TWORZENIE NMT ZA POMOC GPS RTK/OTF PRODUCING DTM BY GPS RTK/OTF. Wstêp



Podobne dokumenty
ANALIZA TECHNOLOGII OPRACOWANIA NUMERYCZNEGO MODELU TERENU PRZY U YCIU BEZPO REDNICH POMIARÓW SATELITARNYCH I TACHIMETRYCZNYCH

Techniki różnicowe o podwyższonej dokładności pomiarów

Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji. Geodezja i geoinformatyka

Pomiary GPS RTK (Real Time Kinematic)

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

Pozyskiwanie Numerycznego Modelu Terenu z kinematycznych pomiarów w GPS

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Podstawowe pojęcia związane z pomiarami satelitarnymi w systemie ASG-EUPOS

Trójwymiarowy model ogrodów BUW i inne przykłady zastosowań nawigacji satelitarnej

Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/11

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Wykorzystanie systemu EGNOS w nawigacji lotniczej w aspekcie uruchomienia serwisu Safety-of-Life

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2012/2013

ASG-EUPOS wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania i nawigacji w Polsce

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/12

3.2 Warunki meteorologiczne

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/11

Sieciowe Pozycjonowanie RTK używając Virtual Reference Stations (VRS)

WYZNACZANIE WYSOKOŚCI Z WYKORZYSTANIEM NIWELACJI SATELITARNEJ

LIMATHERM SENSOR Sp. z o.o.

Leica ScanStation C10 Uniwersalny skaner do wszystkich zastosowañ

VRRK. Regulatory przep³ywu CAV

Ethernet VPN tp. Twój œwiat. Ca³y œwiat.

Zastosowanie pomiarów GPS do wyznaczania deformacji terenu na obszarze Głównego i Starego Miasta Gdańska

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2012

Ultra szybkie pozycjonowanie GNSS z zastosowaniem systemów GPS, GALILEO, EGNOS i WAAS

ANALIZA PRECYZJI I DOK ADNOŒCI POMIARÓW GPS W WARUNKACH LEŒNYCH ANALYSIS OF PRECISION AND ACCURACY OF GPS MEASUREMENTS IN FOREST CONDITIONS

Rys Mo liwe postacie funkcji w metodzie regula falsi

Czy przedsiêbiorstwo, którym zarz¹dzasz, intensywnie siê rozwija, ma wiele oddzia³ów lub kolejne lokalizacje w planach?

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/2012

Wykorzystanie serwisu ASG-EUPOS do badania i modyfikacji poprawek EGNOS na obszarze Polski

Problem testowania/wzorcowania instrumentów geodezyjnych

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

Typowe konfiguracje odbiorników geodezyjnych GPS. dr hab. inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

Istniej¹ trzy metody precyzyjnego wyznaczania pozycji w trybie RTK na podstawie danych transmitowanych bezpoœrednio ze stacji odniesienia.

Moduły ultraszybkiego pozycjonowania GNSS

Algorytm SiRF dekoder i jego wykorzystanie w systemie ASG-EUPOS

Separatory PRelectronics

O technologii pomiarów GPS RTK (Real Time Kinematic)

Powszechność nauczania języków obcych w roku szkolnym

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

NS9W. NOWOή: Anemostaty wirowe. z ruchomymi kierownicami

W OPARCIU JEDNOWIĄZKOWY SONDAŻ HYDROAKUSTYCZNY

Powierzchniowe systemy GNSS

Serwisy postprocessingu POZGEO i POZGEO D

SYMULACJA STOCHASTYCZNA W ZASTOSOWANIU DO IDENTYFIKACJI FUNKCJI GÊSTOŒCI PRAWDOPODOBIEÑSTWA WYDOBYCIA

Janusz Śledziński. Technologie pomiarów GPS

System informacji przestrzennej w Komendzie Miejskiej w Gdańsku. Rysunek 1. Centrum monitoringu w Komendzie Miejskiej Policji w Gdańsku.

