Kvalitetssikring av GPS målinger Målerutiner, analyser og dokumentasjon

1. Kvalitetssikring av GPS målingerMålerutiner, analyser og dokumentasjon Ellen Lyby

2. 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).

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

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

5. 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?

6. 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.

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

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

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

10. Kvalitetssikring av målearbeidetGrove feil, systematiske feil, korrelerte målinger • Korrelerte målinger: • RTK-målinger er korrelert i tid. • Noe som bryter med forutsetningene for pålitelighetsanalysens krav om uavhengige målinger.

11. Posisjonsendringer sett over tid

12. Kvalitetssikring av målearbeidetGrove 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

13. Transformasjon mellom koordinatsystemerSkummelt • 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)

14. Kvalitetssikring av GPS-målingerStandarder 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.

15. Kvalitetssikring av GPS-målingerSatelittbasert posisjonsbestemmelse

16. Kvalitetssikring av GPS-målingerHåndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder • Metode 1: • Transformasjon (7 par, etc, ikke WSKTRANS) • og all beregning ferdig i felten. • Koordinatliste ut fra mottaker. • Enkelt, men hva med backup?

17. Kvalitetssikring av GPS-målingerHåndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder • Metode 2: • GPS-vektorer i romlig utjevning for eksempel Leica Geo Office. • Transformeres deretter til koordinater i kartplanet. (7par, WSKTRANS, etc)

18. Kvalitetssikring av GPS-målingerHåndtering av ”GPS observasjoner” noen metoder • Metode 3: • 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

19. Kvalitetssikring av GPS-målingerHåndtering 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)

20. EiendomsmålingerBeregningsgang(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

21. Kvalitetssikring av GPS-målingerKrav 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.

22. Kvalitetskrav EiendomsgrenserKrav 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.

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

24. 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 Koordinat Kvalitet - KK (CQ)

25. 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

26. 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)

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

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

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

30. FeltbokLages 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

31. Feltbok

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

33. System 1200 SmartWorx

34. LandmålingsrapporterKort 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

35. Takk for oppmerksomheten! Ellen Lyby