Wykorzystanie systemu ASG-EUPOS do wykonania prac geodezyjnych i kartograficznych

Transkrypt

1 GŁÓWNY URZĄD GEODEZJI I KARTOGRAFII DEPARTAMENT GEODEZJI KARTOGRAFII I SYSTEMÓW INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ Wykorzystanie systemu ASG-EUPOS do wykonania prac geodezyjnych i kartograficznych Opracowanie: Ryszard Zdunek Korekta i weryfikacja: Jarosław Bosy Projekt współfinansowany przez Unię Europejską Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego Materiał szkoleniowy Reprodukowanie, kopiowanie, fotografowanie, skanowanie części lub całości materiału bez zgody Głównego Geodety Kraju jest zabronione 1/30

2 PLAN WYKŁADU Omawiane zagadnienia: Wprowadzenie Możliwości serwisów ASG-EUPOS Korzystanie z systemu ASG-EUPOS Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Podsumowanie i wnioski 2/30

3 WPROWADZENIE Czy należy bać się systemu GNSS? Jak dalece wykorzystanie systemów satelitarnych różni się od dotychczas stosowanych praktyk pomiarowych? W Wytycznych Technicznych G-1.12 (Projekt), czytamy: "Korzystając z serwisów systemu ASG-EUPOS wykonawca pomiarów jest zobowiązany do stosowania ogólnych zasad obowiązujących przy wykonywaniu pomiarów geodezyjnych, w tym zapewnienia niezależnej kontroli wyników pomiarów, określonych w odrębnych przepisach." oraz, że: "Przy wykonywaniu prac geodezyjnych z wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS mają zastosowanie przepisy prawne właściwe dla wykonywanego zadania oraz przyjęte (zalecane) instrukcje i wytyczne techniczne." Tak więc wykorzystywanie nowoczesnych satelitarnych technik obserwacyjnych w praktyce to tak naprawdę wciąż uprawianie tej samej dziedziny jaką jest geodezja - zgodnie z jej wszelkimi sprawdzonymi zasadami sztuki, tyle tylko, że przy użyciu nowocześniejszych i bardziej efektywnych narzędzi pracy. 3/30

4 Dokładności serwisów systemu ASG-EUPOS Serwisy systemu: krótka charakterystyka 4/30

5 Możliwości systemu ASG-EUPOS Zakres wykorzystania systemu ASG-EUPOS jest ściśle związany z jego podstawowymi cechami "praktycznymi", do których zaliczyć możemy m.in.: punkty odniesienia stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS stanowią osnowę geodezyjną (w rozumieniu przepisów ustawy z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne, Dz. U. z 2000 r. nr 100, poz z poźn. zm.) sieć naziemnych stacji referencyjnych ASG-EUPOS wraz z punktami sieci EUREF-POL i POLREF, jako osnowa podstawowa, realizuje stabilny i jednolity układ odniesienia na obszarze Polski system ASG-EUPOS stanowi część środkowo-europejskiego systemu precyzyjnego pozycjonowania EUPOS. 5/30

6 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Serwis POZGEO idea opracowania danych 6/30

7 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Serwis POZGEO D Serwis POZGEO D umożliwia: pobieranie obserwacji ze stacji referencyjnych do samodzielnych obliczeń w dowolnych przedziałach czasowych i interwałach rejestracji danych generowanie plików obserwacyjnych dla zadanych przez użytkownika współrzędnych wirtualnej stacji referencyjnej (VRS) w układzie ETRF-89 w dowolnych przedziałach czasowych i interwałach rejestracji danych oraz stawia następujące wymagania: konieczność zastosowania polowego odbiornika GPS jedno- (L1) lub dwu-częstotliwościowego odbiornika fazowego (L1/L2) posiadanie przez użytkownika oprogramowania niezbędnego do wykonania samodzielnego obliczenia współrzędnych pomierzonych punktów. 7/30

8 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Serwis NAWGEO Serwis, który dostarcza w czasie rzeczywistym poprawki z wybranej lub wygenerowanej wirtualnej stacji referencyjnej pozwalający, w zależności od zastosowanego sprzętu GNSS i rodzaju poprawki, prowadzić pomiary i nawigację z dokładnościami wskazań położenia lepszymi niż 0.03 m w składowych poziomych i 0.05m w składowej wysokościowej. formaty poprawek (dostarczane i wykorzystywane w czasie rzeczywistym): - powierzchniowe: RTCM v. 3.x, RTCM v VRS, RTCM v FKP - z pojedynczej stacji: RTCM v. 2.3 rodzaj transmisji: GPRS/EDGE/UMTS z protokołem NTRIP, Internet wymagany sprzęt: odbiornik GPS L1/L2 RTK z modemem GPRS i obsługą protokołu NTRIP 8/30

