GNSS Wykład Standardy Techniczne


GAÓWNY URZD GEODEZJI I KARTOGRAFII
DEPARTAMENT GEODEZJI KARTOGRAFII I SYSTEMÓW
INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ
PRZEPISY PRAWNE I STANDARDY TECHNICZNE
CZŚĆ 2 : STANDARDY TECHNICZNE
Opracowanie: Ryszard Pażus
Korekta: Dariusz Felcenloben
Weryfikacja: Jarosław Bosy
Projekt współfinansowany
Materiał szkoleniowy
przez Unię Europejską
Reprodukowanie, kopiowanie, fotografowanie, skanowanie
Europejski Fundusz
części lub całości materiału bez zgody Głównego Geodety
Kraju jest zabronione
Rozwoju Regionalnego
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
1/37
WPROWADZENIE
Czy należy bać się systemu GNSS?
globalnego satelitarnego systemu nawigacji i pozycjonowania
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.
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
2/37
WPROWADZENIE
Przed podjęciem decyzji o wykonaniu pomiarów z
wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS, należy w pierwszym
rzędzie przeanalizować obowiązujące standardy
dokładnościowe dla różnych typów/grup/klas realizowanych
obiektów, z możliwościami, jakie daje nam w tym względzie
system i jego serwisy.
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
3/37
Dokładności wybranych
obiektów pomiarowych
Punkty podstawowej osnowy poziomej:
dla punktów I klasy miarą dokładności jest błąd względny między
sąsiednimi punktami, który musi być mniejszy od 5ppm (parts per
milion = 10-9), czyli np. dla odległości 10 km nie więcej niż 5 cm
dla punktów szczegółowej osnowy II klasy miarą dokładności jest
średni błąd położenia punktu po wyrównaniu w nawiązaniu do punktów
I klasy, który musi być mniejszy od 5 cm
dla punktów szczegółowej osnowy III klasy miarą dokładności jest
średni błąd położenia punktu po wyrównaniu, w nawiązaniu do punktów
klas wyższych, który musi być mniejszy od 10 cm
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
4/37
Dokładności wybranych
obiektów pomiarowych
Punkty osnowy pomiarowej:
Obecnie obowiązujący standard techniczny nie precyzuje wymaganej
dokładności dla osnów pomiarowych, która zależna jest jedynie od celu
wykonywania pomiarów.
Dla osnowy pomiarowej poziomej wyróżnia się jedynie następujące cele:
nawiązanie pomiarów sytuacyjnych i rzezby terenu
wyniesienie projektu na gruncie
wykonywanie pomiarów realizacyjnych przy obsłudze inwestycji (osnowy
realizacyjne)
badania przemieszczeń lub odkształceń obiektów budowlanych i podłoża
gruntowego
dla ostatnich trzech z w.w. celów pomiarów, mogą być wymagane wyższe
dokładności lokalne.
Dla punktów wysokościowej osnowy pomiarowej średni błąd określenia
wysokości powinien być:
dla niwelacji: mniejszy niż 20 mm/km
dla pozostałych metod określenia wysokości punktu: mniejszy od 10 cm
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
5/37
Dokładności wybranych
obiektów pomiarowych
Punkty sytuacji terenowej:
o wyraznych konturach, zachowujących swą niezmienność w
okresach wieloletnich, trwale związanych z podłożem: z
dokładnością ą 10 cm względem osnowy geodezyjnej
o mniej wyraznych konturach jak: krawędzie budowli ziemnych,
nie rozgraniczone drogi publiczne, elementy podziemne uzbrojenia
terenu i drugorzędne szczegóły uliczne, urządzenia terenów
użyteczności publicznej, z dokładnością ą 30 cm względem osnowy
geodezyjnej
o niewyraznych obrysach lub małego znaczenia gospodarczego
jak: punkty załamania konturów użytków gruntowych i konturów
klasyfikacyjnych, naturalne linie brzegowe wód płynących, linie
podziałowe na oddziały w lasach państwowych, z dokładnością
ą 50 cm względem osnowy geodezyjnej
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
6/37
Dokładności wybranych
obiektów pomiarowych
Punkty osnowy wysokościowej:
Miarą dokładności wysokości punktów sąśrednie błędy niwelacji
po wyrównaniu dla podstawowej i szczegółowej osnowy
wysokościowej.
