Algorytmy automatycznego postprocessingu w

Transkrypt

Katedra Geodezji im. K. Weigla
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
SERWIS POZGEO - STRUKTURA ZEWNĘTRZNA
APPS – Ogólne założenia
• Czas Sesji: od 30’ - 40’
do 24h
• Max. Liczba epok: 3600
(jeśli więcej – nastąpi
automatyczne
„rozrzedzenie”)
• Interwał: 1 – 60 sek.
• Min. 5 Satelitów
• Liczba stacji: 3 – 6
• Kalibracje absolutne anten
LOGFILE
Reference Stations:
Manual Modul
Date files +
Broadcast ephemerides
Precise orbits
TRIMBLE
APPS – Modul
ALGORES - SOFT ( PL)
Absolute
calibration
parameters
of antennas
Administrator
Quasigeoid –
model and
parameters of
local systems
MS SQL
Server
RINEX - File
Phase Observation
• Sygnały fazowe L1, L2
(iono-free L3, geometry
free L4, wide-lane L5 )
• Min. Elewacja 10o
• Model troposfery GMF
(Niell, 2000) z Mod. Hopfield
refrakcją zenitalną.
www.asgeupos.pl
Klient
RAPORT (TXT – File)
Results
APPS /POZGEO
Etapy obliczeniowe
Funkcja celu
Ω(X,Y,Z) ⇒ min.
rozwiązania „float”
Elipsoida ufności
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)
II. 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 kodowych
Ω = Σ(vi2 +c2)1/2 + r({R}) ⇒ min. (Kadaj,1988):
III. DD – typu fixed rozwiązanie lub TD − float (BETA) ale tylko dla sesji długiej > 1.5h
Iteracje
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)]
IV. Obliczenie pozycji Rover w innych układach (także w systemie wysokości normalnych).
3
Tworzenie równania obserwacyjnego podwójnej różnicy faz
dla 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 f1s , f2s ale o stałym stosunku 9:7
Kombinacja „iono-free” pojedynczych faz (r – odbiornik, p – satelita) :
Rrp (L3) = [ λ22 ⋅ Rrp(L1) − λ12 ⋅ Rrp(L2) ] / ( λ22 − λ12) ;
Rrp (L1) = λ1 ⋅ φrp(L1); Rrp (L2) = λ2 ⋅ φrp(L2)
Rrp(L3) = [ 5929 ⋅ Rrp (L1) − 3600 ⋅ Rrp(L2)] / 2329 (dla GPS)
p
r
Pojedyncza różnica faz (eliminuje błędy zegarów odbiorników):
ΔRrpq (L3) = Rrp(L3) − Rrq(L3) ; p, q: indeksy satelitów
Podwójna różnica faz (eliminuje błędy zegarów satelitów):
ΔΔRrs pq(L3) = ΔRrpq (L3) − ΔRspq (L3)
analogicznie jest dla pojedynczych sygnałów:
ΔΔRrspq(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
q
p
r
q
p
r
s
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 Hyperparaboloidy
drugiego 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
3 iteracje
wystarczające
r =2
d = 6.4m
r =1
d=12.8m
Proces
iteracyjny
r=3
d=3.2m
…
Obraz w przekroju wertykalnym
Hiperpowierzchnia Ω
Hiperparaboloida Ω
r=0
d=25.6m
Ωijk
Ωmin
Z
x
Y
(X0,Y0,Z0)
(X,Y,Z)min
Ωmin
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 – free
60 ⋅ ΔΔN1 − 77⋅ ΔΔN2 = const2 + δ2 + e2
(stałe const1, const2 obliczone z aktualnych współrzędnych)
- wyznaczenie całkowitych nieoznaczoności
a = 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-free
77 ⋅ 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
[ Σk (1/ μk2) ⋅ Bk ]⋅ ΔX = Σk [(1/μk2)⋅ Bk⋅ ΔLk]
B ⋅ ΔX = W ⇒ ΔX, μ , Q (rezultaty końcowe)
Układ geometryczny
obserwacji dla jednej epoki
Uwagi:
Satelita referencyjny jest
ustalany niezależnie dla
każdej pary epok: k, k+1.