9 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Serwisy KODGIS i NAWGIS Serwisy KODGIS i NAWGIS służą do wykonywania pomiarów różnicowych DGNSS w ramach systemu ASG-EUPOS. pomiar metodą DGNSS służy do przestrzennego określenia położenia punktu w czasie rzeczywistym (przy wykorzystaniu serwisów KODGIS i NAWGIS, lub w post-processing'u, przy wykorzystaniu serwisu POZGEO D) w oparciu o zarejestrowane w odbiorniku dane obserwacyjne z systemu satelitarnego oraz poprawki DGNSS lub obserwacje przekazywane z sieci stacji ASG- EUPOS. po pomiarów DGNSS mają zastosowanie warunki określone w serwisie NAWGEO, przy uwzględnieniu dużo niższej dokładności wyznaczenia położenia punktu. w przypadku poprawek DGNSS z jednej stacji referencyjnej, odległość od odbiornika nie powinna być większa od 100 km. 9/30

10 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Jednym z celów głównych budowy systemu ASG-EUPOS była chęć potanienia prac geodezyjnych i kartograficznych wykonywanych z wykorzystaniem odbiorników satelitarnego systemu GNSS, co w efekcie przyczyniłoby się do jego większej popularyzacji również w pracach geodezyjnych i kartograficznych. Użytkownikowi pracującemu w systemie, do wyznaczenia współrzędnych punktu z wysoką dokładnością w jednym z obowiązujących obecnie układów państwowych, potrzebny jest tylko jeden odbiornik "polowy" co, z uwagi na wciąż wysoką cenę tego typu sprzętu, wydaje się być atrakcyjną propozycją. Dodatkowe oszczędności mógłby użytkownik ponadto poczynić na ewentualnej rezygnacji z zakupu specjalistycznego i dedykowanego oprogramowania firmowego. 10/30

11 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Przy obecnie zaimplementowanej w systemie metodzie dystrybucji poprawek RTK poprzez standard GSM i technikę GPRS pakietowej transmisji danych, w serwisach trybu rzeczywistego, dla niektórych obszarów Polski w określonych porach dnia, gdy sieci telefonii komórkowych są zbyt przeciążone, okresowo może następować spadek prędkości transferu danych w trybie pakietowym, (np. ze względu na stosowane obecnie przez operatorów sieci komórkowych preferencje dla rozmów telefonicznych), uniemożliwiający utrzymanie ciągłej łączności ze stacją referencyjną emitującą poprawki. W efekcie może nastąpić zauważalny okresowy spadek wydajności w wyznaczaniu współrzędnych punktów. 11/30

12 Możliwości serwisów ASG-EUPOS Wspomnieć w tym miejscu również należy, że pomiary satelitarne trybu czasu rzeczywistego wykonywane w realiach polskiego terenu w praktyce niemal nigdy nie będą kompletne, tzn., że pomiary RTK (RTN) wykonane z wymaganą dokładnością nie będą zrealizowane na wszystkich zaplanowanych do pomiaru punktach. Ze względu na różnego rodzaju uwarunkowania otoczenia (silne zadrzewienie, bliskie sąsiedztwo ścian budynków, zakłócenia elektromagnetyczne, niedostatecznie silny sygnał transmisji GPRS itp.) w praktyce niemal zawsze pozostają jakieś elementy, wymagające użycia jednej z "klasycznych" metod pomiarowych na tzw. "domierzenia". Problem ten mają też inne państwa (np. Niemcy) a jednak z powodzeniem od ponad 10 lat powszechnie wykorzystują pomiary RTK (RTN) 12/30

13 Strona internetowa systemu: jako sposób komunikacji użytkowników z systemem 13/30

14 Strona internetowa systemu: Strona internetowa pełni rolę interfejsu między systemem i jego użytkownikami Menu główne zawiera 6 elementów: Informacje: aktualności, materiały szkoleniowe, zamówienia publiczne, informacje o szkoleniach ASG-EUPOS: opis systemu i jego 3 segmentów, akty prawne i standardy techniczne związane z funkcjonowaniem system Usługi: opis warunków współpracy, procedurę uzyskania Rejestracji w systemie, wejście do systemu oraz serwisy Technologie: opis systemu GNSS, układów odniesienia oraz transformacji współrzędnych Linki: użyteczne odnośniki związane z systemem i tematyką mu pokrewną Kontakt: dane tele-adresowe osób odpowiedzialnych za system 14/30

