Kvalitetssikring av GPS målinger Målerutiner, analyser og dokumentasjon Ellen Lyby

Gode målerutiner er VIKTIG Kall det gjerne kvalitetssikring Det foregår mye, til dels viktig innmåling med lite gjennomtenkt kvalitetskontroll. Spesielt innenfor RTK GPS. Dokumentasjon og backup. Fremmedord for mange? Mange leverer kun koordinatlister (resultatene).

RTK GPS Lavt brukergrensesnitt. Folk uten forståelse for hvordan systemet virker kan bruke det. Folk som ikke har landmålerbakgrunn kan bruke det.

Hvem som helst kan måle med GPS GPS i seg selv er ikke noe kvalitetsstempel.

Målinger før og nå Før: Mer omstendig og tidkrevende å måle. Nå: Lettvint og raskt å måle. Mulig konsekvens: Vi er for lite flinke til å ta vare på de målingene vi gjør? Dette er målt før, men pga dårlig arkivering samt kvalitetssikring er det raskest/tryggest å gjøre jobben på nytt? Er dette en heldig utvikling? Hadde det vært besparende å behandle dataene skikkelig med en gang?

Faktorer som påvirker måling med GPS (GNSS) Satellittdekning RTK: minimum 5 (bør være 6-7) Satellittgeometri: DOP så lav som mulig (PDOP mindre enn 4) Planleggingsverktøy kan gi info om når det er best å måle. Forstyrrelser i atmosfæren: lave satellitter påvirkes mest, derfor elevasjonsgrense 10-15 grader. For tiden lav ionosfærisk aktivitet. (Finnes varslingstjenester på internett) Flerveisinterferens. Mottakeren registrerer ikke riktig avstand mellom satellitt og antenne.

Feilfaktorer GPS En RTK GPS landmåler bør vite noe om: Hvordan disse feilene påvirker sluttresultatet. Hva som forårsaker dem. Hvordan unngå/ leve med disse.

Kvalitetssikring av målearbeidet Grove feil, systematiske feil, korrelerte målinger avlesningsfeil (antennehøyde) oppstilling i feil punkt eller bruk av feil koordinater unøyaktig oppstilling (ikke sentrisk over bolt) feil i datumsparametre Ofte menneskelig svikt.

Kvalitetssikring av målearbeidet Grove feil, systematiske feil, korrelerte målinger ionosfære, troposfære Multipath falsk fix signaler fra sterke radiosendere/mobiltelefoner etc skjerming fra vegetasjon eller andre fysiske hindringer Mer ukontrollerte faktorer.

Kvalitetssikring av målearbeidet Grove feil, systematiske feil, korrelerte målinger RTK-målinger er korrelert i tid. Noe som bryter med forutsetningene for pålitelighetsanalysens krav om uavhengige målinger.

Posisjonsendringer sett over tid

Kvalitetssikring av målearbeidet Grove feil, systematiske feil, korrelerte målinger Erfaringer viser at følgende prosedyre vil gi rimelige betingelser: To målinger: minimum 45 minutter mellom hver måling Tre målinger: minimum 15 minutter mellom hver måling Moral: Mål med kontroll slik at nøyaktigheten kan dokumenteres. Mål gjerne fra to baser: Kontrollerer punktgrunnlaget/sentrering Kontrollerer antennehøyde i referanse Kontrollerer fix

Transformasjon mellom koordinatsystemer Skummelt Vil alltid føre til en forringelse av kvaliteten på resultatene. Flere metoder finnes: 7-par, 3par, skille grunnriss trans og høyde OBS: 3 par som ligger ”default” på målebok fungerer bra ved bruk av egen base og kort avstand til denne. Mot CPOS må denne ikke benyttes! Høyder: kan bruke kartverkets geoidemodell (også i felt), beregning av loddavviksukjente i ettertid. WSKTRANS: dynamisk transformasjon. Under måling: oppsøk grunnlagspunkter for å kontrollere transformasjonen (helst punkter som ikke har inngått i beregningen)

Kvalitetssikring av GPS-målinger Standarder fra Statens kartverk Satellittbasert posisjonsbestemmelse Veileder, Informativ, Omtaler ulike måleteknikker Koordinatbasert referansesystem Grunnlagsnett Stedfesting av eiendoms- og råderettsgrenser Skal sikre innmåling av eiendomsgrenser Standardene er nå fritt tilgjengelige på kartverket sine sider.

Kvalitetssikring av GPS-målinger Satelittbasert posisjonsbestemmelse

Kvalitetssikring av GPS-målinger Håndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder Transformasjon (7 par, etc, ikke WSKTRANS) og all beregning ferdig i felten. Koordinatliste ut fra mottaker. Enkelt, men hva med backup?

