ASG-EUPOS serwisy postprocessingu

Transkrypt

1 Satelitarne Techniki Pomiarowe ASG-EUPOS serwisy postprocessingu

2 System ASG-EUPOS System ASG-EUPOS jest ogólnopolską siecią stacji referencyjnych. Został utworzony w 2008 roku i jest prowadzony przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii. ASG EUPOS stworzono w celu wspomagania dokładności pomiarów GPS/GNSS poprzez przesyłanie poprawek z wykorzystaniem połączenia internetowego lub obliczeń w postprocessingu. Bez użycia systemu ASG-EUPOS lub pojedynczych stacji referencyjnych dokładność pomierzonego punktu jest znacznie mniejsza. Korzystając z systemu ASG EUPOS zwiększamy dokładność pomiaru w czasie rzeczywistym nawet do milimetrów (zależnie od rodzaju wykorzystywanego serwisu, odbiornika i metody pomiaru). Jest to państwowy system, który na mocy nowelizacji Ustawy Prawo Geodezyjne i Kartograficzne od dnia 12 lipca 2014 jest płatny, co ma umożliwić jego dalszy rozwój.

3 Historia powstania

4 Statystyki [Geodeta, kwiecień 2009]]

5 Segmenty ASG-EUPOS System ASG-EUPOS składa się z trzech głównych segmentów: l l l Stacje referencyjne (segment odbiorczy) sieć odbiorników o znanych współrzędnych, prowadzących ciągłą obserwację satelitów GNSS. Stacje przekazują zebrane dane obserwacyjne w czasie rzeczywistym do Centrum Obliczeniowego. System składa się z ponad 100 stacji referencyjnych rozmieszczonych na terenie całego kraju w średniej odległości około 70 km od siebie oraz ponad 20 stacji przygranicznych należących do krajów sąsiednich (mapa rozmieszczenia stacji). Centrum Zarządzające (Obliczeniowe) centrum zbiera dane obserwacyjne przesyłane przez poszczególne stacje referencyjne i na ich podstawie wylicza oraz udostępnia poprawki dla poszczególnych serwisów. Użytkownicy są również częścią systemu, korzystają z odbiorników pobierających poprawki. System pozwala na zwiększenie dokładności określenia pozycji zarówno użytkownikom zaawansowanych dwuczęstotliwościowych odbiorników geodezyjnych, jednoczęstotliwościowych odbiorników GISowych, a nawet prostych odbiorników turystycznych.

6 Segmenty ASG-EUPOS

7 Segmenty ASG-EUPOS Segment odbiorczy jego celem jest przekazanie w czasie rzeczywistym zebranych obserwacji od satelitów GNSS do centrum zarządzającego. Ten segment tworzą stacje referencyjne GNSS rozłożone w sposób równomierny na obszarze Polski. Z założenia miały one znajdować się w odległości około 70 km. Od r. współrzędne stacji referencyjnych podawane są w układzie PL-ERTF2000 (epoka 2011,0). Najczęściej stacje referencyjne zlokalizowane są na budynkach administracji publicznej, placówkach badawczych. Obecnie ASG EUPOS składa się ze 103 stacji położonych na terenie Polski, 7 na terenie Czech, 7 w Niemczech, 4 na Litwie oraz 6 na Słowacji

8 Rozmieszczenie stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS (na dzień r.)

9 Segmenty ASG-EUPOS- rozmieszczenie stacji referencyjnych Stacje referencyjne są zakładane na obszarach, gdzie istnieje zapotrzebowanie na serwis pozycyjny, który w oparciu o system obliczeniowy ASG, w trybie postprocessingu umożliwi dokładne określenie współrzędnych punktów znajdujących się w zasięgu działania stacji. Stacja referencyjna (permanentna) obejmuje punkt odniesienia o precyzyjnie wyznaczonym położeniu (punkt podstawowej osnowy geodezyjnej), na którym zamontowana jest antena podłączona do precyzyjnego, dwuczęstotliwościowego odbiornika satelitarnego automatycznie odbierającego i rejestrującego w sposób ciągły przez całą dobę i przez 7 dni w tygodniu sygnały z satelitów globalnego systemu pozycjonowania. Odbiornik jest podłączony za pomocą łącz stałych albo bezprzewodowych do Internetu lub innych sieci przekazu danych (np.. sieci radiowej lub telefonii komórkowej). Rejestrowane dane są przesyłane do Centrum Zarządzającego, gdzie dokonywana jest kontrola położenia stacji i obsługa danych przesyłanych przez użytkowników systemu.

