σζηέο πξαθηηθέο ζηε ρξήζε ηνπ GPS θαη ηνπ HEPOS

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "σζηέο πξαθηηθέο ζηε ρξήζε ηνπ GPS θαη ηνπ HEPOS"

Χθόνια Σκλαβούνος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Μηράιεο Γηαλλίνπ Ιθηγέλεηα ηαπξνπνχινπ Σκήκα Γεσδαηηηθψλ Γεδνκέλσλ Γηεχζπλζε Φεθηαθψλ πζηεκάησλ, Τπεξεζηψλ & Πξνψζεζεο Πξντφλησλ Tel , Ηκεξίδα «Δθαξκνγέο ηνπ HEPOS ζηηο δηαδηθαζίεο ζχληαμεο ηνπ Δζληθνχ Κηεκαηνινγίνπ» Ισάλληλα, 15 Φεβξνπαξίνπ

+30-210-6505832, 6505677 E-mail: mgianniu@ktimatologio.gr, istavrop@ktimatologio.

2 Πεξηερφκελα ηεο παξνπζίαζεο θνπφο ηεο παξνπζίαζεο GPS θαη ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Ολνκαζηηθή-πξαγκαηηθή αθξίβεηα κεηξήζεσλ RTK ή Μεηεπεμεξγαζία; Υξήζε δεθηψλ κίαο ζπρλφηεηαο Μεηεπεμεξγαζία Πεξηνρέο δηθηπαθήο ιχζεο θνπφο ηεο παξνπζίαζεο Η ρξήζε ηνπ GPS είλαη απιή, φηαλ πξφθεηηαη γηα εθαξκνγέο πλοήγησης (αθξίβεηα ιίγσλ m). Αληίζεηα, ε επίηεπμε ηνπνγξαθηθήο αθξίβεηαο (cm) ζηεξίδεηαη ζε πνιχπινθεο ηερληθέο, ησλ νπνίσλ ε ζσζηή εθαξκνγή απαηηεί εμεηδηθεπκέλεο γλψζεηο. θνπφο ηεο παξνπζίαζεο είλαη λα πεξηγξάςεη ηηο ζσζηέο πξαθηηθέο πνπ πξέπεη λα εθαξκφδνληαη θαη λα επηζεκάλεη ζπλήζε ζθάικαηα. 2

πξφθεηηαη γηα εθαξκνγέο πλοήγησης (αθξίβεηα ιίγσλ m).

GPS θαη ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα Σν GPS έρεη ζρεδηαζηεί γηα εθαξκνγέο πινήγεζεο (αθξίβεηα ιίγσλ m), φρη γηα ηνπνγξαθηθέο εθαξκνγέο (αθξίβεηα ιίγσλ cm).

3 GPS θαη ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα Σν GPS έρεη ζρεδηαζηεί γηα εθαξκνγέο πινήγεζεο (αθξίβεηα ιίγσλ m), φρη γηα ηνπνγξαθηθέο εθαξκνγέο (αθξίβεηα ιίγσλ cm). Γηα λα επηηεπρζεί ε ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα επηλνήζεθε ε ρξήζε κεηξήζεσλ θάζεο (θάζε ηεο θέξνπζαο ζπρλφηεηαο). Η αθξίβεηα κε ηελ νπνία κπνξεί λα πξνζδηνξηζηεί ε απφζηαζε δνξπθφξνπ-δέθηε κέζσ κεηξήζεσλ θάζεο είλαη εμαηξεηηθά πςειή (ηεο ηάμεο ησλ ±2 mm). Απαραίηηηη προϋπόθεζη γηα λα επηηεπρζεί απηή ε αθξίβεηα είλαη ε επίιπζε ησλ αζαθεηψλ θάζεο! Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Με ηε κέηξεζε θάζεο πξνζδηνξίδεηαη (κε αθξίβεηα ~ ±2 mm) έλα πνιχ κηθξφ κέξνο ηεο απφζηαζεο δνξπθφξνπδέθηε. Σν ππφινηπν ηκήκα ηεο απφζηαζεο δνξπθφξνπ-δέθηε ζα παξακέλεη άγλσζην αλ δελ ιπζνχλ νη αζάθεηεο θάζεο. 3

Η αθξίβεηα κε ηελ νπνία κπνξεί λα πξνζδηνξηζηεί ε απφζηαζε δνξπθφξνπ-δέθηε κέζσ κεηξήζεσλ θάζεο είλαη εμαηξεηηθά πςειή (ηεο ηάμεο ησλ ±2 mm).