Projekt FieldFact Europejski system Galileo

Warunki Oferty PrOmOcyjnej usługi z ulgą

NSDZ. Nawiewniki wirowe. ze zmienn¹ geometri¹ nawiewu

Na wirtualnym szlaku Geoportal małopolskich szlaków turystycznych narzędziem do promocji regionu

Modelowanie œrodowiska 3D z danych pomiarowych**

SINGLE-IMAGE HIGH-RESOLUTION SATELLITE DATA FOR 3D INFORMATIONEXTRACTION

Wstęp. Jerzy WYSOCKI, Paweł ORŁOWSKI

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/12

Oferta na dostarczenie systemu. monitorowania pojazdów z. wykorzystaniem technologii GPS/GPRS. dedykowanego dla zarz¹dzania oraz

Analiza dokładności i dostępności serwisów systemu ASG-EUPOS w nawigacji i transporcie lotniczym

STANISŁAW OSZCZAK Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie

Miesięczne opłaty abonamentowa w promocji DIALOG bez ograniczeń

Elektryczne ogrzewanie podłogowe fakty i mity

Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

OPRACOWANIE DANYCH GPS CZĘŚĆ I WPROWADZENIE DO GPS

Problematyka dostępności sygnałów GNSS na obszarach miejskich Kinga Królikowska, Piotr Banasik

Metrologia cieplna i przepływowa

ZAŁOŻENIA I STAN AKTUALNY REALIZACJI

Jerzy Stopa*, Stanis³aw Rychlicki*, Pawe³ Wojnarowski* ZASTOSOWANIE ODWIERTÓW MULTILATERALNYCH NA Z O ACH ROPY NAFTOWEJ W PÓ NEJ FAZIE EKSPLOATACJI

Skanowanie trójwymiarowej przestrzeni pomieszczeñ

Piece rozp³ywowe. Maschinen- und Vertriebs GmbH & Co.KG

Wyznaczanie charakterystyki widmowej kolorów z wykorzystaniem zapisu liczb o dowolnej precyzji

Romuald Radwan*, Janusz Wandzel* TESTY PRODUKCYJNE PO CZONE ZE WSTÊPNYM ODSIARCZANIEM SUROWEJ ROPY NAFTOWEJ NA Z O U LGM

Procedura weryfikacji badania czasu przebiegu 1 paczek pocztowych

WYKORZYSTANIE SYSTEMU EGNOS NA POTRZEBY NAWIGACJI LOTNICZEJ W POLSCE WSCHODNIEJ

Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF

PORÓWNANIE MO LIWO CI AKTUALIZACJI BAZY DANYCH GIS Z WYKORZYSTANIEM ORTOFOTOMAP I ODBIORNIKÓW GPS TYPU: MOBILE MAPPER

INSTRUKCJA OBSŁUGI MC-2810 CYFROWY SYSTEM GŁOŚNIKOWY 5.1 KANAŁÓW DO KINA DOMOWEGO

EGZAMIN POTWIERDZAJ CY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2014 CZ PRAKTYCZNA

PREZENTACJA INFORMACJI FINANSOWEJ w analizach i modelowaniu finansowym. - dane z rynków finansowych DANE RÓD OWE

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Przedmowa Czêœæ pierwsza. Podstawy frontalnych automatów komórkowych... 11

System ASG-EUPOS stan dzisiejszy i perspektywy rozwoju

DWP. NOWOή: Dysza wentylacji po arowej

Zagro enia fizyczne. Zagro enia termiczne. wysoka temperatura ogieñ zimno

FOTOGRAMETRIA ANALITYCZNA I CYFROWA

Szkice polowe i dzienniki pomiarowe

PA39 MIERNIK przetwornikowy MOCY

Dostępność poprawek sieciowych w pomiarach GNSS/RTN na Zatoce Gdańskiej, w kontekście określania parametrów ruchu statku

WYKORZYSTANIE ODBIORNIKÓW LEICA GPS 1200 W GEODEZYJNYCH POMIARACH TERENOWYCH

Zadania. SiOD Cwiczenie 1 ;

Lp. Promotor Temat Dyplomant 1. Dr inż. A. Dumalski. Badanie dokładności użytkowej niwelatora cyfrowego 3. Dr inż. A. Dumalski

NTDZ. Nawiewniki wirowe. z si³ownikiem termostatycznym

TYTUŁ IPS P przyrząd do badania imisji wg nowej metody pomiaru

POMIAR STRUMIENIA PRZEP YWU METOD ZWÊ KOW - KRYZA.