10

11 CHOJNICE

15 Segmenty ASG-EUPOS Segment centrum zarządzającego do jego zadań należy: monitoring sieci stacji ASG, sprawdzanie łącz teleinformatycznych, ogólny okresowy przegląd, nadanie loginów i haseł użytkownikom do obliczeń, udostępnienie użytkownikom danych obserwacyjnych, archiwizacja danych i wyników, testy i pomiary kontrolne, strona internetowa asgeupos. Stacje referencyjne bez przerwy wysyłają obserwacje GNSS do centrum zarządzającego dzięki łączom teleinformatycznym. Aby sieć działała w sposób ciągły centrum zarządzające jest w dwóch miejscowościach: w Warszawie oraz w Katowicach.

16 Segmenty ASG-EUPOS Segment użytkowników jego celem jest wykorzystywanie zasobów segmentu zarządzania np. w geodezji czy w nawigacji. Użytkownicy mają coraz większy wybór sprzętów pomiarowych. Odbiorniki GPS jedno i dwuczęstotliwościowe z modułem komunikacyjnym mają możliwość korzystania różnych serwisów, które oferuje ASG-EUPOS. Użytkownicy posiadający jedynie odbiornik turystyczny GPS również mogą korzystać z ASG. Dużą jego zaletą jest to, ze użytkownik w każdym miejscu Polski i o każdej porze może w sposób precyzyjny określić swoją pozycję

17 Przyszłość systemu ASG-EUPOS

18 Serwisy systemu ASG-EUPOS Opcja postprocessingu to wyjątkowo przydatne narzędzie, umożliwiające poprawienie surowych wyników obserwacji w oparciu o dane, pochodzące ze stacji referencyjnych.

19 Serwisy systemu ASG-EUPOS

20 Serwisy systemu ASG-EUPOS

21 Informacje dotyczące awarii systemu

22

23 Licencjonowanie systemu ASG-EUPOS W związku z nowelizacją ustawy Prawo Geodezyjne i Kartograficzne (treść ustawy) i na mocy wyroku Trybunału Konstytucyjnego, od 12 lipca 2014 r. dostęp do serwisów systemu ASG-EUPOS jest płatny. Ma to pozwolić na dalszy rozwój systemu oraz zwiększyć jakość oferowanych usług. Wysokość opłat uzależniona jest od rodzaju serwisu oraz długości okresu udostępniania. W tabeli poniżej zestawiono dokładne dane opłat. Z podanych poniżej licencji korzystać może tylko 1 użytkownik w tym samym czasie, oznacza to, że gdy posiadamy wiele instrumentów i chcemy wykorzystywać je w tym samym czasie niezbędny jest zakup większej liczby licencji. Poszczególne opłaty odnoszą się tylko do konkretnych serwisów, czyli wykupienie serwisu za 1500 zł nie oznacza, że uzyskujemy dostęp do innych tańszych serwisów.

24 Licencjonowanie systemu ASG-EUPOS

26 Wysokość opłat za korzystanie z systemu ASG-EUPOS

27 Licencjonowanie systemu ASG-EUPOS Prawo geodezyjne i kartograficzne określa:

28 Licencjonowanie systemu ASG-EUPOS ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ADMINISTRACJI I CYFRYZACJI z dnia 9 lipca 2014 r. w sprawie udostępniania materiałów państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego, wydawania licencji oraz wzoru Dokumentu Obliczenia Opłaty Określa m.in. : wzór wniosku o umożliwienie okresowego korzystania z usług systemu "ASG- EUPOS", stanowiący załącznik nr 5 do rozporządzenia; sposób wydawania licencji oraz wzór licencji określającej zakres uprawnień: licencjobiorcy do okresowego korzystania z systemu ASG-EUPOS, stanowiący załącznik nr 8 do rozporządzenia; Rozporządzenie to wchodzi w życie z dniem 12 lipca 2014 r.

