Wykorzystanie odbiorników do nawigacji satelitarnej klasy GIS oraz systemu ASG-EUPOS w praktyce leśnej Michał Brach Wydział Leśny SGGW.

Prezentacja na temat: "Wykorzystanie odbiorników do nawigacji satelitarnej klasy GIS oraz systemu ASG-EUPOS w praktyce leśnej Michał Brach Wydział Leśny SGGW."— Zapis prezentacji:

1 Wykorzystanie odbiorników do nawigacji satelitarnej klasy GIS oraz systemu ASG-EUPOS w praktyce leśnej Michał Brach Wydział Leśny SGGW

2 Różnicowa metoda pomiaru DGPS – podstawy i efekty działania EFEKT: - redukcja błędów spowodowanych zmiennością opóźnień: jonosferycznego i troposferycznego, niedokładności efemeryd, oraz błędów zegara satelity - dociągnięcie pomiaru do docelowego układu współrzędnych - redukcja błędu wyznaczania pozycji od kilku metrów do kilkunastu centymetrów

3 Sieć ASG-EUPOS Celem założenia sieci ASG- EUPOS jest udostępnianie on-line poprawek umożliwiających precyzyjne pozycjonowanie na terenie Polski. Punkty ASG-EUOPS stanowi osnowę geodezyjną zgodnie z Prawem geodezyjnym i kartograficznym. Sieć 98 naziemnych stacji położonych w odległości około 70 km od siebie odbiera sygnały z systemów nawigacyjnych Navstar GPS, Galileo i Glonass. Różnicowa metoda pomiaru – źródło poprawek http://www.asgeupos.pl/

4 Sieć ASG-EUPOS Wybór rodzaju poprawki http://www.asgeupos.pl/ KODGIS – serwis udostępniający poprawki RTK/DGNSS, umożliwiający wyznaczenie współrzędnych z błędem średnim nie większym niż 0.25 m przy korzystaniu z odbiornika L1/L2 oraz nie większym niż 1.5 m przy wykorzystaniu odbiornika L1. RodzajNazwaMetoda pomiaru Transmisja danych Zakładana dokładność Minimalne wymagania sprzętowe Serwisy czasu rzeczywistego NAWGEOkinematyczna (RTK) Internet, GSM (GPRS) do 0,03 m (poz.) do 0,05 m (pion.) Odbiornik L1/L2 RTK, moduł komunikacyjny KODGIS kinematyczna (DGPS) do 0,25 m Odbiornik L1 DGPS, moduł komunikacyjny NAWGIS do 3 m Serwisy post- processingu POZGEOstatyczna Internet Zależna od warunków pomiarowych (0,01 - 0,10 m) Odbiornik L1 POZGEO D statyczna, kinematyczna

5 Odbiornik do nawigacji satelitarnej klasy GIS Segment odbiorników klasy GIS, odpowiada na zapotrzebowanie osób chcących wykonywać podstawowe pomiary oraz pracować na własnych mapach.

6 Odbiornik do nawigacji satelitarnej klasy GIS Zalety -system operacyjny Windows -wyższej klasy anteny i moduły nawigacyjne -systemy eliminujące sygnały odbite -możliwość instalacji dowolnego oprogramowania -otwartość na urządzenia peryferyjne (dodatkowe anteny) -możliwe jest wykonanie korekcji różnicowej w czasie rzeczywistym (format RTCM) -zapis danych w formatach wektorowych -praca na własnoręcznie wykonanych mapach -aktualizacja opisowej bazy danych -odporność na trudne warunki terenowe

7 Odbiornik do nawigacji satelitarnej klasy GIS Wady -cena odbiornika -konieczność zakupienia dodatkowego oprogramowania (obsługa mapy, rejestracja poprawek) -odbiornik musi akceptować poprawki w formacie RTCM -ograniczony zasięg sieci GSM na obszarach leśnych -system operacyjny Windows lubi odmówić współpracy (konieczność częstego zapisu danych) -w dni słoneczne wyświetlacze są nieczytelne