Kvalitetssikring av GPS-målinger Håndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder GPS-vektorer i romlig utjevning for eksempel Leica Geo Office. Transformeres deretter til koordinater i kartplanet. (7par, WSKTRANS, etc)

Kvalitetssikring av GPS-målinger Håndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder GPS-vektorer blir regnet om fra jordsentrisk kartesisk system til Retning, avstand : i kartprojeksjonsplanet Zenitdistanse: relativt ellipsoidenormalen Geoidemodellen til kartverket (kan også beregne loddavvik) NGO48: bestemme målestokksukjent og orienteringsukjent Godt egnet til RTK-vektorer med lokal base (samt etterprosesserte) Går også med CPOS (flere virtuelle baser) GIS LINE eller Gemini

Kvalitetssikring av GPS-målinger Håndtering av ”GPS observasjoner” 4 metoder Metode 4: (ide fra Waade) Bruker GPS-bestemte koordinater som observasjoner. GIS/Line, Gemini Fullverdig analyse – som på vektornivå. Fordel med CPOS (pga mange virtuelle baser)

Eiendomsmålinger Beregningsgang(krav: Standard eiendomsmålinger) Grovfeilsøk Estimerer en tenkt (hypotetisk) grov feil for hver observasjon. Tester om den estimerte grovfeilen er signifikant forskjellig fra0 Nymåling/ eventuelt utelates hvis nok målinger Indre pålitelighet Største mulige gjenværende grove feil etter grovfeilsøket Ytre pålitelighet Virkningen av største mulige gjenværende grovfeil regnet som punktdeformasjon

Kvalitetssikring av GPS-målinger Krav til kvalitet avhenger av områdetype Områdetype 1 Byområde (høy grad av utnytting) FKB-A Områdetype 2 Tettbebygd/utbyggingsområder FKB-B Områdetype 3a Spredtbygd /dyrket mark FKB-C Områdetype 3b Skog/utmark FKB-C Områdetype 4 Fjell/ekstensiv arealutnytting FKB-D 3a og 3b tilsvarer omtrent Jordskifteverkets tradisjonelle skille mellom innmark og utmark. For Geodatastandarden ellers brukes bare de fire hovedområdetypene.

Kvalitetskrav Eiendomsgrenser Krav til ytre pålitelighet Ytre pålitelighet er særlig følsom overfor svake eller manglende kontroller. Når stedfestingen sikres med effektive kontroller (overskytende målinger), vil nødvendig målenøyaktighet svare til om lag 1/3 av maksimalt tillatt punktdeformasjon. Stiknigstoleransen samme verdi som maksimalt tillatt punktdeformasjon.

Krav til målinger i felt. Et punkt er målt 5 ganger Legg inn krav til sprik mellom målingene Legg inn krav til KK på hver enkelt måling

Koordinat Kvalitet - KK (CQ) Velg mellom 1D, 2D eller 3D presentasjon. Indikator for nøyaktigheten. Basert på DOP + FIX beregning + empiriske antagelser (multipath, ionosfærisk støy for å få mer realistisk verdi) 2/3 sjanse for at den riktige verdien ligger innenfor en radius av kk- verdien rundt det innmålte punktet DOP verdien reflekterer kun den aktuelle satellittkonstellasjonen. 2/3 KK 1/3

Hvordan behandler du punktene etter de er målt? Hva skjer når du går over satt feilgrense? Slette Deaktivere Får det ikke med på formatfilene Blir likevel med inn i LGO

Poduksjonsløype etter måling Leica Alt ut fra GPS mottaker: Koordinatliste (KOF, GSI, annet brukerdefinert ASCII) Loggfiler : dokumentasjon på det som er gjort Vektorfiler eller koordinater med var/covar matrise for videre analyse i Gisline, Gemini Tømme data i LGO (Leica Geo Office): Får backup!!  Kan kjøre nettananlyse (romlig) i LGO Kan få ut det samme som fra GPS mottaker koordinatfiler, vektorfiler etc for videre analyse Gisline etc (-loggfil + feltbok)

Hvordan behandler du punktene etter de er målt? I LGO Et punkt er målt 3 ganger

Hvordan behandler du punktene etter de er målt? Punktredigering Re-assign Interval Edit interval

Hvordan behandler du punktene etter de er målt Hvordan behandler du punktene etter de er målt? Eksportere punktdata/vektordata Formatfiler, Andre formater Vektorfil (ski ascii format)

Feltbok Lages i Leica Geo Office God dokumentasjon: mange bruker denne. Alle punktmålinger med nøyaktig klokkeslett. Antennehøyde/offsett i base og rover. Koordinatkvalitet, DOP Transformasjonsparametere + fullverdig dokumentasjon på denne Avvik samt middel hvis et punkt er målt flere ganger. Genereres på bakgrunn av rådataene

Feltbok

System 1200 SmartPole Enkel håndtering av data for Samlet utjevning: GPS og totalstasjon Fordel: Eiendomstandarden som gjelder. (Egen beregning av hjelpepunkter, Grunnlagsnett som gjelder. ”Kvassere” krav..)

System 1200 SmartWorx

Landmålingsrapporter Kort oppsummering Koordinatliste KOF, GSI etc holder ikke. Ta backup av rådataene. (Mulighet til å lage rapporter senere.) CF- kort (lagringsmedium) på mottaker holder ikke som backup. Beste er å lage fullverdige rapporter med en gang. Feltbokrapport fra LGO gir det meste: Transformasjonsdokumentasjon, tidspunkt for måling, DOP Eiendomsmålinger: KRAV til analyse (grovfeil, pålitelighet) RTK målinger og korrelasjon: 45 min Kontroll av fix: gå innom kjent punkt, mottaker med egenkontroll Kontroll av transformasjon: gå innom kjente punkt

Takk for oppmerksomheten! Ellen Lyby