29

32 Wszystkie formulrze można pobrać ze strony internetowej

33 Licencjonowanie systemu ASG-EUPOS Wyłączenie z obowiązku opłat Niektóre instytucje zostały zwolnione z opłat. Dotyczy to jednak tylko serwisów POZGEO i POZGEO D. Do listy instytucji należą jednostki edukacyjne, badawczo-rozwojowe oraz służby specjalne. Zwolnione są również firmy wykonujące prace zamawiane przez administrację geodezyjną i kartograficzną. Dodatkowo dostępne są zniżki dla wszystkich przy zamówieniu dużej ilości danych. W tym przypadku cena jednostkowa może być znacznie niższa.

34 POZGEO Serwis POZGEO pozwala na uzyskanie automatycznie poprawionych współrzędnych punktów mierzonych metodą statyczną. Korzystając z tego serwisu przesyłamy dane obserwacyjne w formacie RINEX przez stronę internetową do systemu. Następnie automatyczna aplikacja postprocessingu wykonuje obliczenia na podstawie danych z 6 najbliższych stacji referencyjnych. Poprawione współrzędne zostają odesłane do zamawiającego. Opracowanie i obliczenia wykonywane przez system wiążą się z dłuższym oczekiwaniem na uzyskanie poprawionych danych.

35

36 POZGEO POZGEO kryteria jakim powinny odpowiadać przesyłane pliki: zapis w formacie RINEX jeden plik powinien zawierać wyłącznie obserwacje z jednego punktu minimalny czas pomiaru to 15 minut / 720 epok pomiarowych maksymalny czas pomiaru to 24 godziny / 3600 epok pomiarowych obserwacje nie starsze niż 120 dni obserwacje GPS typu C1, P1, L1, P2, L2 obserwacje wykonane jednocześnie min. do 4 satelitów przez cały okres obserwacji współrzędne przybliżone miejsca obserwacji (nawet z dokładnością km)

37

38

39

40 Wybór punktów przy pomiarze statycznym

41 KROK PO KROKU jak zdobyć dane W największym skrócie obowiązuje zasada: najpierw login, formularz zamówienia i opłata, a później dane. Tak więc pierwszym krokiem jest założenie konta, co należy uczynić na stronie systemu. Co ważne, czeka nas to nawet wtedy, jeśli już to zrobiliśmy za czasów bezpłatności ASG-EUPOS. Po wypełnieniu swoich danych, czekamy na aktywację konta przez administratorów systemu. Krok drugi to papierkologia. Wypełniamy stosowny wniosek. Wpisujemy w nim swoje dane oraz zamawiane usługi, podpisujemy i wysyłamy do Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej w Warszawie (CODGiK). W jednym wniosku możemy zamówić kilka różnych usług jednocześnie, np. dostęp do korekt RTK i RTN. Ale jeśli chcemy zamówić kilka usług jednego typu, musimy przesłać kilka oddzielnych wniosków.

42 KROK PO KROKU jak zdobyć dane

45 KROK PO KROKU jak zdobyć dane Gdy wniosek dotrze do CODGiK-u, ten go zarejestruje i powiadomi nas o tym fakcie em. Wtedy przychodzi kolej na opłatę. Po zaksięgowaniu zapłaty nasze konto zostaje aktywowane i wreszcie możemy korzystać z ASG-EUPOS. Jako potwierdzenie zakończenia tej biurokratycznej procedury otrzymamy dokument licencji. Podobnie jak w poprzednich krokach, zostanie on wysłany albo pocztą tradycyjną, albo drogą elektroniczną. Co istotne, by zabrać się za pomiary, wcale nie musimy czekać na otrzymanie licencji. W przypadku zamawiania usług POZGEO i POZGEO D (nie dotyczy abonamentu) dane otrzymamy albo na elektronicznym nośniku, albo co chyba wygodniejsze i szybsze za pomocą usług sieciowych, czyli przez internet.