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

Transkrypt:

POLSKIE Tworzenie TOWARZYSTWO NMT za pomoc¹ INFORMACJI GPS RTK/OTF PRZESTRZENNEJ ROCZNIKI GEOMATYKI 2006 m TOM IV m ZESZYT 3 171 TWORZENIE NMT ZA POMOC GPS RTK/OTF PRODUCING DTM BY GPS RTK/OTF Katarzyna Paj¹k, Adam Cieæko, Stanis³aw Oszczak Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji, Uniwersytet Warmiñsko-Mazurski w Olsztynie S³owa kluczowe: numeryczny model terenu, GPS, RTK, GPRS Keywords: Digital Terrain Model, GPS, RTK, GPRS Wstêp Istnieje zapotrzebowanie na coraz dok³adniejsze modele przestrzenne powierzchni terenu. Numeryczny model terenu (NMT) jest niew¹tpliwie elementem kluczowym dla wielu zastosowañ. Jego wykorzystanie oraz nowe techniki prezentacji daj¹ wiele nowych mo liwoœci, np. dla potrzeb zarz¹dzania czy planowania przestrzennego. Jednak jakoœæ uzyskiwanych na podstawie pomiarów geodezyjnych modeli rzeÿby terenu zale y od szeregu elementów. Zarówno technologie pomiaru obiektu, jak i sposób ich opracowania czy rozmieszczenie punktów pomiarowych determinuje jakoœæ uzyskanego numerycznego modelu terenu. Rozmieszczenie punktów pomiarowych lub krok siatki pomiarowej, jak równie stosowane algorytmy interpolacyjne maj¹ kluczowe znaczenie dla rezultatu koñcowego. Dla jednego obiektu mo - na uzyskaæ ró ne zobrazowania rzeÿby terenu w zale noœci od sposobu wykonania samego pomiaru terenowego, jak i przyjêtych za³o eñ dotycz¹cych opracowania. W artykule przedstawiono technologiê pozyskania danych terenowych przy u yciu precyzyjnej metody RTK/OTF (Real Time Kinematic/On The Fly) z wykorzystaniem ³¹cza GPRS (General Packet Radio Services pakietow¹ transmisjê danych) do transmisji poprawek. Precyzyjna metoda RTK (Real Time Kinematic pomiar w czasie rzeczywistym) pozwala pozyskaæ w czasie rzeczywistym wspó³rzêdne poziome i wspó³rzêdn¹ wysokoœciow¹ efektywnie, w krótkim czasie, przy ma³ym nak³adzie pracy. Opis eksperymentu (pomiary bezpoœrednie RTK/OTF) Eksperyment przeprowadzono 21 wrzeœnia 2005 roku w okolicy wsi Stawiguda pod Olsztynem. Celem pomiarów by³o uzyskanie odpowiednio dok³adnych wspó³rzêdnych, na podstawie których mo na bêdzie stworzyæ NMT. Wspó³rzêdne w uk³adzie 2000 wyznaczono technik¹ GPS RTK/OTF w odstêpach jednosekundowych. Pozycje RTK zosta³y nastêpnie porównane z pozycjami odniesienia policzonymi jako œrednia arytmetyczna z czterech nieza-

172 Katarzyna Paj¹k, Adam Cieæko, Stanis³aw Oszczak Rys. 1. Zaprojektowane równoleg³e profile pomiarowe w programie MikroMapa i nawigacja po profilach (linie krzywe) le nych wyznaczeñ OTF w trybie post-processing. Zarejestrowane zosta³y tak e dane pozwalaj¹ce na uzyskanie pozycji w trybie DGPS postprocessing, które równie porównano z pozycjami odniesienia. W celu wykonania pomiarów terenowych wykorzystano stacjê referencyjn¹, znajduj¹c¹ siê w budynku Wydzia³u Geodezji i Gospodarki Przestrzennej w Olsztynie. Stacja referencyjna GPS pod³¹czona jest tunelem IP- SEC do wybranego operatora telefonii komórkowej. Dane ze stacji gromadzone s¹ przez Replikator systemu i w kolejnej fazie zostaj¹ adresowane do poszczególnych u ytkowników mobilnych systemu GPRS. Technologia GPRS opracowana w Katedrze Geodezji Satelitarnej i Nawigacji Uniwersytetu Warmiñsko-Mazurskiego w Olsztynie z wykorzystaniem terminali firmy Biatel zapewnia niezawodnoœæ oraz bardzo rozleg³y zasiêg niezbêdny w systemie dystrybucji poprawek (Oszczak, Cieæko, Oszczak, 2004). W celu wykonania analiz dok³adnoœci niezbêdne by³o ustawienie dodatkowej stacji bazowej pracuj¹cej w trybie post-processing. Stacja znajdowa³a siê na terenie mierzonego obszaru. Pomiary wykonano na profilach w odstêpach co 15 m, które wczeœniej zaprojektowano w programie MikroMapa, a nastêpnie przekonwertowano do odbiornika ruchomego Thales Mobile Mapper, dziêki czemu mo liwa by³a precyzyjna nawigacja po zaprojektowanych profilach (Cieæko, Oszczak, Oszczak, 2006). Do pomiarów wykorzystano pojazd czteroko- ³owy typu quad, znajduj¹cy siê na wyposa eniu Katedry Geodezji Satelitarnej i Nawigacji Uniwersytetu Warmiñsko-Mazurskiego. Na pojeÿdzie umieszczono niezbêdn¹ aparaturê do pozyskania danych terenowych. Aparatura pomiarowa sk³ada- ³a siê z dwóch precyzyjnych geodezyjnych odbiorników firmy Ashtech, dwóch odbiorników nawigacyjnych Thales Mobile Mapper z opcj¹ post-processing, anten GPS: geodezyjnej i nawigacyjnej oraz terminala GPRS. Rys. 2. Pojazd czteroko³owy z zamocowanymi odbiornikami geodezyjnymi i nawigacyjnymi