8 Zasięg sieć GSM na terenie Polski Plus GSM Orange Era

9 Pomiary w leśnictwie Głuchów Wykorzystano jednoczęstotliwościowy odbiornik sygnałów GPS Navstar model Trimble ProXH oraz rejestrator Trimble Nomad. Technika pomiaru: - planowanie sesji pomiarowej - podłączenie do sieci ASG-EUPOS (poprawka KODGIS) - rejestracja przy PDOP niższym niż 6 - interwał 1 sekunda, pomiar minimum 240 epok - zastosowanie dwóch różnych masek elewacji 10° i 20° - pomiar w dwóch różnych porach roku (grudzień i wrzesień) - antena umieszczona na wysokości 2m - zapis obserwacji w państwowym układzie współrzędnych 2000 - format zapisu – plik shape Elewacja 10°Elewacja 20°

10 Punkty referencyjne Wykorzystano osnowę geodezyjną założoną na terenie leśnictwa Głuchów należącego do LZD Rogów. Średni błąd położenia punktu osnowy m P po wyrównaniu wynosi 6 cm. Średni błąd punktów nawiązania nie przekracza 2 cm.

11 Powierzchnie badawcze Powierzchnie badawcze zlokalizowano w drzewostanach o zróżnicowanych charakterystykach. Istotnym czynnikiem było ponadto maksymalne zmniejszenie odległości od punktów referencyjnych. Każdy z punktów pomiarowych wyznaczono w oparciu o metodę biegunową. Wiek drzewostanów i lokalizacja powierzchni

12 Powierzchnie badawcze Łącznie założono i zastablizowano 36 powierzchni na, których oprócz wyznaczania współrzędnych wykonano zdjęcia hemisferyczne.

13 Powierzchnie badawcze Różnica widoczności nieba w zależności od pory w zależności od powierzchni może być znaczna.

14 Powierzchnie badawcze Różnica widoczności nieba w zależności od pory w zależności od powierzchni może być znaczna.

15 Wyniki Błędy średnie wyznaczania współrzędnych X, Y IglasteLiściaste LatoZimaLatoZima Średnia± 1,14± 1,03± 0,97± 1,07 Max± 4,03± 4,16± 2,92± 3,38 Odchylenie std.0,790,760,690,88

16 Wyniki Błędy średnie wyznaczania współrzędnych X, Y z uwzględnieniem maski elewacji Maska 10°Maska 20° LatoZimaLatoZima Średnia± 1,13± 1,05± 1,04 Max± 2,93± 4,16± 4,03± 3,38 Odchylenie std.0,730,790,80

17 Wyniki Błędy średnie wyznaczania współrzędnych X, Y z typów drzewostanów

18 Wyniki Histogram błędów średnich

19 Wyniki IglasteLiściaste LatoZimaLatoZima Błąd średni± 2,48± 1,82± 2,35± 2,03 Błąd systematyczny1,450,750,490,61 Błędy średnie wyznaczania wysokości

20 Wyniki Błędy średnie wyznaczania wysokości w zależności od zmian maski elewacji Maska 10°Maska 20° LatoZimaLatoZima Błąd średni± 2,40± 1,42± 2,56± 2,26 Błąd systematyczny1,050,781,270,63

21 Wnioski -Wykorzystanie korekcji różnicowej nie likwiduje efektu odbicia sygnału ale istotnie wpływa na poprawę uzyskiwanych dokładności -Zmiana maski elewacji nie wpływa istotnie na uzyskiwane dokładności -Najlepiej jest wykonywać pomiary w okresie późnej jesieni i wczesnej wiosny -Wyznaczanie wysokości jest obarczone znacznie większym błędem -Nie każdy odbiornik do nawigacji satelitarnej pozwala na wykonanie korekcji różnicowej -Większość odbiorników klasy GIS pozwala wykonać korekcję różnicową -Zasięg sieci gsm może być czynnikiem ograniczającym działanie mechanizmu korekcji różnicowej -Wskazany jest zakup teleskopowej tyczki do zamocowania zewnętrznej anteny -Sieć ASG-EUPOS jest jak na razie darmowa – czemu więc nie spróbować??

22 Dziękuję za uwagę