4 Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Η επίιπζε αζαθεηψλ θάζεο είλαη εμαηξεηηθά απαηηεηηθφ εγρείξεκα. Σα πξψηα ρξφληα ησλ γεσδαηηηθψλ εθαξκνγψλ ηνπ GPS κπνξνχζε λα γίλεη κφλν έρνληαο πνιχσξεο κεηξήζεηο (static). ηε ζπλέρεηα πεξηνξίζηεθε ε απαηηνχκελε δηάξθεηα κέηξεζεο ζε ~ 10 min (ζχληνκεο ζηαηηθέο κεηξήζεηο: rapid static, fast static). Οη ηερληθέο RTK επηδηψθνπλ ηελ επίιπζε αζαθεηψλ κέζα ζε ειάρηζην ρξνληθφ δηάζηεκα (1-2 min ή αθφκα θαη ιίγα sec). Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Γηα λα εμαζθαιηζηεί ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα πξέπεη λα ππνινγηζηνχλ νη αθέξαηεο ηηκέο ησλ αζαθεηψλ θάζεο (ιχζε fixed). Λχζεηο float δελ εμαζθαιίδνπλ ηνπνγξαθηθή αθξίβεηα. Οη αιγφξηζκνη επίιπζεο γηα ζχληνκεο ζηαηηθέο κεηξήζεηο θαη RTK ζηεξίδνληαη ζε ζηαηηζηηθά ζηνηρεία γηα ηνλ ππνινγηζκφ/απνδνρή ηεο ιχζεο fixed (RMS, Reference variance, ratio θιπ). Σν δεηνχκελν είλαη ε ιχζε πνπ ζα ππνινγηζηεί λα είλαη φζν γίλεηαη πην αμηφπηζηε. 4

Οη ηερληθέο RTK επηδηψθνπλ ηελ επίιπζε αζαθεηψλ κέζα ζε ειάρηζην ρξνληθφ δηάζηεκα (1-2 min ή αθφκα θαη ιίγα sec).

Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Πάληα ππάξρεη ν θίλδπλνο ε επίιπζε αζαθεηψλ λα κε γίλεη ζσζηά. Ο θίλδπλνο απηφο κεγαιψλεη εθζεηηθά φηαλ νη ζπλζήθεο κέηξεζεο δελ είλαη θαιέο, π.ρ.: Ύπαξμε εκπνδίσλ (ιίγνη δνξπθφξνη ή/θαη θαθή γεσκεηξία) Καθή ιήςε ζήκαηνο, π.

5 Δπίιπζε αζαθεηψλ θάζεο Πάληα ππάξρεη ν θίλδπλνο ε επίιπζε αζαθεηψλ λα κε γίλεη ζσζηά. Ο θίλδπλνο απηφο κεγαιψλεη εθζεηηθά φηαλ νη ζπλζήθεο κέηξεζεο δελ είλαη θαιέο, π.ρ.: Ύπαξμε εκπνδίσλ (ιίγνη δνξπθφξνη ή/θαη θαθή γεσκεηξία) Καθή ιήςε ζήκαηνο, π.ρ.: Φπιιψκαηα δέληξσλ Παξεκβνιέο Multipath Μηθξή δηάξθεηα (ζηαηηθψλ) κεηξήζεσλ Βάζεηο κεγάινπ κήθνπο (γηα ην ζπγθεθξηκέλν εμνπιηζκφ, ηερληθή θαη ζπλζήθεο κέηξεζεο) Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Οη ζχγρξνλνη αιγφξηζκνη RTK εμαζθαιίδνπλ πνιχ κεγάιε αμηνπηζηία ππφ θαιέο ζπλζήθεο κέηξεζεο. Όζν φκσο ρεηξνηεξεχνπλ νη ζπλζήθεο κέηξεζεο ηφζν απμάλεη ν θίλδπλνο κίαο ιάζνο fixed ιχζεο. 5

: Ύπαξμε εκπνδίσλ (ιίγνη δνξπθφξνη ή/θαη θαθή γεσκεηξία) Καθή ιήςε ζήκαηνο, π.ρ.

Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Με ελδεδεηγκέλεο πξαθηηθέο - RTK ε κεξηθνχο δέθηεο ππάξρεη ε δπλαηφηεηα ξχζκηζεο ηνπ πνζνζηνχ αμηνπηζηίαο ηεο ιχζεο fixed.

6 Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Με ελδεδεηγκέλεο πξαθηηθέο - RTK ε κεξηθνχο δέθηεο ππάξρεη ε δπλαηφηεηα ξχζκηζεο ηνπ πνζνζηνχ αμηνπηζηίαο ηεο ιχζεο fixed. Η κείσζε ηνπ πνζνζηνχ απηνχ, ψζηε ν δέθηεο λα «θημάξεη» πην γξήγνξα, δελ επηηξέπεηαη παξά κφλν γηα ζρεδφλ ηδαληθέο ζπλζήθεο κέηξεζεο ή γηα εξγαζίεο ρακειήο αθξίβεηαο (π.ρ. αζαθή φξηα). ζε θακία πεξίπησζε θαηά ηελ ίδξπζε ζεκείσλ εμάξηεζεο, κέηξεζε νξίσλ πνπ απαηηείηαη αθξίβεηα θ.ι.π. Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed σζηέο πξαθηηθέο - RTK Υξεζηκνπνηνχκε ηηο πξνηεηλφκελεο απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή ξπζκίζεηο γηα ην επίπεδν εκπηζηνζχλεο ηεο επίιπζεο (π.ρ. 99%). Πξηλ μεθηλήζνπκε ηε ζχλδεζε κε ην HEPOS ειέγρνπκε (απφ ηελ νζφλε παξαθνινχζεζεο δνξπθφξσλ ηνπ ρεηξηζηεξίνπ): φηη ε ιήςε έρεη ζηαζεξνπνηεζεί φηη έρνπκε επαξθή αξηζκφ δνξπθφξσλ κε ιήςε ζε L1 θαη L2. Δπηιέγνπκε έλα ζεκείν πνπ πξνζθέξεη θαιέο ζπλζήθεο ιήςεο, γηα λα «θημάξνπκε». 6

ζε θακία πεξίπησζε θαηά ηελ ίδξπζε ζεκείσλ εμάξηεζεο, κέηξεζε νξίσλ πνπ απαηηείηαη αθξίβεηα θ.ι.π. Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed σζηέο πξαθηηθέο - RTK Υξεζηκνπνηνχκε ηηο πξνηεηλφκελεο απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή ξπζκίζεηο γηα ην επίπεδν εκπηζηνζχλεο ηεο επίιπζεο (π.

Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Με ελδεδεηγκέλεο πξαθηηθέο (Μεηεπεμεξγαζία) Σα ινγηζκηθά κεηεπεμεξγαζίαο παξέρνπλ ζην ρξήζηε ηε δπλαηφηεηα παξέκβαζεο ψζηε λα βειηησζεί ε ιχζε (π.ρ. κέζσ απελεξγνπνίεζεο δνξπθφξσλ).