Tworzenie NMT za pomoc¹ GPS RTK/OTF 173 Po przeprowadzeniu pomiarów wykonano szereg obliczeñ i analiz. Podczas pracy metod¹ real-time uzyskano wspó³rzêdne w czasie rzeczywistym. Pozycja dla ka dej sekundy wyliczona jako œrednia arytmetyczna z czterech niezale nych wyznaczeñ OTF da³a mo liwoœæ przeprowadzenia analiz dok³adnoœci. Korzystaj¹c z obserwacji nadliczbowych policzono b³êdy œrednie dla ka dej wspó³rzêdnej X, Y, H stosuj¹c poni sze wzory: ( ) ( ) ( ) 2 2 X œr X i Y Yi H H Œr Œr i m X =, m Y =, m H = n 1 n 1 n 1 gdzie: m X, m Y, m H b³êdy œrednie odpowiednio dla wspó³rzêdnej X, Y i Z, X œr, Y œr, H Œr wartoœci œrednie pomierzonych wspó³rzêdnych, X i, Y i, H i wartoœci pomierzonych wspó³rzêdnych, n liczba wyznaczeñ punktu. Przeciêtne b³êdy wspó³rzêdnych X, Y, H dla ca³ego pomiaru wynios³y: m X = 0,096 m, m Y = 0,064 m, m H = 0,198 m. Uzyskane rezultaty na ka d¹ sekundê pomiaru prezentuje rysunek 3. Maj¹c wspó³rzêdne obliczone na ka d¹ sekundê pomiaru mo liwe by³o okreœlenie dok³adnoœci metody RTK/OTF oraz metody DGPS w trybie post-processing (Oszczak, Cienko, Oszczak, 2004). Ró nice wspó³rzêdnych otrzymanych z wyznaczeñ poszczególnymi metodami GPS przedstawiaj¹ rysunki 4 i 5. Wartoœci œrednich ró nic pomiêdzy wspó³rzêdnymi pozycji odniesienia, a wspó³rzêdnymi otrzymanymi z pomiarów wynios³y odpowiednio: m metod¹ RTK: d X = 0,100 m, d Y = 0,045 m, d H = 0,038 m m metod¹ DGPS w trybie post-processing: d X = 0,384 m, d Y = 1,323 m, d H = 1,710 m W czasie 90 minut pomiaru uzyskaliœmy równie czêœæ ma³o przydatnych wyznaczeñ. Dane zebrane w ci¹gu pierwszych 40 minut pomiaru s¹ bardzo zadowalaj¹ce, œrednie b³êdy wspó³rzêdnych X, Y, H, na ka d¹ sekundê pomiaru prezentuje rysunek 6. Ró nice w pozycji horyzontalnej waha³y siê na poziomie kilku milimetrów, natomiast w pozycji wertykalnej na poziomie kilkunastu milimetrów. Po 40 minutach pomiaru znacznie zmala³a jakoœæ uzyskanych pozycji, co by³o spowodowane: mniejsz¹ liczb¹ widocznych satelitów, zmian¹ w konfiguracji satelitów, a tak e z pojawienia siê zas³on horyzontu. Zas³ony te spowodowane by³y bliskoœci¹ lasu oraz ukszta³towaniem terenu (du e deniwelacje) (Cieæko, Oszczak, Oszczak, 2006). 2 Numeryczny model terenu z pomiarów RTK/OTF Otrzymane wyniki pos³u y³y do wygenerowania NMT (rys. 7) w programie Surfer Software. Na skutek chwilowych spadków dok³adnoœci pozycji czêœæ obserwacji uzupe³niono danymi pochodz¹cymi z pomiarów w trybie post-processing. W celu uzyskania przejrzystej i uporz¹dkowanej organizacji przestrzennej przetwarzanych danych zastosowano siatkê kwadratów GRID. Ze wzglêdu na du e deniwelacje, dla zapewnienia odpowiedniej dok³adnoœci modelowania powierzchni terenu, przyjêto oczko siatki o wymiarze 10 x10 m. Do interpolacji powierzchni u yto metody krigingu, stosowanej czêsto