Dopiero na poziomie osnowy pomiarowej wprowadza się w standardzie
miarę poprzez średni błąd określenia wysokości:
dla punktów wysokościowych I klasy - średni błąd po wyrównaniu
powinien być mniejszy od 1.0 mm/km
dla punktów wysokościowych II klasy - średni błąd po wyrównaniu
powinien być mniejszy od 2.0 mm/km
dla punktów III klasy  4 mm/km
dla punktów IV klasy  10 mm/km
dla punktów wysokościowej osnowy pomiarowej  20 mm/km lub
średni błąd określenia wysokości punktu mniejszy od 10 cm.
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
7/37
Dokładności wybranych
obiektów pomiarowych
Szczegółowa wysokościowa osnowa geodezyjna III i IV
klasy:
W Wytycznych Technicznych G-2, dla niwelacji przy użyciu systemów
satelitarnych, kryterium dopuszczalnej wartości średniego błędu
określenia wysokości punktu wynosi odpowiednio:
dla punktów III klasy : ą10 mm
dla punktów IV klasy: ą 20 mm
Charakterystyczne punkty terenowe należy określać względem
wysokościowej osnowy geodezyjnej z dokładnością:
dla elementów naziemnych uzbrojenia terenu: ą0.01 m
na budowlach i urządzeniach technicznych o konstrukcji trwałej:
ą 0.05 m
na budowlach i urządzeniach technicznych ziemnych oraz na
urządzeniach technicznych podziemnych, zakrytych: ą0.10 m
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
8/37
Cechy praktyczne
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 ustawy Pgik - pod
względem dokładności sytuowanej między punktami sieci EUREF-POL
i POLREF
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.
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
9/37
Wytyczne techniczne
WYTYCZNE TECHNICZNE G-1.12
Pomiary satelitarne oparte na systemie
precyzyjnego pozycjonowania
ASG-EUPOS
(projekt)
10/37
Wytyczne techniczne G-1.12
Rozdział I Postanowienia ogólne
Rozdział II Wykonywanie statycznych pomiarów satelitarnych
Rozdział III Opracowanie statycznych pomiarów satelitarnych
z wykorzystaniem serwisu automatycznego POZGEO
Rozdział IV Opracowanie statycznych pomiarów satelitarnych
z wykorzystaniem serwisu autonomicznego POZGEO D
Rozdział V Wykonywanie satelitarnych pomiarów w czasie
rzeczywistym w systemie ASG-EUPOS
Rozdział VI Wykonywanie satelitarnych pomiarów różnicowych
11/37
Przedmiot i zakres wytycznych
Określają zasady wykonywania pomiarów satelitarnych (ASG-
EUPOS):
" metodami statycznymi
(serwisy: POZGEO i POZGEO D)
" metodami czasu rzeczywistego
(serwisy: NAWGEO, KODGIS, NAWGIS)
Zobowiązują do stosowania ogólnych zasad
obowiązujących przy wykonywaniu pomiarów
geodezyjnych, w tym zapewnienia niezależnej kontroli
wyników pomiarów, określonych w odrębnych
przepisach
12/37
Wybór serwisu
System ASG-EUPOS  może być wykorzystywany:
1. do zakładania szczegółowych poziomych osnów geodezyjnych II i
III klasy,
2. do zakładania osnów pomiarowych poziomych i wysokościowych,
3. w pomiarach sytuacyjno-wysokościowych,
4. przy pomiarach katastralnych,
5. przy pomiarach danych na potrzeby SIT ,
oraz innych pracach geodezyjnych, w których dokładności
pomiaru gwarantowane w serwisach są wystarczające
13/37
Idea pomiaru statycznego
Pomiar statyczny służy do przestrzennego określenia położenia
punktu w oparciu o zarejestrowane w określonym okresie
czasu w pamięci odbiornika dane obserwacyjne z systemu
GNSS oraz obliczenie współrzędnych i wysokości punktów w
trybie post-processingu.
Metoda pomiarów, w której co najmniej dwa odbiorniki (bazowy
i ruchomy pozostają bez ruchu przez cały okres pomiaru.
Metoda pomiaru:
" statyczna
" szybka statyczna
14/37
Idea pomiaru statycznego
Opracowanie wyników w post-procesingu:
automatycznie w systemie ASG-EUPOS (serwisy POZGEO)
umożliwiające obliczenie w trybie post-processingu obserwacji GNSS
wykonanych metodą statyczną z deklarowanym błędem:
a) nie większym niż 0,01 m  przy wykorzystaniu odbiornika L1/L2
b) nie większym niż 0,1 m  przy wykorzystaniu odbiornika L1
autonomicznie przy wykorzystaniu danych obserwacyjnych ze stacji ASG-
EUPOS (serwis POZGEO D)
Serwis pobierania obserwacji satelitarnych GNSS w formacie RINEX (plik
tekstowy w kodach ASCII) z wybranych przez użytkownika stacji referencyjnych
przy wykorzystaniu oprogramowania wykonawcy.
