/8 รันแล้วไม่มีปัญหา เมื่อเปิดโปรแกรมจะเห็นหน้าตาแรกเข้าดังรูปด้านล่าง ลักษณะ user inteface ก็เน้นเรียบง่าย มีอยู่หน้าเดียว เลือกโมเดลได้ว่าจะใช้ EGM96 หรือ EGM2008 2.5’x2.5′ ถัดไปจะเป็นช่องให้ป้อนพิกัด Latitude/Longitude ในระบบพิกัด WGS84 ถ้ามีความสูงที่ได้จาก GPS หรือรังวัดจาก GPS ก็ป้อนที่ Ellipsoidal Height ได้
  • เมื่อป้อน latitude/longitude แล้วก็คลิก “Compute” โปรแกรมจะคำนวณนำไปเขียนให้ที่ช่าง Geoid Height หรือถ้าป้อนความสูง Ellipsoidal Heigtht  มาด้วยโปรแกรมจะทำการคำนวณ Orthometric Height มาให้ด้วย

geoidheight-first

  • ถัดลงมาด้านซ้ายเป็นตารางกริด จะถูกใช้เมื่อเปิดไฟล์ที่เก็บค่า Latitude/Longitude หลายๆจุด ในกรณีที่ต้องการคำนวณเยอะๆ ส่วนด้านขวาที่ประกอบด้วยแผนที่โลกอย่างง่ายๆ มีเส้น Latitude/Longitude ในแนวตั้งแนวนอน ทุกๆ 45 องศา ส่วนที่เป็นสีๆเป็นสเปคตรัม ได้จากการอ่านไฟล์ที่ผมกล่าวไปแล้วแล้วนำความสูงจีออยด์มาแมพกับสี โดยที่ด้านสีน้ำเงินเข้มแทนความสูงจีออยด์ -107 เมตร จะไปถึงโทนสีแดงเข้มแทนความสูงจีออยด์ที่มากสุด 87 เมตร
  • ด้านล่างเขียนสเกลมีตัวเลขกำกับให้ดูง่ายด้วย ใต้แผนที่โลกจีออยด์จะมีทูลส์บาร์เล็กๆ สำหรับการซูมเข้าออก การเลื่อนแผนที่ให้ใช้งานได้สะดวกด้วย
  • การเลื่อนเมาส์ โปรแกรมจะทำการคำนวณค่าความสุงจีออยด์ให้แบบเรียลไทม์ แสดงค่าพิกัดและความสูงจีออยด์ที่ status bar ด้านล่างด้านขวา

วิธีใช้งาน

  • มุม latitude/longitude สามารถป้อนได้สามแบบ แบบแรกเป็นดีกรีเช่น 12.2325215 แบบที่สองทศนิยมที่ลิปดาเช่น 12 35.25322 และแบบสุดท้ายคือแบบแยก 12 40 21.4512 ใส่เครื่องหมายลบได้กรณี latitude อยู่ต่ำกว่าเส้นศูนย์สูตร
  • ช่วงของ latitude ที่คำนวณได้อยู่ในช่วง -90…90 ส่วน longitude ป้อนค่าได้ตั้งแต่ -180..180
  • มาทดสอบกันเลย ผมลองป้อนค่าเข้าดังรูปด้านล่าง คลิกคำนวณจะได้ผลลัพธ์และ เขียนกากบาทให้ที่แผนที่โลกด้วย ตรงตำแหน่งพิกัดที่ป้อนไป ลองซูมแผนที่โลกมาดู

geoidheight-manualinput

การคำนวณผ่านไฟล์ coordinates

  • เมื่อติดตั้งโปรแกรมแล้วจะมีโฟลเดอร์ย่อยชื่อ “data” ผมจะเก็บไฟล์ coordinates ของ latitude/longitude เอาไว้ทดสอบ ไฟล์เหล่านี้สามารถเป็นตัวคั่นด้วยคอมมาได้ (csv) หรือกั้นด้วยช่องว่างได้ คลิกที่ทุลส์บาร์ด้านเปิด ทำการเปิดไฟล์ชื่อ NE2000.csv มีจุด coordinates ทั้งหมด 2000 จุด ได้จาก randomsample_data
  • ต่อไปโปรแกรมจะถามรูปแบบ ไฟล์นี้เก็บค่า lattitude/longitude เท่านั้น เลือกแบบ “N E” จากนั้นคลิก import

