Katedra Geodezji im. K. Weigla - ASG-EUPOS · - metoda BETA (TD) dla sesji długiej (dT > 1.5h) •Wyrównanie wektorów (tylko w wersji aktualnie funkcjonującej) •Przeliczenie

II Konferencja Użytkowników ASG-EUPOS

Katowice, 20-21 listopad 2012

Algorytmy automatycznego postprocessingu w serwisie POZGEO

Roman Kadaj

• APPS jako moduł automatycznego postprocessingu w strukturze serwisu POZGEO. • Założenia i etapy obliczeniowe w module APPS

• Wstępne przetwarzanie danych orbitalnych i obserwacyjnych,wyznaczenie pozycji przybliżonej (SPP)

• Rozwiązanie typu float - algorytm optymalizacji numerycznej

• Rozwiązanie precyzyjne - typu fixed (DD)- metoda BETA (TD) dla sesji długiej (dT > 1.5h)

• Wyrównanie wektorów (tylko w wersji aktualnie funkcjonującej)

• Przeliczenie pozycji do układów płaskich i określenie wysokości normalnej

Katedra Geodezji im. K. Weigla

MS SQL Server

Reference Stations:Date files + Broadcast ephemerides

LOGFILE

Precise orbits

Absolutecalibrationparameters of antennas

Quasigeoid –model andparameters of local systems RINEX - File

Phase ObservationRAPORT (TXT – File)Results

APPS – ModulALGORES - SOFT ( PL)

Manual Modul

TRIMBLE

www.asgeupos.pl

Administrator

Klient

APPS – Ogólne założenia

• Czas Sesji: od 30’ - 40’ do 24h

• Max. Liczba epok: 3600(jeśli więcej – nastąpiautomatyczne

„rozrzedzenie”)

• Interwał: 1 – 60 sek.

• Min. 5 Satelitów

• Liczba stacji: 3 – 6

• Kalibracje absolutne anten

• Sygnały fazowe L1, L2(iono-free L3, geometryfree L4, wide-lane L5 )

• Min. Elewacja 10o

• Model troposfery GMF(Niell, 2000) z Mod. Hopfieldrefrakcją zenitalną.

SERWIS POZGEO - STRUKTURA ZEWNĘTRZNA


3

I. Przygotowanie danych• Broadcast Efemerydy→Orbity • Redukcje obs. kodowych i fazowych

(parametry absolutnej kalibracji anten, wysokości anten, refrakcja troposferyczna).

• { (Xik,Yik,Zik) } dyskretne interpolacje orbit (broadcast, rapid or final )

• SPP (Single Point Position) (X0, Y0, Z0) • Filtracja faz L1, L2 (cycle-slips i inne defekty),

z użyciem TD i wide-lane (L5) kombinacji. • Określenie zbioru iono-free dyskretnych

obserwacji (L3)

III. DD – typu fixed rozwiązanie lub TD − float (BETA) ale tylko dla sesji długiej > 1.5h DD – fixed rozwiązanie:

• Fiksacja nieoznaczoności, niezależnie dla każdej pary epok (k, k+1), według metody „60/77” (Yang, Goad, Schaffrin,1994 ; zastosowanie np. w: Kashani, Wielgosz, Grejner-Brzezińska, 2003 )

• Wyrównanie pozycji ROVER z wszystkich epok z zastosowaniem estymatorów mocnych [ nie szukamy optymalnych wartości całkowitych nieoznaczoności dla całych ciągów faz ; alternatywa nie zastosowana: pełne wyrównanie układu z użyciem metody LAMBDA (Teunissen, 1995)]

Itera

cje

Funkcja celuΩ(X,Y,Z) ⇒ min.rozwiązania „float”

Elipsoida ufnościII. TD − typu float rozwiązanie (metoda BETA)

Numeryczno-analityczna (semi-analityczna) minimalizacja funkcji celu przy założeniach: • potrójne różnice faz we wszystkich

kombinacjach par epok (schemat Schreibera) • zastosowanie estymacji mocnej z kontrolnym

składnikiem dla obserwacji kodowychΩ = Σ(vi

2 +c2)1/2 + r({R}) ⇒ min. (Kadaj,1988):

IV. Obliczenie pozycji Rover w innych układach (także w systemie wysokości normalnych).


APPS /POZGEOEtapy obliczeniowe

Tworzenie równania obserwacyjnego podwójnej różnicy fazdla kombinacji (pseudo) iono-free (L3)