Przykład 1: obserwacje bardzo defektowe.
Długość sesji: 55 minut
T_begin : 1583 288403.00
NTML
T_end
: 1583 291731.00
interval of time:
1 sec
Number of epochs: 3328 ( ∼ 55 min)
Number of double differences: 158836
(iono-free)
Distances: ROVER-STATION:
BOR1
∼ 48 km
KROT
∼ 51 km
LESZ
∼ 14 km
GLOG
∼ 54 km
NTML
∼ 66 km
LEGN
∼ 87 km
BOR1
LESZ
Rover
KROT
GLOG
LEGN
100 km
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|| =
5.0021
0.0003
0.0006
ITER =
ITER =
ITER =
ITER =
ITER =
0.0001
0.0013
0.0006
0.0002
0.0001
4
5
6
7
8
ROVER_COORD:
ROVER_COORD:
ROVER_COORD:
ROVER_COORD:
ROVER_COORD:
Różnice od FIX:
3777443.6148
3777443.6146
3777443.6145
3777443.6145
3777443.6145
1137971.4878
1137971.4866
1137971.4860
1137971.4859
1137971.4858
0.0335
- 0.0284
4995018.1105 RMS =
4995018.1103 RMS =
4995018.1102 RMS =
4995018.1101 RMS =
4995018.1101 RMS =
0.0174
0.0174
0.0174
0.0174
0.0174
d=
d =
d =
d =
d =
3.2000 n_obs = 158836
1.6000 n_obs = 158836
0.8000 n_obs = 158836
0.4000 n_obs = 158836
0.2000 n_obs = 158836
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
- 0.0648
Date/Time: 2012-09-09 19:43:51
FIXED SOLUTION:
ROVER_FINAL_COORD: 3777443.5710 1137971.5142 4995018.0453
Standard Deviations:
0.0068 0.0035 0.0141
7
Przykład 2: względnie dobre obserwacje.
Długość sesji: 35 minut
T_begin : 1582 292582.00
T_end
: 1582 294692.00
interval of time:
1 sec
Number of epochs: 2111 ( ∼ 35 min)
Number of double differences: 207644
(iono-free)
Distances ROVER-STATION:
BOR1
∼ 49 km
KROT
∼ 54 km
LESZ
∼ 11 km
GLOG
∼ 51 km
NTML
∼ 63 km
POZN
∼ 62 km
Rover
Date/Time: 2012-09-20 02:03:04 (BEGIN)
FLOAT SOLUTION
ITER = 1
ITER = 2
ITER = 3
ROVER_COORD: 3777955.9420 1134844.2493 4995339.1358 RMS = 0.0163 d = 25.6000 n_obs = 207644 ||dR|| = 0.1746
ITER = 4 ROVER_COORD: 3777955.9421
Date/Time: 2012-09-20 02:03:24
Różnice od FIX:
- 0.0083
1134844.2494
1134844.2494
1134844.2494
1134844.2494
1134844.2494
0.0187
4995339.1359 RMS =
4995339.1359 RMS =
4995339.1359 RMS =
4995339.1359 RMS =
4995339.1359 RMS =
0.0163
0.0163
0.0163
0.0163
0.0163
d=
d=
d=
d=
d=
3.2000 n_obs = 207644
1.6000 n_obs = 207644
0.8000 n_obs = 207644
0.4000 n_obs = 207644
0.2000 n_obs = 207644
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
||dR|| =
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
- 0.0060
FIXED SOLUTION:
ROVER_FINAL_COORD: 3777955.9514 1134844.2307 4995339.1419
Date/Time 2012-09-20 02:03:32 (END)
Standard Deviations: 0.0034 0.0014 0.0033
8
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:
Dla każdej
ΔL = { ΔL12 , ΔL13 , ΔL14 , … , ΔL1 m
pary
ΔL23 , ΔL24 , … , ΔL2m
satelitów
ΔL34 , … , ΔL3m
(p, q)
… …
ΔLm−1,m }
vij = Δ fij(X) −ΔLij : równania poprawek
(vij = Vi−Vj ; Δfij(X)= fi(X) − fi(X) ; ΔLij = Li − Lj )
Twierdzenie podstawowe (GiK vol.57, No2, 2008):
Σpi ⋅ Vi2 = 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 (*)
m ⋅ (m−1) / 2 różnic dla
jednej pary satelitów (p,q)
L1
L2
L3
L4
L5
ΔL
Długość sesji
ETAP III – porównanie metod
TD (float) tylko dla Δtsession > 1.5h
1h
Uwaga:
s
s∼d
d
2h = 60o
3h
4h
…
24h
20cm
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
RMS
Metoda potrójnych różnic faz
dla wszystkich kombinacji par epok
i par satelitów (schemat Schreibera);
algorytm estymacji dla diagonalnej
m. kowariancyjnej; automatyczna
eliminacja nieoznaczoności; nie ma
potrzeby definiowania satelity
referencyjnego (Kadaj, 2008).