174 Katarzyna Paj¹k, Adam Cieæko, Stanis³aw Oszczak do ró nych typów danych. Metoda krigingu tworzy dobry model dla du ej liczby danych i mo na powiedzieæ, e tworzy model GRID dok³adnie i zgodnie z danymi pomiarowymi (Goœciewski, Bojarowski, 2005). Podsumowanie Niniejszy eksperyment mia³ na celu zbadanie przydatnoœci i dok³adnoœci satelitarnych technik pozycjonowania w warunkach dynamicznych. Z przedstawionych analiz mo na wnioskowaæ, i satelitarny system pozycjonowania GPS jest precyzyjny, co pozwala uzyskaæ wysok¹ dok³adnoœæ obrazowania rzeÿby terenu. Pomiary w czasie rzeczywistym metod¹ RTK mog¹ byæ znakomitym narzêdziem do tworzenia NMT. Z powodzeniem mo e byæ stosowana transmisja korekcji za pomoc¹ technologii GPRS. W omawianym eksperymencie otrzymano wyniki, które pokazuj¹, e pomiar metod¹ GPS danych terenowych s³u ¹cych do generowania NMT jest szybki i charakteryzuje siê wysok¹ dok³adnoœci¹. Stwierdzono równie, e pojawienia siê zas³on horyzontu drastycznie obni a dok³adnoœæ tego pomiaru. Prowadzi to do wniosku, e proponowan¹ metodê mo na u ywaæ z powodzeniem tylko w terenach dostêpnych i niezabudowanych. Literatura Cieæko A., Oszczak B., Oszczak S., 2003: Determination of Accuracy and Coverage of Permanent Reference Station (DGPS/RTK) in Gdynia. 7th Bilateral Geodetic Meeting Italy-Poland, Bressanone, Italy, 22-24 May 2003, Published in Reports on Geodesy, No 2(65): 45-51.II. Cieæko A, Oszczak B, Oszczak S., 2006: Driver By DTM. GPS and GSM Power Cost - Effective Terrain Modelling, GPS World, April 2006, Vol.17, No 4. Goœciewski D., Bojanowski K., 2005: Technical Sciences, Suplement 2 (2005), Publisher UWM. Oszczak S., Cieæko A., Oszczak B., 2004: Teletransmisja DGPS/RTK za pomoc¹ GSM/GPRS z wykorzystaniem n-stacji referencyjnych i dedykowanego APN, EGNOS Workshop, Kraków, 23-24 wrzesieñ 2004, CD ROM Proceedings. Summary The paper presents technology of obtaining terrain data for the purpose of generating a Digital Terrain Model (DTM), applying the precise RTK/OTF method and using the GPRS link for transmission of corrections. The DTM coordinates are acquired efficiently in real time. mgr in. Katarzyna Paj¹k kati_ko@wp.pl prof. dr hab. in. Stanis³aw Oszczak oszczak@uni.olsztyn.pl

Tworzenie NMT za pomoc¹ GPS RTK/OTF 175 Rys. 3. Œrednie b³êdy wspó³rzêdnych dla wartoœci odniesienia Rys. 4. Dok³adnoœci wyznaczenia wspó³rzêdnych metod¹ RTK (real-time) Rys. 5. Dok³adnoœci uzyskane z poprawkami DGPS (czas lokalny)

176 Katarzyna Paj¹k, Adam Cieæko, Stanis³aw Oszczak Rys. 6. Œrednie b³êdy wspó³rzêdnych dla wartoœci odniesienia (dla pierwszych 40 minut pomiaru) Rys. 7. Numeryczny model terenu wygenerowany z pomiarów RTK