47

48 Orbity nawigacyjne Do obliczeń w serwisie wykorzystywana jest jedna z trzech dostępnych orbit: orbita transmitowana (Broadcast), IGS-Rapid oraz IGS-Final. Dokładność oraz dostępność tych orbit przedstawiona jest w poniższej tabeli. Pomimo tego, że błędy orbit są w dużym stopniu eliminowane zalecaną orbitą do obliczeń jest orbita IGS-Rapid, zdecydowanie przewyższającą dokładnością orbitę Broadcast. Będzie ona dostępna, jeśli plik obserwacyjny zostanie przesłany do serwisu od 1 do 2 dni po zakończeniu pomiarów.

49 [Geodeta,kwiecień 2009]

50 Raport POZGEO

51

52 ZALECENIA TECHNICZNE Pomiary satelitarne GNSS oparte na systemie stacji referencyjnych ASG-EUPOS

53 Rozporządzenie w sprawie standardów technicznych

54 POZGEO D POZGEO D serwis pobierania obserwacji satelitarnych GNSS w formacie RINEX z wybranych przez użytkownika stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS. Usługa wykorzystywana przy pomiarze statycznym, czyli metodą pomiarów satelitarnych GNSS wymagającą postprocessingu, w której co najmniej dwa odbiorniki pozostają bez ruchu przez cały okres pomiaru i rejestrują synchronicznie obserwacje do satelitów. Użytkownik na podstawie pobranych obserwacji satelitarnych GNSS formatu RINEX z wybranych przez siebie stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS ma za zadanie samodzielnie wykonać obliczenia na podstawie oprogramowania. Taki sposób działania w porównaniu z automatycznym opracowaniem daje większą kontrolę poprawności oraz zwiększa dokładność wyznaczenia położenia punktów.

55 POZGEO D Wszystkie ważne definicje i informacje związane z POZGEO D można znaleźć na stronie internetowej asgeupos

56 POZGEO D Dostęp do serwisu realizowany jest przez stronę internetową systemu. Po wybraniu z menu zakładki POZGEO D klikamy na przycisk Dodaj nowe zlecenie. W pierwszej kolejności użytkownik musi zadecydować czy interesują go dane z fizycznej stacji referencyjnej czy obserwacje interpolowane dla wskazanej pozycji, które uwzględniają modelowane błędy jonosfery i troposfery

57 Opracowanie danych obserwacyjnych Ze względu na dodatkową możliwość wygenerowania wirtualnych stacji referencyjnych, użytkownik może opracować dane obserwacyjne w oparciu o dwa podejścia. Pierwsze jest klasycznym przykładem dla postprocessingu, w którym stacje referencyjne ASG-EUPOS stanowią nawiązanie dla sieci wyznaczanych wektorów. Uzyskiwana dokładność uzależniona jest od klasy sprzętu pomiarowego, środowiska pomiarowego oraz długości sesji obserwacyjnej.

58 Opracowanie danych obserwacyjnych Drugie podejście wykorzystujące wirtualne stacje referencyjne, pozwala na obliczenie wektorów dla krótkich sesji obserwacyjnych. Dokładność wyznaczanego wektora pozostaje w zależności od jego długości i czasu obserwacji tj. im dłuższe wektory, zalecana jest dłuższa sesja obserwacyjna. W przypadku krótkiej sesji obserwacyjnej istnieje możliwość skrócenia wyznaczanych wektorów poprzez utworzenie w otoczeniu wyznaczanego punktu wirtualnych stacji referencyjnych. Mogą one stanowić nowe nawiązanie lub wzmocnienie konstrukcji opracowywanej sieci. Należy jednak pamiętać, ze takie nawiązanie nie bedzie już dokładnościowo tej samej klasy co punkty stacji referencyjnych. W przypadku generowania wirtualnych stacji referencyjnych należy pamiętać że plik obserwacyjny jest przygotowywany w oparciu o najbliższą stację referencyjną (przejmuje także charakterystykę jej anteny). Aby zagwarantować poprawność obliczeń należy tak wybierać współrzędne stacji wirtualnych aby były generowane w oparciu o różne stacje fizyczne.