0
TD (BETA)
10cm
DD (fixed)
5cm
3cm
t-to
1cm
Validacja:
DD - fixed
Wybór:
tylko
DD – fixed
TD - BETA
Użycie dwóch metod - wybór
.
zależy od otrzymanych empirycznych param. dokładnościowych.
Test metody TD-BETA dla sesji długich (24h)
Obserwowalność 30 satelitów w ciągu doby (A)
A:
T_begin
T_end
: 1521 0.00
: 1521 86360.00
B:
T_begin
T_end
: 1534 86400.00
: 1534 172760.00
C:
T_begin
: 1542 518400.00
T_end
: 1542 599760.00
BOGI - BOR1 (A)
Wyrównania swobodne sieci GPS
Wariant
Pseudoobserwacje L3 (iono-free)
Orbity Final.
BOGI - XYZ katalogowe
3633815.692 1397453.931 5035280.816
XYZ- obliczone:
A
.. 706
B
.. 687
C
.. 660
.. 937
.. 930
.. 911
.. 831
.. 805
.. 766
Średnie wartości współrzędnych:
.. 684
.. 926
.. 801
Przeciętna wypadkowa
odchyłka wektora [m]
A
B
C
0.001
0.002
0.002
TRANS 3D(7p)
Wariant
Błąd średni transf. [m]
A
B
0.004
0.006
C
0.004
Finalne relacje z katalogiem
dx
0.008
dy
0.005
dz
0.015
0
6h
12h
24h
*********************************************************************************
ASG-EUPOS Serwis POZGEO wersja 2.08
*********************************************************************************
POZGEO –
PRZYKŁADOWY
UŻYTKOWNIK
: Jan Kowalski
PLIK
: 70351254.10o
CZAS POBRANIA
: 2010-06-15 12:01:48
RAPORT DLA
CZAS OBLICZEŃ
: 2012-11-10 22:09:27
_________________________________________________________________________________
UŻYTKOWNIKA
RINEX - INFORMACJE
Nazwa punktu
: 14161106-10
CZĘŚĆ I
Numer punktu
: 61106-10
Wersja RINEX
: 2.11
Program
: cnvtToRINEX 2.02.0
Instytucja
: convertToRINEX OPR
Model anteny
: TRM_R6
Numer seryjny ant.
:
Wysokość anteny
: 1.619
Interwał rejestracji : 1
Początek obserwacji:
2010-5-5 9:16:22.0000 Tydzień GPS: 1582 sek. GPS: 292582.0000
Koniec obserwacji:
2010-5-5 9:51:32.0000 Tydzień GPS: 1582 sek. GPS: 294692.0000
Czas obserwacji [hh:mm:ss]: 00:35:010.0000
_________________________________________________________________________________
ANTENA - INFORMACJE
MODEL WYKORZYSTANY: NONE Numer seryjny:
BRAK MODELU ANTENY W BAZIE!