seelct_format

  • เปิดไฟล์มาแล้วจะเห็นค่าพิกัด 2000 จุดถูกเขียนลงที่ตาราง จากนั้นก็คลิกคำนวณจะได้ผลลัพธ์แบบนี้ ส่วนปุ่มลูกศรเลื่อนไปซ้ายขวา จะใช้งานได้ เมื่อเลื่อนไปมาจุดที่เป็นจุดปัจจุบันจะถูกพล็อทลงแผนที่โลกเป็นรูปกากบาท

geoidheight-openneทดสอบกับไฟล์ 3000 จุด แบบมีความสูง

  • ลองเปิดไฟล์ PNEZ3000.csv ไฟล์นี้มีความสูง Ellipsoidal Height ติดมาด้วย แต่เหมือนเดิมคือค่าความสูงได้จากการ random

format_pnez

  • ทำการคำนวณ เนื่องจากไฟล์นี้มีความสูง Ellipsoidal Height มาด้วยโปรแกรมจะคำนวณหา Orthometric Height มาให้ด้วยเช่นกัน geoidheight-pnez
  • ถ้าต้องการเซฟไฟล์ที่คำนวณแล้วสามารถคลิกที่ทูลส์บาร์ด้านบนรูปดิสเก็ตได้

ที่มาไฟล์ทดสอบ

  • ไฟล์ทดสอบชื่อ GeoidHeights.dat (credits Charles F. F. Karney ผู้พัฒนา GeographicLib) ผมดาวน์โหลดมาเป็นไว้อ้างอิง ไม่เปิดไฟล์นี้มาคำนวณนะครับ ในไฟล์ประกอบด้วยค่าพิกัด latitude/longitude ความสูงจีออยด์บน EGM84 EGM96 EGM2008 ตามลำดับ จำนวนจุดทั้งหมด 500, 000 จุด ค่าพิกัดได้จากการ random ผมนำไฟล์นี้มาตัดแบ่งเพื่อนำมาคำนวณด้วยโปรแกรมของผม เพื่อทดสอบว่าค่าความสุงจีออยด์ที่คำนวณมาได้ตรงกันไหม ค่าที่ได้จะแตกต่างกันระดับเศษของมิลลิเมตร

geoidheights-testdata

การคำนวณ Interpolation และเครดิต

  • ใช้แบบ Bi cubic interpolation ส่วนในแผนที่ในโปรแกรมเวลาผู้ใช้ลากเมาส์ ความสูงจีออยด์ที่คำนวณแบบเรียลไทม์ ใช้แบบ Bi linear interpolation
  • ก็ขอยกเครดิตให้กับโปรแกรมเปิดโค๊ด Geotrans ผมศึกษาและเรียบเรียงการคำนวณ EGM2008 จากโค๊ดภาษา c/c++ ได้ ที่นี่
  • ยกเครดิตคำนวณความสูงจีออยด์บน EGM96 ผมศึกษาและเรียบเรียงจากโค๊ดภาษา c ได้ ที่นี่ (credits ineiev) ซึ่งเจ้าของโค๊ดเขาเรียบเรียงจากภาษาฟอร์แทรนของ NGA แต่สำหรับผมก็ไปศึกษาฟอร์แทรนจากโค๊ดของ NGA เหมือนกันแต่ไม่สำเร็จ ทั้งๆตอนปี 2 อยู่มหาวิทยาลัยก็ร่ำเรียนภาษานี้จากเครื่องเมนเฟรมมาเหมือนกัน ผ่านไปหลายสิบปี กลายเป็นคนแปลกหน้า