59 Opracowanie danych obserwacyjnych

60 Opracowanie danych obserwacyjnych

61 ZALECENIA TECHNICZNE POZGEO D Pomiary satelitarne GNSS oparte na systemie stacji referencyjnych ASG-EUPOS Opracowanie statycznych pomiarów satelitarnych z wykorzystaniem serwisu autonomicznego POZGEO D systemu ASG-EUPOS: 1. Serwis autonomiczny POZGEO D służy do pobrania danych obserwacyjnych z systemu ASG- EUPOS umożliwiających wykonanie obliczeń w trybie postprocessingu, w celu wyznaczenia przestrzennego położenia pomierzonych punktów, przy wykorzystaniu oprogramowania wykonawcy. 2. Pobranie danych odbywa się poprzez stronę internetową systemu ASG-EUPOS. 3. Serwis autonomiczny: 1) udostępnia dane obserwacyjne ze stacji ASG-EUPOS w przyjętym formacie wymiany danych, w dowolnych przedziałach czasowych i interwałach rejestracji danych, 2) generuje na podstawie stacji ASG-EUPOS dane obserwacyjne umownej wirtualnej stacji referencyjnej w przyjętym formacie wymiany danych dla dowolnej pozycji określonej współrzędnymi geodezyjnymi dla dowolnie przyjętych przedziałów czasowych i interwałów rejestracji danych. 4. Sposób uzyskania dostępu, szczegółowy opis pobrania danych obserwacyjnych znajduje się na stronie internetowej systemu ASG-EUPOS *powyższe zalecenia mają jedynie charakter fakultatywny

62 ZALECENIA TECHNICZNE POZGEO D Pomiary satelitarne GNSS oparte na systemie stacji referencyjnych ASG-EUPOS Obliczenia i wyniki przy wykorzystaniu serwisu autonomicznego *powyższe zalecenia mają jedynie charakter fakultatywny

63 Rozporządzenie w sprawie standardów technicznych * wszystkie zalecenia mające charakter obligatoryjny znajdują w Rozporządzeniu w sprawie standardów technicznych

64 POZGEO D przykład praktyczny

71 Raport POZGEO D

72 POZGEO D Oprogramowanie, w którym można dokonać obliczeń to np. MobileMapper Office, system GEONET lub Leica Geo Office (LGO) Darmowy Dokładność w wyniku obliczeń jest podobna jak dla serwisu POZDGEO, jednak stosowanie POZGEO D pozwala na ingerencję w sposób obliczeń i jakość otrzymanych wyników. Postprocessing obserwacji satelitarnych Postprocessing obserwacji GPS np. w LGO polega na tym, że w oparciu o wcześniej przygotowane pliki w formacie RINEX, orbity precyzyjne (Final Orbits) i kalibracje anten w formacie ANTEX program automatycznie identyfikuje sesje i określa możliwe do wyznaczenia wektory na punktach, na których wykonane były synchroniczne obserwacje.

73 Raport LGO

74 Raport LGO

75 POZGEO DF W ramach serwisów systemu ASG-EUPOS, od 23 stycznia 2012 r. uruchomiony został serwis POZGEO DF, umożliwiający pobieranie danych obserwacyjnych z fizycznych stacji referencyjnych poprzez serwer FTP. Serwis stanowi alternatywę dla serwisu POZGEO D, w którym zlecenia składane są poprzez formularz internetowy. Dużą zaletą tego serwisu jest możliwości szybszego pobierania danych, a także wykorzystania go do zautomatyzowania procesu pobierania danych bezpośrednio przez programy do postprocessingu.dostęp do serwera Ftp realizowany jest pod adresem ftp://system.asgeupos.pl Serwis udostępnia jedynie obserwacje ze stacji fizycznych, dlatego w przypadku potrzeby wygenerowania stacji wirtualnej należy skorzystać z serwisu POZGEO D. W przypadku korzystania tylko z danych ze stacji fizycznych zalecane jest stosowanie serwisu POZGEO DF.

76 POZGEO DF Na serwerze Ftp przechowywane są dane obserwacyjne ze stacji fizycznych ASG-EUPOS (tych samych co w serwisie POZGEO D) z okresu ostatnich 14 dni. Dane z poprzedniego dnia dostępne są w dniu następnym od godziny 3:00 UTC. Formatem zapisu danych jest format RINEX 2.10 z zastosowaniem kompresji ZIP lub CompactRinex i ZIP. Dane przechowywane są w plikach zawierających godzinne obserwacje GNSS z interwałem jednosekundowym z poszczególnych stacji referencyjnych.