Relacja między częstotliwościami:

f1/f2 = λ2/λ1 = 77/60 (GPS) 9/7 (GLONASS) *) *) satelity p =1, 2, … emitują sygnały o różnej częstotliwości f1

s , f2s ale o stałym stosunku 9:7

Kombinacja „iono-free” pojedynczych faz (r – odbiornik, p – satelita) :Rr

p (L3) = [ λ22 ⋅ Rr

p(L1) − λ12 ⋅ Rr

p(L2) ] / ( λ22 − λ1

2) ; Rr

p (L1) = λ1 ⋅ φrp(L1); Rr

p (L2) = λ2 ⋅ φrp(L2)

Rrp(L3) = [ 5929 ⋅ Rr

p (L1) − 3600 ⋅ Rrp(L2)] / 2329 (dla GPS)

Pojedyncza różnica faz (eliminuje błędy zegarów odbiorników):ΔRr

pq (L3) = Rrp(L3) − Rr

q(L3) ; p, q: indeksy satelitów

Podwójna różnica faz (eliminuje błędy zegarów satelitów): ΔΔRrs

pq(L3) = ΔRrpq (L3) − ΔRs

pq (L3)analogicznie jest dla pojedynczych sygnałów: ΔΔRrs

pq(L1), ΔΔRrspq(L2)

Równanie obserwacyjne:ΔΔR(L3) + c ⋅ ΔΔN3 = ΔΔρ(ΔX, ΔY, ΔZ) + Σδ + Σe

ΔΔN3 = 77 ⋅ ΔΔN1 − 60 ⋅ ΔΔN2 (integer); c = λ2 ⋅ 60 / 2329 (stała typu real).Σδ - redukcje (m.in. troposferyczne, antenowe), Σe – skumulowany błąd losowy

s

r

p

r

r

p q

p q


TD – float (BETA): NUMERYCZNA MINIMALIZACJA FUNKCJI ZELU Ω = Ω (X, Y, Z) (hiperpowierzchnia)

Start: r:=0 (Iter.), ( X0,Y0 ,Z0), d:=25.6 m,• Wartości funkcji celu w siatce regularnej:

{ Ωijk : i, j, k = −1, 0, 1 }, Ωijk = Ω(Xi, Yj , Zk) Xi:= X(r) + i⋅d ; Yi:= Y(r) + j⋅d; Zk:=Z(r) + k⋅d

• Aproksymacja Hyperparaboloidydrugiego stopnia Ω ≈ Ω.

• Minimalizacja (explicite):(X,Y,Z)min => (X(r+1),Y(r+1),Z(r+1))

• 50% Zmniejszenie siatki:d:= d / 2; r:=r+1

r = 0d=25.6m

r =1 d=12.8m

r =2 d = 6.4m r = 3

d=3.2m …

Obraz w przekroju wertykalnym

xY

Z

Ωijk

ΩminΩmin

Procesiteracyjny

(X0,Y0,Z0) (X,Y,Z)min

Hiperpowierzchnia ΩHiperparaboloida Ω


3 iteracjewystarczające

Pozycjonowanie precyzyjne (DD-fixed):1) Dla każdej pary epok (k,k+1) i rozwiązania typu float

- nieoznaczoności kombinacji wide-lane (L5) ΔΔN1 − ΔΔN2 = const1 + δ1 + e1;

- kombinacja geometry – free60 ⋅ ΔΔN1 − 77⋅ ΔΔN2 = const2 + δ2 + e2 (stałe const1, const2 obliczone z aktualnych współrzędnych)

- wyznaczenie całkowitych nieoznaczonościa = round(const1); b = round (const2); ΔΔN2 = round [ (60 ⋅ a – b) / 17]; ΔΔN1 = ΔΔN2 + a (Yang i in., 1994 ; i np.: Kashani, Wielgosz, Grejner-Brzezińska, 2003 )

- utworzenie całkowitego czynnika kombinacji iono-free77 ⋅ ΔΔN1 − 60 ⋅ ΔΔN2 = ΔΔN3 (integer);

- wyrównanie układu pseudoobserwacji dla epok (k, k+1)ΔΔR(L3) + c ⋅ ΔΔN3 = ΔΔρ(ΔX, ΔY, ΔZ) + Σδ + Σe

c = λ2 ⋅ 60 / 2329 (stała typu real).Ak ⋅ ΔXk − ΔLk = Vk ⇒ Bk ⋅ ΔXk = Wk (równanie normalne) ⇒ΔXk, μk (empiryczne odch. standard.),Qk = Bk

-1 (macierz kowariancji)

2) Finalne wyrównanie pozycji

[ Σ (1/ μk2) ⋅ Bk ]⋅ ΔX = Σ [(1/μk

2)⋅ Bk⋅ ΔLk]

B ⋅ ΔX = W ⇒ ΔX, μ , Q (rezultaty końcowe)


kk

Uwagi:Satelita referencyjny jestustalany niezależnie dlakażdej pary epok: k, k+1.

