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 *

August 2026
M T W T F S S
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  
« Jul    

Blog Stats

  • 885,576 hits

Recent Posts

  • 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
  • เมื่อ AI กลายเป็นพิษด้วยอัตตา
  • คอมไพล์ PROJ 9.6.0 สำหรับแอนดรอยด์ แก้ปัญหาเพิ่มขนาด page size 16KB ตามกฎใหม่ของกูเกิ้ล
  • เครื่องมือช่วยออกแบบเส้นโครงแผนที่ความคลาดเคลื่อนต่ำ ด้วย LDP Companion เพื่อนคู่คิดมิตรคู่ใจ (#กำลังพัฒนา #Rust #Slint)
  • #Update แก้บั๊กหลุมดำ Surveyor Pocket Tools
  • ปฐมฤกษ์โปรแกรมเดสก์ท็อปภาษา Rust ด้วย Slint
  • การตั้ง Heading จาก RTK GNSS สองเครื่องใน Hypack
  • วิธีการออกแบบและรังวัดโครงข่าย GNSS ฉบับคนเดินถนน (ตอนที่ 3)

Subscribe to Blog via Email

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

Join 118 other subscribers

Archives

  • 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

  • 63.013_Sor Saimai on การออกแบบเส้นโครงแผนที่ความเพี้ยนต่ำ (Low Distortion Projection) ตอนที่ 2 (กรณีศึกษาออกแบบเส้นโครงแผนที่ความเพี้ยนต่ำสำหรับกรุงเทพมหานครและปริมณฑล)
  • priabroy on แปลงรูปแบบไฟล์แบบจำลองความสูงจีออยด์ TGM2017 เป็น GGF เพื่อใช้ในโปรแกรม Trimble Business Center
  • priabroy on แปลงรูปแบบไฟล์แบบจำลองความสูงจีออยด์ TGM2017 เป็น GGF เพื่อใช้ในโปรแกรม Trimble Business Center
  • Thanom Sriworasa on แปลงรูปแบบไฟล์แบบจำลองความสูงจีออยด์ TGM2017 เป็น GGF เพื่อใช้ในโปรแกรม Trimble Business Center
  • priabroy on ติดปีกเครื่องคิดเลขเทพ Casio fx 9860G II SD ด้วยโปรแกรมภาษาซีบน AddIn ตอนที่ 7 โปรแกรมคำนวณโค้งราบ (Horizontal Curve)
©2026 Prajuab Riabroy's Blog | Design: Newspaperly WordPress Theme