Info antena L1: DeltaE : 0.00000 DeltaN : 0.00000 DeltaUp : 0.00000
Info antena L2: DeltaE : 0.00000 DeltaN : 0.00000 DeltaUp : 0.00000
_________________________________________________________________________________
Do obliczeń wykorzystano efemerydy BROADCAST
Brak modelu jonosfery
_________________________________________________________________________________
Lista satelitów w pliku RINEX
G2 G4 G13 G20 G23 G31 G32 G7 G16 G10
_________________________________________________________________________________
WYKORZYSTANE STACJE REFERENCYJNE:
Nazwa
Odległość[m]
Efekt. liczba epok
Efekt. czas sesji [s]
LESZ
11151
2106
2106
BOR1
49463
2106
2106
GLOG
51051
2106
2106
KROT
54169
2106
2106
NTML
63251
2106
2106
ZIGR
83122
2106
2106
_________________________________________________________________________________
WYNIKI OSTATECZNE:
UWAGA! Jeśli nie oznaczono inaczej, wartości podane w metrach
POZGEO –
PRZYKŁADOWY
RAPORT DLA
UŻYTKOWNIKA
CZĘŚĆ II
ETRS89 Współrzędne kartezjańskie
X: 3777955.990 Y: 1134844.239 Z: 4995339.214
ETRS89 Współrzędne geodezyjne
B: 51° 53' 22.47468''
L: 16° 43' 10.27318''
Układ 1992
X: 449488.519
Y: 343115.854
mp: 0.012
h_el: 139.142
mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009
Układ 2000 strefa 5
X: 5752012.039 Y: 5618370.257
mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009
X: 5751389.357 Y: 6411851.513
mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009
X: 5651372.823 Y: 3706380.812
Układ UTM strefa 34
X: 5750153.996 Y: 3618332.021
WYZNACZONE WYSOKOŚCI PUNKTU:
Wysokość elipsoidalna : 139.142
Anomalia wysokości
: 38.065
Kronsztadt 86
: 101.076
mx: 0.031 my: 0.031 mp: 0.043
mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009
Anomalia wysokości
liczona z modelu
GEOIDPOL-2001
transformowanego
do układu ETRF’2005
na epokę 2008.13
(układ stacji ASG-EUPOS)
mh: 0.008
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.
________________________________________________________________________________________________
WSPÓŁRZĘDNE PRZYBLIŻONE W PLIKU RINEX (ROVER) X: 3777956.5236 Y: 1134845.3581 Z: 4995341.0775
WSPÓŁRZĘDNE PRZYBLIŻONE OBLICZONE Z SPP(ROVER) X: 3777957.4398 Y: 1134844.2403 Z: 4995342.8315
________________________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: LESZ - ROVER
Wykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: TRM41249.00
TZGD SN:
ALGORYTM PODWÓJNYCH RÓŻNIC
DX: -6913.9286 DY: 8072.8936 DZ: 3371.2755 mx: 0.0064 my: 0.0028 mz: 0.0059
mxHz: 0.0061 myHz: 0.0032 mh: 0.0060
Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji[s]: 2106 Obliczenie wektora OK
_____________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: BOR1 - ROVER
Wykorzystany model anteny na stacji referencyjnej: AOAD/M_T SN:
DX: 39597.2001 DY: -13329.2491 DZ: -26476.3327 mx: 0.0128 my: 0.0046 mz: 0.0121
mxHz: 0.0122 myHz: 0.0057 mh: 0.0122
Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji[s] : 2106 Obliczenie wektora OK
_____________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: GLOG - ROVER
TZGD SN:
DX: -31385.0261 DY: 37186.5500 DZ: 15438.4618 mx: 0.0164 my: 0.0073 mz: 0.0161
mxHz: 0.0159 myHz: 0.0084 mh: 0.0160
Efektywna liczba epok : 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK
_____________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: KROT - ROVER
TZGD SN:
DX: -1980.7777 DY: -52410.0568 DZ: 13546.8158 mx: 0.0213 my: 0.0081 mz: 0.0150
mxHz: 0.0186 myHz: 0.0099 mh: 0.0173
_____________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: NTML - ROVER
TZGD SN:
DX: 24678.0396 DY: 50237.1039 DZ: -29461.2445 mx: 0.0196 my: 0.0074 mz: 0.0145
mxHz: 0.0173 myHz: 0.0090 mh: 0.0163
_____________________________________________________________________________________
OBLICZENIE WEKTORA: ZIGR - ROVER
TZGD SN:
DX: -18804.0999 DY: 80889.4241 DZ: -3550.2134 mx: 0.0244 my: 0.0128 mz: 0.0209
mxHz: 0.0227 myHz: 0.0141 mh: 0.0220
Efektywna liczba epok: 2106 Efektywny czas sesji [s] : 2106 Obliczenie wektora OK
POZGEO –
DODATKOWE
INFORMACJE
W RAPORCIE
DLA
ADMINISTRATORA
CZĘŚĆ I
WYNIKI DLA METODY PODWÓJNYCH RÓŻNIC
WSPÓŁRZĘDNE PUNKTU WYZNACZANEGO W UKŁADACH:
GEOCENTRYCZNYM(XYZ), GEODEZYJNYM(BLH) I PUW 1992
Stacja LESZ
Długość wektora: 11150.763
XYZ
X: 3777956.004 Y: 1134844.249 Z: 4995339.235
BLH
B: 186802.47468631 L: 60190.27346195 h_el: 139.168
XY92 X: 449488.519 Y: 343115.860
Stacja BOR1
XYZ
X: 3777955.985 Y: 1134844.262 Z: 4995339.259
BLH
B: 186802.47553583 L: 60190.27441914 h_el: 139.178
XY92 X: 449488.545 Y: 343115.879
Stacja GLOG
XYZ
X: 3777955.985 Y: 1134844.221 Z: 4995339.180
BLH
B: 186802.47425390 L: 60190.27237223 h_el: 139.108
XY92 X: 449488.506 Y: 343115.839
Stacja KROT
XYZ
X: 3777955.986 Y: 1134844.268 Z: 4995339.192
BLH
B: 186802.47411174 L: 60190.27471193 h_el: 139.127
XY92 X: 449488.500 Y: 343115.883
Stacja NTML
XYZ
X: 3777955.976 Y: 1134844.221 Z: 4995339.216
BLH
B: 186802.47521297 L: 60190.27250854 h_el: 139.132
XY92 X: 449488.536 Y: 343115.842
Stacja ZIGR
XYZ
X: 3777956.005 Y: 1134844.212 Z: 4995339.204
BLH
B: 186802.47429862 L: 60190.27162268 h_el: 139.137
XY92 X: 449488.508 Y: 343115.824
POZGEO –
DODATKOWE
INFORMACJE
W RAPORCIE
DLA
ADMINISTRATORA
CZĘŚĆ II
WSPÓŁRZĘDNE ŚREDNIE W PUW 1992
X: 449488.519 Y: 343115.854 h_el: 139.142
Odchyłki:
EX:
EY:
EH:
LESZ
0.000 -0.005 -0.027
BOR1 -0.026 -0.024 -0.036
GLOG
0.013
0.016
0.034
KROT
0.019 -0.029
0.015
NTML -0.017
0.012
0.010
ZIGR
0.011
0.030
0.004
Błędy średnie:
mx: 0.006 my: 0.007 mp: 0.009 mh: 0.008
(czas obserwacji: 35 minut)
POZGEO –
DODATKOWE
INFORMACJE
W RAPORCIE
DLA
ADMINISTRATORA
CZĘŚĆ III
Pozostałe informacje, w tym finalne wykazy współrzędnych w różnych układach, podane
w raporcie dla użytkownika
Testy porównawcze APPS w wersji 2.08 (sesje 30’ – 40’)
z wynikami programu TTC i pomiarem RTK
(zadania były odrzucone w wersji 1.63)
METODY WYZNACZEŃ
PKT
A
B
C
D
E
F
G
xy2000/APPS 2.08
5751582.842
5751526.471
5750933.184
5750814.218
5750657.259
5751746.502
5751389.351
6411109.742
6411462.835
6413162.812
6414984.346
6410375.471
6412075.811
6411851.519
TTC(NYRKA)
--.847
--.487
--.168
--.216
--.266
--.498
--.750
--.836
--.772
--.357
--.469
--.803
POROWNANIA
RTK
--.85
--.49
--.18
--.23
--.27
--.48
--.34
--.76
--.85
--.83
--.34
--.48
--.81
--.53
APPS-TTC
-0.005 -0.008
-0.016 -0.001
0.016 0.040
0.002 -0.011
-0.007 0.002
0.004 0.008
APPS - RTK
-0.01
-0.02
-0.00
-0.01
-0.01
0.02
0.01
-0.02
-0.01
-0.02
0.01
-0.01
0.00
-0.01
ZASADA NIWELACJI SATELITARNEJ
TA
Przekształcenie wektora:
[ ΔX, ΔY, ΔZ ] ⇒ [ Ag, s, ΔHelips ]
TB
ζ
ζ
ζ
ζ
ζ
z numerycznego modelu quasi-geoidy
różnica anomalii wysokości
Niwelacja satelitarna w module APPS / POZGEO. Kalibracja i transformacja modelu
quasigeoidy GEOIDPOL – 2001 do układu ETRF’2005 na epokę 2008.13.