Układ geometryczny obserwacji dla jednej epoki

7

Date/Time: 2012-09-09 19:43:32 FLOAT SOLUTION

ITER = 1 ROVER_COORD: 3777443.6146 1137971.4869 4995018.1103 RMS = 0.0172 d = 25.6000 n_obs = 158836 ||dR|| = 5.0021ITER = 2 ROVER_COORD: 3777443.6147 1137971.4872 4995018.1103 RMS = 0.0173 d = 12.8000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0003ITER = 3 ROVER_COORD: 3777443.6148 1137971.4877 4995018.1105 RMS = 0.0174 d = 6.4000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0006

ITER = 4 ROVER_COORD: 3777443.6148 1137971.4878 4995018.1105 RMS = 0.0174 d = 3.2000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0001ITER = 5 ROVER_COORD: 3777443.6146 1137971.4866 4995018.1103 RMS = 0.0174 d = 1.6000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0013ITER = 6 ROVER_COORD: 3777443.6145 1137971.4860 4995018.1102 RMS = 0.0174 d = 0.8000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0006ITER = 7 ROVER_COORD: 3777443.6145 1137971.4859 4995018.1101 RMS = 0.0174 d = 0.4000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0002ITER = 8 ROVER_COORD: 3777443.6145 1137971.4858 4995018.1101 RMS = 0.0174 d = 0.2000 n_obs = 158836 ||dR|| = 0.0001

Różnice od FIX: 0.0335 - 0.0284 - 0.0648 Date/Time: 2012-09-09 19:43:51FIXED SOLUTION:

ROVER_FINAL_COORD: 3777443.5710 1137971.5142 4995018.0453 Standard Deviations: 0.0068 0.0035 0.0141

T_begin : 1583 288403.00T_end : 1583 291731.00interval of time: 1 secNumber of epochs: 3328 ( ∼ 55 min) Number of double differences: 158836(iono-free)Distances: ROVER-STATION: BOR1 ∼ 48 kmKROT ∼ 51 kmLESZ ∼ 14 kmGLOG ∼ 54 kmNTML ∼ 66 kmLEGN ∼ 87 km

Przykład 1: obserwacje bardzo defektowe. Długość sesji: 55 minut

KROT

LEGN

GLOG

NTML BOR1

LESZ

100 km

Rover

8

Date/Time: 2012-09-20 02:03:04 (BEGIN)

FLOAT SOLUTION ITER = 1 ROVER_COORD: 3777955.9420 1134844.2493 4995339.1358 RMS = 0.0163 d = 25.6000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.1746ITER = 2 ROVER_COORD: 3777955.9420 1134844.2494 4995339.1358 RMS = 0.0163 d = 12.8000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0001ITER = 3 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 6.4000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000

ITER = 4 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 3.2000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000ITER = 5 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 1.6000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000ITER = 6 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 0.8000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000ITER = 7 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 0.4000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000ITER = 8 ROVER_COORD: 3777955.9421 1134844.2494 4995339.1359 RMS = 0.0163 d = 0.2000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.0000Date/Time: 2012-09-20 02:03:24

Różnice od FIX: - 0.0083 0.0187 - 0.0060

FIXED SOLUTION:ROVER_FINAL_COORD: 3777955.9514 1134844.2307 4995339.1419 Standard Deviations: 0.0034 0.0014 0.0033

Date/Time 2012-09-20 02:03:32 (END)

T_begin : 1582 292582.00T_end : 1582 294692.00interval of time: 1 secNumber of epochs: 2111 ( ∼ 35 min) Number of double differences: 207644(iono-free)Distances ROVER-STATION: BOR1 ∼ 49 kmKROT ∼ 54 kmLESZ ∼ 11 kmGLOG ∼ 51 kmNTML ∼ 63 kmPOZN ∼ 62 km

Przykład 2: względnie dobre obserwacje. Długość sesji: 35 minut

Rover

METODA TD (BETA): schemat tworzenia obserwacji różnicowych typu Schreibera

Zbiór obserwacji niezależnych L = { L1, L2, … , Lm } Li : uporządkowane w czasie podwójne różnice faz (iono-free) dla

pary odbiorników (r,s) i pary satelitów (p,q): ΔΔ φrspq (ti)