7 Αμηνπηζηία ιχζεο Fixed Με ελδεδεηγκέλεο πξαθηηθέο (Μεηεπεμεξγαζία) Σα ινγηζκηθά κεηεπεμεξγαζίαο παξέρνπλ ζην ρξήζηε ηε δπλαηφηεηα παξέκβαζεο ψζηε λα βειηησζεί ε ιχζε (π.ρ. κέζσ απελεξγνπνίεζεο δνξπθφξσλ). Η απελεξγνπνίεζε δνξπθφξσλ πξέπεη λα γίλεηαη έηζη ψζηε λα παξακέλεη ηθαλφο αξηζκφο δνξπθφξσλ κε ηθαλνπνηεηηθή γεσκεηξία (Πξνζνρή: ηα πεξηζζφηεξα ινγηζκηθά δελ παξέρνπλ ην DOP κεηά ηελ απελεξγνπνίεζε δνξπθφξσλ). ην παξαπάλσ παξάδεηγκα ζχληνκεο ζηαηηθήο κέηξεζεο (8 min), αθφκα θαη αλ ε απελεξγνπνίεζε ησλ δνξπθφξσλ 4 θαη 14 νδεγήζεη ζε απνδεθηή ιχζε fixed, απηή ζα είλαη εμαηξεηηθά επηζθαιήο. Ολνκαζηηθή-πξαγκαηηθή αθξίβεηα κεηξήζεσλ Παξαδείγκαηα ηερληθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ζχγρξνλσλ δεθηψλ Η αλαγξαθφκελε ζηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ δεθηψλ (νλνκαζηηθή) αθξίβεηα ηζρχεη γηα θαιέο ζπλζήθεο κέηξεζεο. Η πξαγκαηηθή αθξίβεηα πνπ ζα επηηχρνπκε είλαη θαηά θαλφλα ρακειφηεξε, αλάινγα κε ηηο ζπλζήθεο κέηξεζεο. 7

δνξπθφξσλ). ην παξαπάλσ παξάδεηγκα ζχληνκεο ζηαηηθήο κέηξεζεο (8 min), αθφκα θαη αλ ε απελεξγνπνίεζε ησλ δνξπθφξσλ 4 θαη 14 νδεγήζεη ζε απνδεθηή ιχζε fixed, απηή ζα είλαη εμαηξεηηθά επηζθαιήο.

8 RTK ή Μεηεπεμεξγαζία; Παξαδείγκαηα ηερληθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ζχγρξνλσλ δεθηψλ RTK ή Μεηεπεμεξγαζία; Παξαδείγκαηα ηερληθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ζχγρξνλσλ δεθηψλ 8

9 Υξήζε δεθηψλ κίαο ζπρλφηεηαο Γεληθέο αξρέο Γηα δέθηεο L1 ην κήθνο ηεο βάζεο πεξηνξίδεηαη ιφγσ ηεο ηνλφζθαηξαο ζηα 5 km (10 km ππφ επλντθέο ζπλζήθεο). Οη δέθηεο L1 ρξεζηκνπνηνχληαη θαηά θαλφλα κφλν γηα κεηεπεμεξγαζία. Διάρηζηνη θαηαζθεπαζηέο ππνζηεξίδνπλ RTK κε δέθηεο L1 θαη απηφ ππφ πξνυπνζέζεηο (φπσο ρξήζε επηπιένλ δνξπθφξσλ πρ. SBAS ζηελ ιχζε RTK) θαη κε κεησκέλε απφδνζε ζηνλ απαηηνχκελν ρξφλν γηα ην «θημάξηζκα» θαη ζην κήθνο ηεο βάζεο ζε ζρέζε κε δέθηεο L1/L2. Υξήζε δεθηψλ κίαο ζπρλφηεηαο Υξήζε δεθηψλ L1 κε ην HEPOS Με ην HEPOS ν πεξηνξηζκφο ιφγσ κήθνπο βάζεο μεπεξληέηαη εχθνια κε ρξήζε εηθνληθψλ ζηαζκψλ αλαθνξάο (VRS). Γηα απνζηάζεηο > 5 km απφ ηνλ πιεζηέζηεξν Α ζπληζηάηαη ε ρξήζε VRS (πεξηνρέο δηθηπαθήο ιχζεο). Γηα απνζηάζεηο < 5 km θαη ππφ ζπλήζεηο ηνλνζθαηξηθέο ζπλζήθεο, ε ρξήζε πξαγκαηηθνχ ή εηθνληθνχ Α παξέρεη πξαθηηθά ηελ ίδηα αθξίβεηα. 9

SBAS ζηελ ιχζε RTK) θαη κε κεησκέλε απφδνζε ζηνλ απαηηνχκελν ρξφλν γηα ην «θημάξηζκα» θαη ζην κήθνο ηεο βάζεο ζε ζρέζε κε δέθηεο L1/L2.