15 Strona internetowa systemu: Rejestracja użytkownika w systemie serwisy systemu ASG-EUPOS dostępne są wyłącznie dla zarejestrowanych użytkowników. W celu rejestracji konieczne jest wypełnienie formularza rejestracyjnego dostępnego na stronie systemowej po kliknięciu na grafikę-miniaturkę formularza. 15/30

16 Strona internetowa systemu: Rejestracja użytkownika w systemie cd. Po wypełnieniu formularza informacje o użytkowniku przesyłane są do administratora systemu ASG-EUPOS. Następnie w ciągu 1 dnia roboczego udostępniony zostaje zarejestrowanemu użytkownikowi login oraz hasło, umożliwiające korzystanie z serwisów NAWGIS, KODGIS, NAWGEO, POZGEO i POZGEO-D. Domyślnie każdy użytkownik uzyskuje dostęp do 5 równoległych strumieni poprawek w serwisach czasu rzeczywistego. Zarejestrowany użytkownik systemu ASG-EUPOS ponosi pełną odpowiedzialność za udostępnienie danych do logowania w systemie osobom trzecim. Użytkownicy rejestrujący się w systemie otrzymają kody dostępowe pocztą elektroniczną (adres podany w formularzu rejestracyjnym). 16/30

17 Korzystanie z systemu: Wejście do systemu i autoryzacja użytkownika 1. klik /30

18 Korzystanie z systemu: Menu: oferta skierowana do użytkownika Aktualny Almanach Almanach zawiera informacje o parametrach orbit oraz o kondycji każdego z satelitów w konstelacji. Data publikacji tych danych to podany tydzień i sekunda czasu GPS. Stąd można pobrać najnowszy Almanach. Jonosfera Sieciowe poprawki jonosferyczne i geometryczne Wykresy przedstawiają sieciowe poprawki jonosferyczne oraz troposferyczne (geometryczne) wyrażone w ppm (mm/km), osobno w kierunku północ-południe oraz wschód-zachód. Podane są one dla wybranego 8-godzinnego przedziału czasowego w wybranym dniu. Udostępniane raporty o błędach troposferycznych i jonosferycznych pozwalają użytkownikowi zorientować się co do przewidywanego ich wpływu na jakość pomiarów i ich rozwiązań. Są one uwzględniane także w generowanych poprawkach sieciowych FKP. Przewidywany wpływ jonosferyczny Wykres przedstawia przewidywany wpływ jonosfery na dokonywane pomiary punktów, wyrażony w metrach, na poziomie ufności 95%. Dane dotyczą wybranego dnia. Przewidywany wpływ geometryczny Wykres przedstawia przewidywany wpływ troposfery na dokonywane pomiary punktów, wyrażony w metrach, na poziomie ufności 95%. Dane dotyczą wybranego dnia. 18/30

19 Korzystanie z systemu: Menu: indeks geometryczny i jonosferyczny 19/30

20 Informacje o stacji Korzystanie z systemu: 20/30

21 Korzystanie z systemu: Informacje o aktualnym statusie stacji 21/30

22 Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Przykłady możliwych zastosowań serwisów systemu ASG-EUPOS do prac geodezyjnych i kartograficznych: zakładanie szczegółowych poziomych osnów geodezyjnych II (tylko przy użyciu metody statycznej) i III klasy (tylko przy użyciu metody statycznej lub szybkiej statycznej) zakładanie osnów realizacyjnych w pomiarach inżynierskich (tylko metodą statyczną) zakładanie osnów pomiarowych poziomych i wysokościowych pomiary sytuacyjno-wysokościowe pomiary związane z katastrem nieruchomości pomiary związane z pozyskiwaniem danych do krajowego systemu informacji o terenie inne pomiary geodezyjne, których wymagana dokładność pomiaru jest spełniona poprzez zastosowanie odpowiedniego serwisu (mapa zasadnicza, niwelacja techniczna, osnowy sytuacyjne i pomiarowe) 22/30

23 Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Zastosowanie serwisu POZGEO pozwala obecnie na zakładanie osnów szczegółowych i pomiarowych oraz wykonywanie pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych w standardzie, co najmniej osnowy pomiarowej. Po wyznaczeniu wysokości normalnych punktów ASG-EUPOS będzie można poprzez ten serwis również wyznaczać wysokości punktów w standardzie dokładnościowym IV klasy. Wyznaczanie punktów poziomej szczegółowej osnowy może być realizowane w systemie ASG-EUPOS także z wykorzystaniem serwisu POZGEO D i użyciu oprogramowania firmowego. 23/30