Vi = fi(X) + y − Li z wagą wi ; i=1,2,…,m(m - liczba epok):

X - wektor niewiadomych, X = (ΔX, ΔY, ΔZ); y – swobodny parametr (nieoznaczoność) Zbiór różnic Schreibera:

ΔL = { ΔL12 , ΔL13 , ΔL14 , … , ΔL1 m ΔL23 , ΔL24 , … , ΔL2m

ΔL34 , … , ΔL3m… … ΔLm−1,m }

vij = Δ fij(X) −ΔLij : równania poprawek(vij = Vi−Vj ; Δfij(X)= fi(X) − fi(X) ; ΔLij = Li − Lj )

L1

L2

L3

L4

L5

m ⋅ (m−1) / 2 różnic dlajednej pary satelitów (p,q)

Twierdzenie podstawowe (GiK vol.57, No2, 2008):Σpi ⋅ Vi

2 = Σ wij ⋅ vij2 ; wij = pi ⋅ pj ⋅ (Σpi )−1

i i,j

=> Kanoniczne zadanie metody najmniejszych kwadratów: VT ⋅ P ⋅ V = vT ⋅ W ⋅ v , W = macierz diagonalna (*)

ΔL


Dla każdejpary satelitów(p, q)

t-to

TD - BETA

0 1h 2h 3h 4h … 24h

10cm

20cm

3cm

5cm

1cm

RM

S

Długość sesji

TD (BETA)

DD (fixed)

ETAP III – porównanie metod

TD (float) tylko dla Δtsession > 1.5h

Metoda potrójnych różnic faz dla wszystkich kombinacji par epoki par satelitów (schemat Schreibera); algorytm estymacji dla diagonalnejm. kowariancyjnej; automatycznaeliminacja nieoznaczoności; nie ma potrzeby definiowania satelity referencyjnego (Kadaj, 2008).

DD (fixed) - metoda podwójnych różnic faz z założeniami: • Identyfikowanie nieoznaczoności

i określanie pozycji ROVER (X,Y,Z)dla każdej pary epok (k, k+1).

• Wyrównanie wielokrotnie wyznacz.pozycji Rover – z zastosowaniem estymacji mocnej.

2h = 60o

s

d

s ∼ d

Uwaga:

DD - fixed

tylkoDD – fixed

Użycie dwóch metod - wybórzależy od otrzymanych empirycz-nych param. dokładnościowych.

Validacja:

Wybór:.


Test metody TD-BETA dla sesji długich (24h)

0 6h 12h 24h

Obserwowalność 30 satelitów w ciągu doby (A)

A: T_begin : 1521 0.00T_end : 1521 86360.00

B: T_begin : 1534 86400.00T_end : 1534 172760.00

C: T_begin : 1542 518400.00

T_end : 1542 599760.00

Wyrównania swobodne sieci GPS

Wariant Przeciętna wypadkowaodchyłka wektora [m]

A 0.001 B 0.002 C 0.002

BOGI - BOR1 (A)

TRANS 3D(7p)

Wariant Błąd średni transf. [m]

A 0.004 B 0.006 C 0.004

Finalne relacje z katalogiem dx dy dz

0.008 0.005 0.015

BOGI - XYZ katalogowe3633815.692 1397453.931 5035280.816

XYZ- obliczone:A .. 706 .. 937 .. 831B .. 687 .. 930 .. 805 C .. 660 .. 911 .. 766

Średnie wartości współrzędnych:

.. 684 .. 926 .. 801

Pseudoobserwacje L3 (iono-free)Orbity Final.

*********************************************************************************ASG-EUPOS Serwis POZGEO wersja 2.08

*********************************************************************************

UŻYTKOWNIK : Jan KowalskiPLIK : 70351254.10oCZAS POBRANIA : 2010-06-15 12:01:48CZAS OBLICZEŃ : 2012-11-10 22:09:27_________________________________________________________________________________RINEX - INFORMACJENazwa punktu : 14161106-10Numer punktu : 61106-10Wersja RINEX : 2.11Program : cnvtToRINEX 2.02.0Instytucja : convertToRINEX OPRModel anteny : TRM_R6Numer seryjny ant. : Wysokość anteny : 1.619Interwał rejestracji : 1Początek obserwacji:2010-5-5 9:16:22.0000 Tydzień GPS: 1582 sek. GPS: 292582.0000Koniec obserwacji:2010-5-5 9:51:32.0000 Tydzień GPS: 1582 sek. GPS: 294692.0000Czas obserwacji [hh:mm:ss]: 00:35:010.0000_________________________________________________________________________________ANTENA - INFORMACJEMODEL WYKORZYSTANY: NONE Numer seryjny: BRAK MODELU ANTENY W BAZIE!Info antena L1: DeltaE : 0.00000 DeltaN : 0.00000 DeltaUp : 0.00000Info antena L2: DeltaE : 0.00000 DeltaN : 0.00000 DeltaUp : 0.00000_________________________________________________________________________________Do obliczeń wykorzystano efemerydy BROADCAST