POW. TOPO
Wielkości średnie anomalii wysokości
dla 400 punktów sieci POLREF+EUVN
ζ s =34.172 m
ELipsoida
GRS-80
(WGS-84) w
stosowanych
układach
odniesienia
Quasigeoida
ζ s =34.126m
0.7 cm
4.6 cm
2.1 cm
Ns
geoida
EGM2008
ETRF’2005 ep. 2008.13
(ASG-EUPOS)
ITRF’96 ep. 1997.4
ETRF’89 ep. 1989.0
(POLREF)
Model podstawowy GEOIDPOL-2001
w układzie ITRF’96 na epokę 1997.4
(był transformowany do ETRF’89 PL)
Model GEOIDPOL-2001 transformowany
do 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 kalibrację
na zbiorze empirycznych anomalii wysokości punktów geodezyjnych: ASG-EUPOS i sieci EUVN.
Etapy tworzenia GEOIDPOL-2008 C
I. Wygenerowanie z modelu EGM2008
anomalii 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-EUPOS
i 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)
Izolinie anomalii wysokości [m]
Sieć odniesienia (satelitarno-niwelacyjna) do
kalibracji quasigeoidy: 141 punktów w tym:
101 stacji ASG_EUPOS
40 punktów sieci EUVN (z kampanii 2010/11)
⇒
(XYZ)ETRF’00 (osnowa)
IV. Przekształcenie finalne:
Model GEOIDPOL_2008(C):
(XYZ)ETRF’00 (grid)
⇓
(BL ζ)ETRF’00 (grid)
FORMUŁA RÓŻNICOWA TRANSFORMACJI ANOMALII WYSOKOŚCI:
[X1,Y1,Z1]
[B1,L1,ζ1EGM08]
⇒
[X2,Y2,Z2]
[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
PRZM
ZYWI
003
0.0331
-0.0360
0.0428
0.0418
0.0124
-0.0147
0.0144
0.0158
0.0408
-0.0467
0.0528
0.0519
***
***
***
***
Inne oceny porównawcze EGM2008
z modelami lokalnych quasigeoid:
Hirt C. , 2011 (na obszarze Niemiec)
Trojanowicz M. 2009 (na obszarze
Dolnego Śląska) oraz
Kryński J., Kloch-Główka G., (2009)
*) (niwelacja ?)
EUVN GRYBÓW
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 >
LITERATURA
Hirt C., (2011): Assessment of EGM2008 over Germany using accurate quasigeoid heights from vertical deflections, GCG05 and
GPS/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. 61-79
Kadaj 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. 703-708
Pavlis 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), 2002
Teunissen 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
22
Dziękuję za uwagę
Roman J. Kadaj
[email protected]
Politechnika Rzeszowska
Katedra Geodezji im. K. Weigla

Algorytmy automatycznego postprocessingu w

Transkrypt

Podobne dokumenty

Problematyka dokładności i niezawodności pozycjonowania przy

M. Ryczywolski - Pomiary statyczne GNSS i serwisy