24 Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Serwis pomiaru w czasie rzeczywistym NAWGEO, umożliwia zakładanie osnów sytuacyjnowysokościowych, oraz wykonywanie bezpośrednich pomiarów sytuacyjno-wysokościowych w standardzie osnowy pomiarowej, w tym również dla wyznaczeń, dla których wymagane są wyższe dokładności lokalne. Odbywa się to w bezpośrednim nawiązaniu do punktów osnowy podstawowej bez konieczności włączania punktów osnowy szczegółowej. 24/30

25 Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Odbiornik mobilny Trimble R8 Dokładność pomiarów RTK: w poziomie:±0.01 m + 1 ppm (x długość mierzonego wektora); w pionie:±0.02 m + 1 ppm (x długość mierzonego wektora). Formaty poprawek RTK RTCM SC 104 V do 3.1 z FKP, RTCM SC 104 V do 3.1 z VRS, RTCM SC 104 V do 3.1 (dla pojedynczej stacji) Współrzędne geodezyjne ETRF89 Współrzędne płaskie 2000 i 1992 Współrzędne płaskie 1965 Wysokości normalne 25/30

26 Możliwości zastosowań serwisów ASG-EUPOS Kontrola zasobu geodezyjnego i kartograficznego Serwisy post-processingu POZGEO i POZGEO D mogą być wykorzystywane do kontroli katalogowych współrzędnych osnów szczegółowych poziomych II i III klasy. Serwis NAWGEO może być wykorzystywany do kontrolowania współrzędnych punktów osnowy geodezyjnej poziomej III klasy, głównie jednak do weryfikacji i zakładania osnowy pomiarowej oraz punktów granicznych. Powyższe serwisy mogą być także wykorzystane do weryfikacji poprawności przeliczenia zasobu z układu 65 do układu /30

27 Materiały uzupełniające (wykaz) opisy serwisów systemu ASG-EUPOS: strona internetowa lub strona internetowa systemu EUPOS: Ustawa z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne, Dz. U. z 2000 r. nr 100, poz. 1086, z późniejszymi zmianami) Wytyczne Techniczne G-1.12 "Pomiary satelitarne oparte na systemie precyzyjnego pozycjonowania ASG-EUPOS" (Projekt z dnia z popr.) Wytyczne Techniczne G-4.1: 2007 "Pomiary sytuacyjne i wysokościowe metodami bezpośrednimi", Główny Geodeta Kraju, GUGiK, Warszawa, Instrukcja Techniczna O-3/O-4 Prowadzenie państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego oraz kompletowanie dokumentacji prac geodezyjnych i kartograficznych, Główny Geodeta Kraju, GUGiK, Warszawa 2001 Projekt nowelizacji rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 2000 r. w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych (Dz. U. Nr 70, poz. 821) (Stan z dnia: ) Kazimierz Czarnecki: "Geodezja współczesna w zarysie" Jerzy Lamparski: "NAVSTART GPS - Od teorii do praktyki" 27/30

28 Podsumowanie i wnioski System ASG-EUPOS i jego serwisy: stanowi zagęszczenie sieci EPN i realizuje stabilny i jednolity układ odniesienia zgodny z europejskim systemem odniesienia ETRS 89 wraz z punktami sieci EUREF-POL, POLREF i EUVN stanowi osnowę podstawową kraju dotychczasową hierarchiczność osnów zastępuje bezpośrednim nawiązaniem do aktywnych punktów I klasy stopniowo zacznie zanikać potrzeba zakładania osnów pośrednich, którymi są osnowy poziome II i III klasy, a w osnowach wysokościowych sieci III klasy i osnowy IV klasy. potrzeba osnów szczegółowych będzie ograniczona do obszarów bardzo zurbanizowanych i zadrzewionych 28/30

29 Podsumowanie i wnioski cd. System ASG-EUPOS i jego serwisy: stwarza dużą szansę na popularyzację systemu GNSS i jego wykorzystanie w pracach geodezyjnych i kartograficznych w wielu zastosowaniach stwarza możliwości zwiększenia efektywności pracy i zmniejszenia ich kosztów dla zapewnienia pełnego i optymalnego jego wykorzystania wykonane zostanie dowiązanie niwelacyjne wszystkich stacji systemu 29/30