15/37
Idea pomiaru RTK
Pomiar metodą RTK służy do przestrzennego określenia
położenia punktów w czasie rzeczywistym w oparciu o
odebrane przez odbiornik dane z systemu satelitarnego oraz
poprawki (korekty) RTK przekazywane z sieci stacji ASG-
EUPOS.
16/37
Idea pomiaru RTK
Przy pomiarze metodą RTK należy unikać:
1. Zakryć horyzontu (przeszkody terenowe, budynki, drzewa,..
2. Występowania w bezpośrednim sąsiedztwie aktywnych
elementów infrastruktury technicznej (np. nadajniki radiowe,
linie energetyczne, kolejowe, itp.)
3. Przeszkód terenowych  odbicia sygnałów (budynki,
budowle, drzewa, itp.)
17/37
Idea pomiaru RTK
W przypadku pomiarów:
" punktów granicznych,
" punktów osnowy pomiarowej lub innych,
otrzymane wartości powinny być sprawdzone za pomocą
drugiego, niezależnego pomiaru wykonywanego:
metodą RTK
metodą klasyczną (poligonową lub wcięć)
lub inną
Przez drugie niezależne wyznaczenie RTK należy rozumieć:
1. Pomiar wykonany przy ponownej inicjalizacji odbiornika
2. Pomiar wykonany innym zestawem pomiarowym
3. Pomiar i opracowanie obserwacji w trybie post-processingu
18/37
Idea pomiaru RTK
W przypadku dwukrotnego, niezależnego pomiaru, otrzymane
różnice nie powinny przekraczać wartość:
dx, dy d" 0,06m
dh d" 0,09m
19/37
Kontrola sprzętu
Należy sprawdzić poprawność działania sprzętu i otrzymanych
poprawek w oparciu o pomiar kontrolny na punkcie o
znanych współrzędnych płaskich i/lub wysokości  punkt ten
powinien być zlokalizowany na obiekcie (do 0,5 km).
Dane o punkcie kontrolnym mogą pochodzić z:
1. Zasobu geodezyjnego i kartograficznego
2. Innych zródeł np. wcześniej wykonanych pomiarów RTK
20/37
Idea pomiaru RTK
Różnice pomiędzy wynikiem pomiaru kontrolnego metodą
RTK, a danymi:
a) pozyskanymi z zasobu  nie powinny przekraczać wartości
określonych w instrukcjach i wytycznych technicznych
b) z innych zródeł  nie powinny przekraczać wartości:
dx, dy d" 0,06m, dh d" 0,09m
21/37
Pomiar wysokości anteny nad punktem
centrum fazowe
anteny GPS
centrum fazowe
anteny GPS
Odczyt wysokości
"skośnej"
Odczyt wysokości
"pionowej"
centr znaku centr znaku
punktu punktu
22/37
antenna offset
antenna offset
+
+
Dziennik obserwacyjny
W czasie pomiarów statycznych użytkownik
obowiązany jest prowadzić dziennik
obserwacyjny, w którym zapisane będą
następujące informacje:
" numer punktu pomiarowego,
" data wykonania pomiaru na punkcie,
" czas rozpoczęcia i zakończenia pomiaru,
" numer sesji obserwacyjnej na punkcie,
" typ i numer seryjny odbiornika GNSS użytego
do pomiaru,
" typ i numer seryjny anteny GNSS użytej do
pomiaru,
" wysokość anteny nad punktem pomierzona na
początku i końcu sesji obserwacyjnej,
" krótka adnotacja o zasłonach strefy niebieskiej
występującej nad punktem i uwagi dotyczące
przebiegu pomiaru
" imię i nazwisko wykonującego pomiar.
23/37
Dokumentacja techniczna
Dokumentacja techniczna z pomiarów satelitarnych w
systemie ASG-EUPOS powinna być kompletowana na
zasadach określonych w
Instrukcji Technicznej O-3,
z uwzględnieniem modyfikacji wynikających z
zastosowania satelitarnych metod pomiaru.
24/37
Zasady kompletowania
GRUPY FUNKCJONALNE
GRUPY ASORTYMENTOWE
1. Osnowy geodezyjne.
2. Osnowy grawimetryczne.
3. Pomiary astronomiczne.
Zasób
4. Zdjęcia lotnicze.
bazowy
& & & & .