ทิ้งท้าย

  • เนื่องจากโปรแกรมยังเป็นรุ่นแรกๆ คาดว่าบั๊กคงจะมีพอสมควร การ zoom in หรือ zoom out ใช้เวลา 4-5 วินาที โปรแกรมใช้เวลาในการเขียนแผนที่โลก ที่ใช้เวลามาก เนื่องจากไม่ได้ใช้เอนจิ้นแผนที่่ใดๆมาช่วยเลย เขียนบน canvas แบบดิบๆ
  • ก็ขอฝากโปรแกรม Geoid Height Pro ประดับวงการสำรวจไว้อีกโปรแกรมหนึ่งครับ

Related

1 thought on “แนะนำโปรแกรมคำนวณความสูงจีออยด์ (Geoid Height Pro) บน EGM96 และ EGM2008 (แจกให้ใช้ฟรี)”

  1. 630.01_Sor says:
    28/10/2023 at 11:25

    ขอบคุณครับ

    Reply

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

October 2026
M T W T F S S
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
« Sep    

Blog Stats

There was an issue retrieving stats. Please try again later.

Recent Posts

  • เร็วแรงทะลุนรกกับ POCUT (POint Cloud UTils)
  • อัพเดทแอพ “SurveyStar LDP Thailand” เพื่อรับกับยกร่างมาตรฐาน “TH-LDP”
  • ออกแอพใหม่ SurveyStar Traverse Pro สืบสานงานคำนวณวงรอบ ตอนที่ 2
  • ออกแอพใหม่ SurveyStar Traverse Pro สืบสานงานคำนวณวงรอบ ตอนที่ 1
  • โปรแกรมอรรถประโยชน์ Pocut (POint Cloud Utils)
  • โปรแกรมแปลงไฟล์แคดข้ามระบบพิกัด (Drawing Transformer)
  • มาตรฐานระบบพิกัดแผนที่แบบแอลดีพีของประเทศไทยสำหรับงานวิศวกรรมและการก่อสร้าง (Thailand Low Distortion Map Coordinate System for Engineering and Construction)
  • ประสบการณ์ใช้งาน Kimi K3 Code เขมือบแบบสยอง
  • สร้างแพลตฟอร์มดู Point Cloud บนเว็บด้วย Potree + CesiumJS — เรื่องเล่าจากสนามบินอู่ตะเภา
  • เมื่อวิศวกรสำรวจคำนวณเรื่องน้ำ – วิเคราะห์ระบบระบายน้ำบริเวณ RESA
  • แนะนำหนังสือ “จีออเดซี” ที่ยอดเยี่ยมของดร.พุทธิพล
  • ESPrtk ทำให้ ESP32 ใช้ไม่ได้? วิธีกู้คืน
  • กรณีศึกษา – คืนชีพ SDL30 ปี 2000 ด้วย ESP32 และแอพทำเอง SDL30 Collector
  • DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3.21 ด้วย Raspberry Pi 2B + UM980 เมื่อคุณปู่กลับมาเป็นฮีโร่ ตอนที่ 4
  • รีวิวกูปรี (CoPre2) โปรแกรมประมวลผลไลดาร์จากค่าย CHCNav
  • DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3.2 ด้วย Orange Pi 3 Zero + UM980 ตอนที่ 3
  • DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3 ด้วย Orange Pi 3 Zero + UM980 ตอนที่ 2
  • เส้นทางและไทม์ไลน์ของใบรับรองความรู้ความชำนาญในการประกอบอาชีพวิศวกรรม(สำรวจ)ระดับวิศวกรวิชาชีพ
  • มัดแหนมรวมสามโปรแกรมไปใช้บนสโตร์ Snap ฝั่งลีนุกซ์
  • ปัดฝุ่น Traverse Pro เพิ่มรายละเอียดรายการคำนวณใหม่แบบแนวนอน (Landscape) และธีมมืด
  • DIY RTK Base Station (Survey-Grade) ด้วยชิป UM980 และบอร์ด ESP32 ตอนที่ 1
  • สร้าง NTRIP Caster ด้วย BNC บนคลาวด์แบบ DIY สำหรับ RTK Base Station ใช้ CHCNav P5
  • จับ AI มาไตรกรีฬา สร้างตัวติดตั้ง Snap สำหรับ Surveyor Pocket Tools กับประเด็นแฝงเร้นความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้
  • ทดสอบรีด QGIS แบบโหดสัสด้วยชุดข้อมูล Open Building V3 โพลีกอน 74 ล้านหลัง
  • เมื่อ AI เป็นพิษชักจูงผู้ใช้ด้วยข้อมูลผิดๆ