Brak modelu jonosfery_________________________________________________________________________________Lista satelitów w pliku RINEXG2 G4 G13 G20 G23 G31 G32 G7 G16 G10

POZGEO –PRZYKŁADOWYRAPORT DLAUŻYTKOWNIKACZĘŚĆ I

_________________________________________________________________________________WYKORZYSTANE STACJE REFERENCYJNE:Nazwa Odległość[m] Efekt. liczba epok Efekt. czas sesji [s]LESZ 11151 2106 2106BOR1 49463 2106 2106GLOG 51051 2106 2106KROT 54169 2106 2106NTML 63251 2106 2106ZIGR 83122 2106 2106 _________________________________________________________________________________WYNIKI OSTATECZNE:UWAGA! Jeśli nie oznaczono inaczej, wartości podane w metrach

ETRS89 Współrzędne kartezjańskieX: 3777955.990 Y: 1134844.239 Z: 4995339.214 mp: 0.012

ETRS89 Współrzędne geodezyjneB: 51° 53' 22.47468'' L: 16° 43' 10.27318'' h_el: 139.142

Układ 1992X: 449488.519 Y: 343115.854 mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009

Układ 2000 strefa 5X: 5752012.039 Y: 5618370.257 mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009

Układ 2000 strefa 6X: 5751389.357 Y: 6411851.513 mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009

Układ 1965 strefa 4X: 5651372.823 Y: 3706380.812 mx: 0.031 my: 0.031 mp: 0.043Układ UTM strefa 34X: 5750153.996 Y: 3618332.021 mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009

WYZNACZONE WYSOKOŚCI PUNKTU:Wysokość elipsoidalna : 139.142 mh: 0.008Anomalia wysokości : 38.065 Kronsztadt 86 : 101.076 mH: 0.017

UWAGA! WYNIKI AUTOMATYCZNEGO POSTPROCESSINGU BAZUJĄ NA POJEDYNCZYM ZBIORZE OBSERWACYJNYM (RINEX), ZATEM NIE POSIADAJĄ NIEZALEŻNEJ KONTROLI WYZNACZENIA PUNKTU WYMAGANEJ W PRZEPISACH TECHNICZNYCH. POSTPROCESSING WYKONANY ZOSTAŁ BEZ WIEDZY O WARUNKACH POMIARU MOGĄCYCH MIEĆ WPŁYW NA DOKŁADNOŚĆ WYNIKÓW.

POZGEO –PRZYKŁADOWYRAPORT DLAUŻYTKOWNIKACZĘŚĆ II

Anomalia wysokościliczona z modelu GEOIDPOL-2001transformowanegodo układu ETRF’2005na epokę 2008.13(układ stacji ASG-EUPOS)

________________________________________________________________________________________________WSPÓŁRZĘDNE PRZYBLIŻONE W PLIKU RINEX (ROVER) X: 3777956.5236 Y: 1134845.3581 Z: 4995341.0775WSPÓŁRZĘDNE PRZYBLIŻONE OBLICZONE Z SPP(ROVER) X: 3777957.4398 Y: 1134844.2403 Z: 4995342.8315

________________________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: LESZ - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00 TZGD SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: -6913.9286 DY: 8072.8936 DZ: 3371.2755 mx: 0.0064 my: 0.0028 mz: 0.0059mxHz: 0.0061 myHz: 0.0032 mh: 0.0060 Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji[s]: 2106 Obliczenie wektora OK

_____________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: BOR1 - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: AOAD/M_T SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: 39597.2001 DY: -13329.2491 DZ: -26476.3327 mx: 0.0128 my: 0.0046 mz: 0.0121mxHz: 0.0122 myHz: 0.0057 mh: 0.0122Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji[s] : 2106 Obliczenie wektora OK

_____________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: GLOG - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00 TZGD SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: -31385.0261 DY: 37186.5500 DZ: 15438.4618 mx: 0.0164 my: 0.0073 mz: 0.0161mxHz: 0.0159 myHz: 0.0084 mh: 0.0160Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK

_____________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: KROT - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00 TZGD SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: -1980.7777 DY: -52410.0568 DZ: 13546.8158 mx: 0.0213 my: 0.0081 mz: 0.0150mxHz: 0.0186 myHz: 0.0099 mh: 0.0173Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK

_____________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: NTML - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00 TZGD SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: 24678.0396 DY: 50237.1039 DZ: -29461.2445 mx: 0.0196 my: 0.0074 mz: 0.0145mxHz: 0.0173 myHz: 0.0090 mh: 0.0163Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK

_____________________________________________________________________________________OBLICZENIE WEKTORA: ZIGR - ROVERWykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00 TZGD SN: ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNICDX: -18804.0999 DY: 80889.4241 DZ: -3550.2134 mx: 0.0244 my: 0.0128 mz: 0.0209mxHz: 0.0227 myHz: 0.0141 mh: 0.0220Efektywna liczba epok: 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK

POZGEO –DODATKOWEINFORMACJEW RAPORCIEDLAADMINISTRATORACZĘŚĆ I

WYNIKI DLA METODY PODWÓJNYCH RÓŻNICWSPÓŁRZĘDNE PUNKTU WYZNACZANEGO W UKŁADACH:GEOCENTRYCZNYM(XYZ), GEODEZYJNYM(BLH) I PUW 1992

Stacja LESZ Długość wektora: 11150.763XYZ X: 3777956.004 Y: 1134844.249 Z: 4995339.235BLH B: 186802.47468631 L: 60190.27346195 h_el: 139.168XY92 X: 449488.519 Y: 343115.860

Stacja BOR1 Długość wektora: 49463.151XYZ X: 3777955.985 Y: 1134844.262 Z: 4995339.259BLH B: 186802.47553583 L: 60190.27441914 h_el: 139.178XY92 X: 449488.545 Y: 343115.879

Stacja GLOG Długość wektora: 51051.009XYZ X: 3777955.985 Y: 1134844.221 Z: 4995339.180BLH B: 186802.47425390 L: 60190.27237223 h_el: 139.108XY92 X: 449488.506 Y: 343115.839

Stacja KROT Długość wektora: 54168.753XYZ X: 3777955.986 Y: 1134844.268 Z: 4995339.192BLH B: 186802.47411174 L: 60190.27471193 h_el: 139.127XY92 X: 449488.500 Y: 343115.883

Stacja NTML Długość wektora: 63251.381XYZ X: 3777955.976 Y: 1134844.221 Z: 4995339.216BLH B: 186802.47521297 L: 60190.27250854 h_el: 139.132XY92 X: 449488.536 Y: 343115.842

Stacja ZIGR Długość wektora: 83122.182XYZ X: 3777956.005 Y: 1134844.212 Z: 4995339.204BLH B: 186802.47429862 L: 60190.27162268 h_el: 139.137XY92 X: 449488.508 Y: 343115.824

POZGEO –DODATKOWEINFORMACJEW RAPORCIEDLAADMINISTRATORACZĘŚĆ II

WSPÓŁRZĘDNE ŚREDNIE W PUW 1992X: 449488.519 Y: 343115.854 h_el: 139.142Odchyłki:

EX: EY: EH:LESZ 0.000 -0.005 -0.027BOR1 -0.026 -0.024 -0.036GLOG 0.013 0.016 0.034KROT 0.019 -0.029 0.015NTML -0.017 0.012 0.010ZIGR 0.011 0.030 0.004Błędy średnie: mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009 mh: 0.008(czas obserwacji: 35 minut)

POZGEO –DODATKOWEINFORMACJEW RAPORCIEDLAADMINISTRATORACZĘŚĆ III

Pozostałe informacje, w tym finalne wykazy współrzędnych w różnych układach, podane w raporcie dla użytkownika

METODY WYZNACZEŃ POROWNANIA

PKT xy2000/APPS 2.08 TTC(NYRKA) RTK APPS-TTC APPS - RTK

A 5751582.842 6411109.742 --.847 --.750 --.85 --.76 -0.005 -0.008 -0.01 -0.02 B 5751526.471 6411462.835 --.487 --.836 --.49 --.85 -0.016 -0.001 -0.02 -0.01 C 5750933.184 6413162.812 --.168 --.772 --.18 --.83 0.016 0.040 -0.00 -0.02 D 5750814.218 6414984.346 --.216 --.357 --.23 --.34 0.002 -0.011 -0.01 0.01 E 5750657.259 6410375.471 --.266 --.469 --.27 --.48 -0.007 0.002 -0.01 -0.01 F 5751746.502 6412075.811 --.498 --.803 --.48 --.81 0.004 0.008 0.02 0.00 G 5751389.351 6411851.519 --.34 --.53 0.01 -0.01