9. Mapa zasadnicza.
10. Ewidencja gruntów i budynków.
zasób
11. Taksacja nieruchomości.
& & & & ..
Zasób
Zasób
13. Gleboznawcza klasyfikacja.
użytkowy
przejściowy
14. Rozgraniczenia nieruchomości.
15. Podziały nieruchomości.
& & & & &
18. Pomiary inwentaryzacyjne.
& & & & & .
Podstawowa jednostka segregująca: 25. Inne opracowania.
Sekcja mapy topograficznej w skali 1:10 000
25/37
Dokumentacja techniczna
Skład dokumentów technicznych dla poszczególnych
grup funkcjonalnych jest określony przez
rodzaj wykonywanego pomiaru.
Dokumenty dodatkowe, wynikające z użycia
satelitarnych metod pomiaru, zostały określone w
zależności od zastosowanego serwisu systemu.
26/37
Sprawdzanie materiałów
przyjmowanych do zasobu
Wytyczne Techniczne G-1.12, Rozdz. I ż 4 Dokumentacja techniczna
z pomiarów satelitarnych w systemie ASG-EUPOS
1.Zasady kompletowania i przekazywania dokumentacji technicznej określa
instrukcja techniczna O-3  Zasady kompletowania dokumentacji
geodezyjnej i kartograficznej , przy uwzględnieniu modyfikacji
wynikających z zastosowania satelitarnych metod pomiaru.
2. W ramach poszczególnych grup asortymentowych, o których mówi
Instrukcja Techniczna O-3, powstała dokumentacja techniczna powinna
być rozdzielona na następujące grupy funkcjonalne: zasób bazowy, zasób
użytkowy i zasób przejściowy.
3.Skład dokumentów technicznych dla poszczególnych grup
funkcjonalnych jest określony przez rodzaj wykonywanego pomiaru.
Dokumenty dodatkowe, wynikające z użycia satelitarnych metod pomiaru,
zostały określone w rozdziałach dotyczących stosowania poszczególnych
serwisów systemu.
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
27/37
Dokumentacja techniczna
z wykorzystaniem serwisu POZGEO
Skład dokumentacji technicznej ZB:
a) szkic przeglądowy lokalizacji wyznaczanych punktów,
b) dane obserwacyjne GNSS z pomiaru punktów z właściwą numeracją plików
obserwacyjnych, numeracją punktów w zbiorach, typem anteny wysokościami
pionowymi anteny (zapis cyfrowy w przyjętym formacie  każdy punkt w
osobnym pliku)
c) raport z obliczeń z systemu ASG-EUPOS
d) sprawozdanie techniczne z podaniem:
" producenta, typu i modelu odbiornika i anteny,
" daty wykonania pomiarów, czasu obserwacji, i interwału rejestracji
danych,
" sposobu obliczenia współrzędnych (w tym nazwa użytkownika dostępu do
serwisu, analiza otrzymanych wyników i dokładności)
e) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
28/37
Dokumentacja techniczna
z wykorzystaniem serwisu POZGEO
Skład dokumentacji technicznej ZU:
a) wykaz współrzędnych i wysokości punktów
b) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
Skład dokumentacji technicznej OT:
a) dzienniki polowe obserwacji satelitarnych,
b) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
29/37
Dokumentacja techniczna
z wykorzystaniem serwisu autonomicznego
Skład dokumentacji technicznej ZB:
1. szkic sieci wektorów z zaznaczeniem punktów dowiązania poziomego i
wysokościowego
2. dane obserwacyjne GNSS z pomiaru punktów z właściwą numeracją
plików obserwacyjnych, numeracją punktów w zbiorach, typem anteny
wysokościami pionowymi anteny (zapis cyfrowy w przyjętym formacie 
każdy punkt w osobnym pliku)
3. dane obserwacyjne z istniejących i wirtualnych stacji referencyjnych
4. zbiór wektorów przyjętych do wyrównania wraz z oceną dokładności
5. wykaz pełnych numerów punktów i numeracji przyjętej do wykonania
opracowania wyników
30/37
Dokumentacja techniczna
z wykorzystaniem serwisu autonomicznego
Skład dokumentacji technicznej ZB:
6. Przeliczenie współrzędnych i wysokości punktów do obowiązującego układu
7. Sprawozdanie techniczne z podaniem:
" producenta, typu i modelu odbiornika i anteny,
" daty wykonania pomiarów, czasu obserwacji, i interwału rejestracji
danych,
" sposobu obliczenia współrzędnych (w tym nazwa użytkownika dostępu do
serwisu, analiza otrzymanych wyników i dokładności)
8. inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
31/37
Dokumentacja techniczna
z wykorzystaniem serwisu autonomicznego
Skład dokumentacji technicznej ZU:
a) wykaz współrzędnych i wysokości punktów
b) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
Skład dokumentacji technicznej OT:
a) dzienniki polowe obserwacji satelitarnych, z podaniem m.in. Pełnego numeru
punktu, numeru GNSS, pionowej wysokości, daty i czasu obserwacji, interwału
rejestracji danych,
b) raport pobrania danych obserwacyjnych z istniejących i wirtualnych stacji
c) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
32/37
Dokumentacja techniczna
z pomiarów RTK
Skład dokumentacji technicznej ZB:
1. Szkic przeglądowy lokalizacji pomiaru, zaznaczeniem położenia punktu
kontrolnego oraz punktów dostosowania do lokalnych układów.