10 Μεηεπεμεξγαζία Σν ζεκαληηθφ γηα ηελ αμηνπηζηία θαη αθξίβεηα ηεο επίιπζεο κίαο βάζεο κε κεηεπεμεξγαζία, είλαη ε δηάξθεηα ηεο κέηξεζεο (θαη φρη ην δηάζηεκα θαηαγξαθήο). Δάλ ε δηάξθεηα ηεο κέηξεζεο είλαη επαξθήο, ε ρξήζε κηθξνχ δηαζηήκαηνο θαηαγξαθήο (1 ή 2 sec): Απμάλεη ην θφζηνο ησλ αξρείσλ RINEX Πξαθηηθά δελ βειηηψλεη ηελ αθξίβεηα ησλ απνηειεζκάησλ. Μεηεπεμεξγαζία σζηέο πξαθηηθέο πληζηάηαη λα ηεξείηαη απαξέγθιηηα ε πξνηεηλφκελε απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή (δέθηε θαη ινγηζκηθνχ επίιπζεο) δηάξθεηα κέηξεζεο. πλήζσο γηα rapid-static πξνηείλεηαη: Είδος Δέκηη Διάρκεια μέηρηζης Διάζηημα καηαγραθής L1/L2 8 min 5-15 sec L1 20 min 5-15 sec Η δηάξθεηα απηή πξέπεη λα απμάλεηαη φηαλ: Παξαηεξνχληαη ιίγνη δνξπθφξνη (< 6) Η γεσκεηξία δνξπθφξσλ είλαη αδχλακε (ΡDOP > ~4) Η ιήςε δελ είλαη θαιή (π.ρ. θπιιψκαηα δέληξσλ, εκπφδηα, multipath, παξεκβνιέο). 10

Μεηεπεμεξγαζία σζηέο πξαθηηθέο πληζηάηαη λα ηεξείηαη απαξέγθιηηα ε πξνηεηλφκελε απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή (δέθηε θαη ινγηζκηθνχ επίιπζεο) δηάξθεηα κέηξεζεο.

11 Πεξηνρέο δηθηπαθήο ιχζεο Η ρξήζε ησλ δηθηπαθψλ ηερληθψλ ηνπ HEPOS (VRS, MAC, FKP) πξέπεη λα γίλεηαη εληφο ησλ πεξηνρψλ δηθηπαθήο ιχζεο (ζθνχξν γαιάδην). ηηο ππφινηπεο πεξηνρέο (αλνηρηφ γαιάδην) πξέπεη λα ρξεζηκνπνηείηαη ε ηερληθή Single-Base. Further reading Αλαιπηηθέο νδεγίεο γηα ηα ζέκαηα ζσζηήο ρξήζεο ηνπ GPS θαη ηνπ HEPOS ππάξρνπλ ζηε δηεχζπλζε: 11

ηηο ππφινηπεο πεξηνρέο (αλνηρηφ γαιάδην) πξέπεη λα ρξεζηκνπνηείηαη ε ηερληθή Single-Base.

Δπραξηζηνχκε γηα ηελ πξνζνρή ζαο www.hepos.

12 Δπραξηζηνχκε γηα ηελ πξνζνρή ζαο Σα έξγα ηνπ HEPOS ζπγρξεκαηνδνηήζεθαλ απφ ην Δπξσπατθφ Σακείν Πεξηθεξεηαθήο Αλάπηπμεο ζην πιαίζην ηνπ Δ.Π. «Κνηλσλία ηεο Πιεξνθνξίαο». 12

13 13

Σχετικά έγγραφα

Α. Εηζαγσγή ηεο έλλνηαο ηεο ηξηγσλνκεηξηθήο εμίζσζεο κε αξρηθό παξάδεηγκα ηελ εκx = 2

Α. Εηζαγσγή ηεο έλλνηαο ηεο ηξηγσλνκεηξηθήο εμίζσζεο κε αξρηθό παξάδεηγκα ηελ εκx = 2 ΣΡΙΓΩΝΟΜΔΣΡΙΚΔ EΞΙΩΔΙ Πνηα παξαδείγκαηα εμηζώζεσλ ή θαη πξνβιεκάησλ πηζηεύεηαη όηη είλαη θαηάιιεια γηα ηελ επίιπζε ηνπο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο δηδαθηηθήο δηαδηθαζίαο κέζα ζηελ ηάμε; 1 ε ΓΙΓΑΚΣΙΚΗ ΩΡΑ Α.