Testy porównawcze APPS w wersji 2.08 (sesje 30’ – 40’)z wynikami programu TTC i pomiarem RTK (zadania były odrzucone w wersji 1.63)


ZASADA NIWELACJI SATELITARNEJ

z numerycznego modelu quasi-geoidyróżnica anomalii wysokości

TA

TB

Przekształcenie wektora:[ ΔX, ΔY, ΔZ ] ⇒ [ Ag, s, ΔHelips ]

ζ

ζ

ζ

ζ

ζ


POW. TOPO

Quasigeoida

ETRF’2005 ep. 2008.13(ASG-EUPOS)

ETRF’89 ep. 1989.0(POLREF)

ITRF’96 ep. 1997.4

ζ s =34.126mζ s =34.172 m

ELipsoida GRS-80 (WGS-84) w stosowanychukładachodniesienia

2.1 cm

4.6 cmEGM2008

0.7 cm

Niwelacja satelitarna w module APPS / POZGEO. Kalibracja i transformacja modelu quasigeoidy GEOIDPOL – 2001 do układu ETRF’2005 na epokę 2008.13.

Model podstawowy GEOIDPOL-2001w układzie ITRF’96 na epokę 1997.4(był transformowany do ETRF’89 PL)

geoidaNs

Wielkości średnie anomalii wysokości dla 400 punktów sieci POLREF+EUVN


Model GEOIDPOL-2001 transformowanydo układu ETRF’ 2005 na epokę 2008.13(stan aktualny)

Proponowane zastosowanie dokładniejszego modelu GEOIDPOL-2008C w APPS w. 2.9

Quasigeoida GEOIDPOL-2008C utworzona na bazie modelu EGM2008 (Pavlis i in. NGA[ http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/egm08_wgs84.html ]) poprzez jego kalibracjęna zbiorze empirycznych anomalii wysokości punktów geodezyjnych: ASG-EUPOS i sieci EUVN.

Etapy tworzenia GEOIDPOL-2008 CI. Wygenerowanie z modelu EGM2008anomalii wysokości ζ dla• siatki geograficznej o „oczku” 0.01o

w zakresie: B: 48o-56o, L: 13o – 25o (962001pkt)• punktów ASG-EUPOS i EUVN i przeliczenie:

(BLζ )EGM08 ⇒ (XYZ)EGM08 (grid + osnowa)

II. Utworzenie zbioru empirycznych (pomiarowych)anomalii wysokości dla punktów ASG-EUPOSi sieci EUVN oraz przeliczenie:ζ = H(ETRF’2000 ep.2011) – Hn(Kronstadt ’86)

(BL ζ )ETRF’00 ⇒ (XYZ)ETRF’00 (osnowa)

III. 3D – TRANS z korektami Hausbrandta:

(XYZ)EGM08 (grid+osnowa) ⇒ (XYZ)ETRF’00 (grid)

(XYZ)ETRF’00 (osnowa)

IV. Przekształcenie finalne: ⇓Model GEOIDPOL_2008(C): (BL ζ)ETRF’00 (grid)

Izolinie anomalii wysokości [m]

Sieć odniesienia (satelitarno-niwelacyjna) do kalibracji quasigeoidy: 141 punktów w tym:

101 stacji ASG_EUPOS40 punktów sieci EUVN (z kampanii 2010/11)


FORMUŁA RÓŻNICOWA TRANSFORMACJI ANOMALII WYSOKOŚCI:

[X1,Y1,Z1] ⇒ [X2,Y2,Z2] [B1,L1,ζ1EGM08] [B2,L2, ζ2GEOIDPOL- 2008C]

X2 = X1 + (-0.0097)+(-0.00000000233)*DX+( 0.00000003335)*DY+(-0.00000005214)*DZ;Y2 = Y1 + (-0.0031)+(-0.00000003335)*DX+(-0.00000000233)*DY+(-0.00000006386)*DZ; Z2 = Z1 + (-0.0135)+( 0.00000005214)*DX+( 0.00000006386)*DY+(-0.00000000233)*DZ;DX = X1 - XS1; DY = Y1-YS1; DZ = Z1-ZS1;XS1:= 3702867.3121 YS1:= 1315710.5245 ZS1:= 5001712.2324