Subscribe to Blog via Email

Enter your email address to subscribe to this blog and receive notifications of new posts by email.

Join 122 other subscribers

Archives

  • October 2026
  • September 2026
  • August 2026
  • July 2026
  • May 2026
  • April 2026
  • March 2026
  • January 2026
  • December 2025
  • November 2025
  • September 2025
  • August 2025
  • July 2025
  • June 2025
  • May 2025
  • January 2025
  • December 2024
  • November 2024
  • October 2024
  • September 2024
  • July 2024
  • May 2024
  • April 2024
  • January 2024
  • November 2023
  • October 2023
  • September 2023
  • July 2023
  • June 2023
  • May 2023
  • March 2023
  • February 2023
  • January 2023
  • November 2022
  • October 2022
  • September 2022
  • July 2022
  • May 2022
  • December 2021
  • October 2021
  • September 2021
  • August 2021
  • May 2021
  • February 2021
  • January 2021
  • December 2020
  • November 2020
  • October 2020
  • September 2020
  • July 2020
  • June 2020
  • May 2020
  • April 2020
  • March 2020
  • February 2020
  • January 2020
  • December 2019
  • November 2019
  • September 2019
  • August 2019
  • July 2019
  • May 2019
  • April 2019
  • March 2019
  • February 2019
  • January 2019
  • November 2018
  • October 2018
  • September 2018
  • August 2018
  • July 2018
  • June 2018
  • May 2018
  • April 2018
  • March 2018
  • January 2018
  • November 2017
  • July 2017
  • June 2017
  • May 2017
  • April 2017
  • March 2017
  • February 2017
  • January 2017
  • December 2016
  • November 2016
  • October 2016
  • August 2016
  • November 2015
  • March 2015
  • August 2014
  • March 2014
  • January 2014
  • December 2013
  • February 2012
  • January 2012
  • November 2011
  • October 2011
  • August 2011
  • April 2011
  • February 2011
  • December 2010
  • November 2010
  • October 2010
  • September 2010
  • June 2010
  • April 2010
  • March 2010
  • January 2010
  • December 2009
  • November 2009
  • October 2009
  • September 2009
  • August 2009

Recent Comments

  • priabroy on ออกแอพใหม่ SurveyStar Traverse Pro สืบสานงานคำนวณวงรอบ ตอนที่ 1
  • Konexana Yomleuangsa on ออกแอพใหม่ SurveyStar Traverse Pro สืบสานงานคำนวณวงรอบ ตอนที่ 1
  • เฟือง เถา on DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3.21 ด้วย Raspberry Pi 2B + UM980 เมื่อคุณปู่กลับมาเป็นฮีโร่ ตอนที่ 4
  • priabroy on DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3.21 ด้วย Raspberry Pi 2B + UM980 เมื่อคุณปู่กลับมาเป็นฮีโร่ ตอนที่ 4
  • ตรันฟองนาม on DIY RTK Base Station (survey-grade) รุ่น V3.21 ด้วย Raspberry Pi 2B + UM980 เมื่อคุณปู่กลับมาเป็นฮีโร่ ตอนที่ 4
©2026 Prajuab Riabroy's Blog | Design: Newspaperly WordPress Theme