2. Wykaz współrzędnych płaskich i wysokości oraz ich różnic dla pomiarów punktów
kontrolnych
3. Wykaz uśrednionych współrzędnych płaskich i wysokości oraz ich różnic dla
dwukrotnego pomiaru punktu z podaniem wyników dla każdego punktu
4. Sprawozdanie z podaniem: producenta, typu i modelu odbiornika i anteny, daty
wykonania pomiarów, czasu pomiaru, rodzaju oprogramowania, rodzaju i formatu
korekt RTK, sposobu wyznaczenia ostatecznych współrzędnych, współczynniki
przeliczeniowe pomiędzy układami wraz z wynikami transform.
5. Inne dokumenty
33/37
Dokumentacja techniczna
z pomiarów metodą RTK
Skład dokumentacji technicznej ZU:
a) wykaz współrzędnych i wysokości punktów
b) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
Skład dokumentacji technicznej OT:
a) raport pobrania danych przy pomiarze metodą RTK
b) inne dokumenty wynikające z odrębnych przepisów
34/37
Sprawdzanie materiałów
przyjmowanych do zasobu
U podstaw kompletowania i sprawdzania materiałów
przekazywanych do zasobu leży "podstawa jednolitości prac
geodezyjnych, o której jest mowa w Instrukcji O-1, ż 2, pkt 1:
"O jednolitości prac geodezyjnych stanowią:
jednolity system miar, jednolite systemy odniesienia
wyników pomiarów i określona przepisami technicznymi
treść, dokładność i forma opracowań".
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
35/37
Sprawdzanie materiałów
przyjmowanych do zasobu
Propozycja z Wytycznych Technicznych G-4.1: 2007
(W zasadzie odnosi się do osnów pomiarowych)
Pomiarowa osnowa sytuacyjna.
Dokumentacja techniczna powstała podczas zakładania pomiarowej osnowy
sytuacyjnej dzieli się na grupy funkcjonalne, w tym:
Do dokumentów zasobu bazowego włącza się:
sprawozdanie techniczne
mapy przeglądowe osnowy pomiarowej z wynikami bieżącej inwentaryzacji,
dzienniki pomiaru
szkice przedstawiające strukturę sieci
wykaz danych geodezyjnych zawierający:
- numery punktów i oznaczenia rodzaju znaków geodezyjnych
- współrzędne (x, y) i wysokości normalne H
- polowe opisy topograficzne (oryginały) założonych punktów i zmienione
opisy punktów starych
- zestawienia zredukowanych, przyjętych do wyrównania, obserwacji
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
36/37
Sprawdzanie materiałów
przyjmowanych do zasobu
Propozycja z Wytycznych Technicznych G-4.1: 2007
(W zasadzie odnosi się do osnów pomiarowych)
Pomiarowa osnowa sytuacyjna cd.
Do dokumentów zasobu użytkowego włącza się:
opisy topograficzne punktów nowych oraz zmienione opisy punktów
starych - w formie klasycznej (matryce opisów) lub komputerowej,
uzgodnionej z ośrodkiem
wydruki współrzędnych punktów
Do dokumentów zasobu przejściowego włącza się:
zgłoszenie pracy geodezyjnej
uzgodniony projekt sieci z analizą materiałów
dokumentację wyrównania i przeliczenia współrzędnych punktów
kopie świadectw atestacji (komparacji) sprzętu wykorzystanego do
pomiaru
Wszelkie prawa zastrzeżone  Główny Geodeta Kraju
37/37


Wyszukiwarka