Średniokwadratowe odchyłki współrzędnych: Sx = 0.0130 Sy = 0.0046 Sz = 0.0172

Ochyłki bezwzględnie maksymalne

NWSC 0.0331 0.0124 0.0408 *** PRZM -0.0360 -0.0147 -0.0467 *** *) (niwelacja ?)ZYWI 0.0428 0.0144 0.0528 ***003 0.0418 0.0158 0.0519 *** EUVN GRYBÓW

Inne oceny porównawcze EGM2008z modelami lokalnych quasigeoid: Hirt C. , 2011 (na obszarze Niemiec)Trojanowicz M. 2009 (na obszarze Dolnego Śląska) orazKryński J., Kloch-Główka G., (2009)


GEOIDPOL_2008C – charakterystyka:- bazowy układ odniesienia siatki modelu: ETRF’2000 ep. 2011.0 - kalibracyjne punkty osnowy: stacje ASG-EUPOS + EUVN (101+40 = 141 pkt)- źródłowe dane EGM2008: wygenerowane na podstawie opublikowanych współczynników

harmonicznych sferycznych anomalie wysokości dla punktów siatki 0.01o i osnowy. - podstawowy test kontrolny: EUREF-POL+POLREF+EUVN (393 pkt 400 - 7***)

odchyłki: ds = - 0.004 (średnia), RMS = 0.021 (średniokwadratowa), zakres: < -0.056, 0.073 >

22

Hirt C., (2011): Assessment of EGM2008 over Germany using accurate quasigeoid heights from vertical deflections, GCG05 andGPS/levelling. Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement (zfv) 136(3): pp. 138-149. Kadaj R. (1988): Eine Klasse von Schätzverfahren mit praktischen Anwendungen. ZfV (8)1988, 157-166.Kadaj R. (2008): New algorithms of GPS post-processing for multiple baseline models and analogies to classical geodetic network. Geodesy and Cartography (PL), Vol. 57, No 2, 2008, pp. 61-79Kadaj R., Świętoń T. (2008): Automatic Postprocessing Software (APPS) for TRIMBLE Application in ASG-EUPOS – System. Version 2.** (2008 - 2011). GEOTRONICS – Poland sp. z o.o. Katowice Kadaj R. (2012): GEOIDPOL-2008: a new centimetre accuracy quasigeoid model for the area of Poland based on global geopotential EGM-2008 model and EUVN, EUREF-POL and POLREF geodetic networks. [ internet –publ. in PL ], © ALGORES-SOFT - Rzeszów, www.geonet.net.pl, 1/2012, 7.05.2012. Kashani I., Wielgosz P., Greiner-Brzezińska D. (2003): Datum Definition in the Long Range Instantaneous RTK GPS Network Solution. Journal of Global Positioning Systems, Vol. 2, No.2, pp. 100-1008 Kryński J., Kloch-Główka G. (2009): Evaluation of the Performance of the New EGM2008 Global Geopotential Model over Poland. Geoinformation Issues, Vol. 1, No 1, 7-17/2009.Niell A. E. (2000): Improved atmospheric mapping funktions vor VLBI and GPS. Earth Planets Space 52(10), pp. 703-708Pavlis N.K.; Holmes S.A. Kenyon S.C., Factor J.K., (2008a): The EGM2008 Global Gravitational Model. American Geophysical Union, Fall Meeting 2008 Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C., Factor J.K., (2008b): An Earth Gravitational Model to Degree 2160: EGM2008, EGU General Assembly 2008, Geophysical Research Abstracts, Vol. 10, EGU2008-A-01891 Pażus R., Osada E., Olejnik S., (2002): Levelling Geoid 2001 (in PL), GEODETA, No 5(84), 2002Teunissen P.J.G. (1995): The least-squares ambiguity decorrelation adjustment: A Method for fast GPS integer ambiguity estimation. Journal of Geodesy 70 (1-2), pp. 65-82 Trojanowicz M. Estimation of an accuracy of global geopotential models EGM96 and EGM08 at lower Silesia area. Acta Scientiarum Polonorum, Geodesia et Descriptio Terrarum 8(1) 2009, pp. 19-30. Yang M.,Goad C.,Schaffrin B. (1994): Real-time on-the-fly ambiguity resolution over short baseline in the presence of anti-spoofing. Proceedings of ION GPS-94, Salt Lake City, p. 519

LITERATURA


Dziękuję za uwagę

Roman J. Kadaj [email protected]

Politechnika RzeszowskaKatedra Geodezji im. K. Weigla


Documents

Katedra Geodezji im. K. Weigla - ASG-EUPOS · - metoda BETA (TD) dla sesji długiej (dT > 1.5h) •Wyrównanie wektorów (tylko w wersji aktualnie funkcjonującej) •Przeliczenie