77 PODSUMOWANIE l l Serwisy postprocessingu umożliwiają uzyskanie bardzo wysokich dokładności wyznaczenia punktu. l Wykorzystanie serwisów postprocessingu od roku jest płatne. l l Dla serwisów POZGEO przewidziany jest jeden wariant pobierania obliczeń uzależniony od ilości przesłanych plików. l l Dostęp do serwisu POZGEO D jest możliwy za pomocą wykupienia licencji okresowych lub za pomocą wniosków składanych na dane ze stacji referencyjnych lub dla zadanych współrzędnych. l Serwis POZGEO DF od wprowadzenia opłat jest wyłączony dla komercyjnych użytkowników.

78 Plany rozwoju systemu ASG-EUPOS W najbliższych latach kluczowym kierunkiem rozwoju systemu ASG-EUPOS będzie dostosowanie świadczonych usług do obserwowanych trendów rozwojowych w gospodarce i potrzeb użytkowników. W pierwszej kolejności nastąpi modernizacja infrastruktury technicznej, zarówno sprzętowej jak i programowej, celem umożliwienia współpracy z systemami GNSS, których sygnały mogą zostać wykorzystane na terenie Polski: GPS, GLONASS, Galileo i Beidou. Równocześnie będą prowadzone prace nad zagęszczeniem sieci stacji referencyjnych w rejonach, gdzie obserwowane są trudności z odbiorem danych korekcyjnych. Prace modernizacyjne powinny zakończyć się w latach

79 Alternatywa dla ASG-EUPOS Oczywiście należy pamiętać, że pomiar z wykorzystaniem sieci stacji referencyjnych ASG-EUPOS, nie jest jedynym możliwym sposobem wykonywania pomiarów GNSS. Każda firma geodezyjna posiadająca już dwa odbiorniki może założyć własną stację referencyjną, z których jeden będzie pełnił rolę tzw. stacji bazowej a drugi będzie odbiornikiem ruchomym tzw. rover. Alternatywą dla ASG-EUPOS jest: - VRSnet - NadowskiNET - TPI NETPro -SmartNet Polska

80 Literatura Aty prawne: Rozporządzenie MINISTRA ADMINISTRACJI I CYFRYZACJI z dnia 9 lipca 2014 r. w sprawie udostępniania materiałów państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego, wydawania licencji oraz wzoru Dokumentu Obliczenia Opłaty (Dz. U. z dnia 11 lipca 2014 r.) Ustawa z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz.U. z 2016 r. poz. 1629) ZALECENIA TECHNICZNE: Pomiary satelitarne GNSS oparte na systemie stacji referencyjnych ASG-EUPOS Warszawa, 2011 r. Wytyczne Techniczne G-1.12, GUGIK, Warszawa 2008, (autor: Zofia Rzepecka) Opracowania zwarte: A. Jagielski, GEODEZJA II, GEODPIS, Kraków M. Sawicka, Wyniesienie projektu w teren za pomocą pomiarów w czasie rzeczywistym techniką RTK, Praca inżynierska napisana pod kierunkiem dr hab. Zofii Rzepeckiej prof. nadzw. PK, Koszalin 2017

81 Literatura Publikacje: Graszka. Wiesław i inni, Podstawowa osnowa wysokościowa, grawimetryczna i magnetyczna ocena stanu i prognozy rozwoju, Seminarium Grybów, , Oleniacz G., Technologia GNSS i jej zastosowanie w pomiarach realizacyjnych i kontrolnych, (dostęp: r.). Oruba Artur i inni, ASG-EUPOS po roku, Geodeta,2009, 4 (167) Pażus Ryszard, Raport POZGEO, Geodeta, 2009, 5 (168) Wajda. Szymon,Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF, Szkolenie ASG-EUPOS, Wrocław, 2014 r, Zieliński Jerzy, Wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania satelitarnego ASG-EUPOS, Katowice 2007 Strony internetowe (dostęp: r.):