Pomiar kontrolny RTK / RTN – fakty i mity

Autor: 5 maja 2015Geodezja

Pomiar Statyczny RTK / RTN

Czy pomiar kontrolny RTK na osnowie jest uzasadniony?

Dzięki szybkiemu rozwojowi technologicznemu geodezja satelitarna coraz mocniej wypiera tradycyjne pomiary kątowo-liniowe. Większa liczba satelitów, wydajniejsze algorytmy eliminacji błędów pomiarowych, dokładniejsze modele matematyczne itd., pozwalają na precyzyjne wyznaczanie pozycji, nawet w trudnym terenie, gdzie występują liczne przesłony nieboskłonu. Ze względu na małe zagęszczenie i słabą jakość osnowy szczegółowej geodeci są często „zmuszeni” do korzystania z odbiorników satelitarnych. Niejednokrotnie, aby zamierzyć kilka szczegółów należałoby założyć kilkunastopunktowy ciąg poligonowy. Z tego powodu coraz więcej geodetów decyduje się na szybkie wykonywanie pomiarów oraz zakładanie osnów pomiarowych techniką RTN, bezpośrednio na obiekcie. Posiadacze odbiorników satelitarnych nie wyobrażają już sobie wykonanie jakiejkolwiek pracy bez tego sprzętu.

POMIAR KONTROLNY WG. Rozporządzenia w Sprawie Standardów
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 9 listopada 2011r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego (Dz. U. 2011 nr 263, poz. 1572), nazywanym dalej Rozporządzeniem w Sprawie Standardów, każdy pomiar RTK (czy też RTN) musi zawierać kontrolny pomiar na co najmniej dwóch punktach poziomej osnowy geodezyjnej, zlokalizowanych w odległości do 5km od mierzonego obiektu. Na czym tak dokładnie polega ten pomiar kontrolny? Kiedy należy go wykonać? O czym świadczy jego wynik? Jakie parametry pomiaru przyjąć? Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć w tym krótkim artykule

Pomiar kontrolny zgodnie z Rozporządzeniem w Sprawie Standardów, polega na wyznaczeniu współrzędnych co najmniej dwóch punktów poziomej osnowy geodezyjnej oraz obliczeniu odpowiednich odchyłek liniowych oraz wysokościowych. W Rozporządzeniu w Sprawie Standardów określono również maksymalne wielkości tych odchyłek w płaszczyźnie poziomej i pionowej – dP=0.12m, dH=0.09m

TEORIA VS PRAKTYKA
Zastanówmy się, co dzieje się w sytuacji, gdy obliczone odchyłki nie mieszczą się w granicach ustalonych przez prawodawcę? Generalnie rzecz biorąc, to nic… W technice RTK/RTN pomiary wykonywane są „w nawiązaniu” do bazowej osnowy geodezyjnej – stacji referencyjnych systemu wspomagającego ASG-EUPOS lub stacji sieci alternatywnych: SmartNet, TPINETpro, Nadowski Net, itd. Zatem to naziemny system wspomagający odpowiada za prawidłowe przenoszenie i realizację obowiązującego układu współrzędnych. Na punktach kontrolnych odbiornik nie robi nic innego, jak tylko wyznacza swoje współrzędne, tak jak w każdym innym miejscu na świecie. Podkreślmy, że nie następuje również żadne dopasowanie układów współrzędnych – niejednokrotnie spotkaliśmy się z taką opinią. W Polsce obowiązuje układ współrzędnych płaskich PL-2000 oraz wysokościowych PL-KRON86-NH i dzięki temu wyniki pomiarów satelitarnych mogą być przeliczane przez odbiornik wprost, bez żadnych transformacji, bezpośrednio do układu PL-2000. Większość odbiorników może oczywiście wykonywać lokalne transformacje układów, ale nie jest to potrzebne, kiedy pracuje się w obowiązującym Państwowym Systemie Odniesień Przestrzennych.

KOPNIĘTA OSNOWA
Osnowa szczegółowa III klasyPodczas pomiaru kontrolnego dodatkowo sprawdzane jest, czy odbiornik odbiera sygnały GNSS, dane korekcyjne od systemów wspomagających oraz, czy ostatecznie poprawnie wyznacza swoje położenie. Należy jednak pamiętać, że wynik pomiaru kontrolnego nie ma nic wspólnego z zasadniczym pomiarem, co więcej w ogóle na niego nie wpływa. Przypomnijmy, że w geodezji satelitarnej, której podstawą jest rachunek wyrównawczy, przyjmuje się, że odbiornik ma ~99% szans na wyznaczenie „prawdziwej pozycji”. Zatem w tym, jak i w każdym innym miejscu na Ziemi istnieje prawdopodobieństwo, że urządzenie pokaże błędną pozycję. Podkreślmy, że punkty kontrolne zlokalizowane są najczęściej w miejscach o odkrytym nieboskłonie. Czy dobry wynik pomiaru kontrolnego zapewni, że podczas dalszego pomiaru nawet 20m dalej (np. przy np. budynkach, drzewach) otrzymamy poprawną pozycję? Dobry wynik pomiaru kontrolnego nic tutaj nie zmieni. W takim razie należałoby zadać pytanie, po co jest pomiar kontrolny na punktach osnowy? Aby sprawdzić, czy odbiornik dobrze wyznacza pozycję? Wydaje się, że raczej do weryfikacji stanu osnowy geodezyjnej. Z doświadczenia wiadomo, że bardziej prawdopodobne w terenie jest to, że „osnowa jest kopnięta”, niż to, że odbiornik źle wyznacza swoją pozycję. Niezbyt dobry stan osnowy geodezyjnej sprawia, że obecny pomiar kontrolny RTK ma naprawdę niewielki sens, szczególnie, gdy jest wykonywany w innym momencie niż sam pomiar na obiekcie.

ODBIORNIK 1:0 OSNOWA
Rozporządzenie w Sprawie Standardów nie określa, jak długo należy wykonywać pomiar na punkcie kontrolnym i jakie parametry pomiaru należy zastosować. Liczy się tylko ostateczny wynik. Zatem z praktycznego punktu widzenia najlepiej zastosować takie same parametry pomiaru, jak do wyznaczenia współrzędnych szczegółów terenowych, np. interwał obserwacji 1s, ilość obserwacji 10 lub 15, PDOP<6.0, RMS<0,02m itd. W praktyce, jeżeli odchyłki są zbyt duże, lepiej pomierzyć jeszcze jeden punkt osnowy, niż od razu zakładać, że odbiornik źle działa. Warto wydłużyć tez czas pomiaru na punkcie kontrolnym, zwłaszcza przy dużych przesłonach horyzontu. W przypadku, gdy punkty kontrolne są znacznie oddalone od obiektu, warto ponownie zainicjalizować odbiornik, bliżej mierzonych punktów osnowy szczegółowej.

IDEA POMIARÓW KONTROLNYCH
Oczywiście sama idea pomiaru kontrolnego jest bardzo trafna i potrzebna, jednak proponowalibyśmy zmienić jej formę. Obecnie większość geodetów wykonuje jedynie pomiar kontrolny przed pomiarem, lub bezpośrednio po nim. W trakcie pomiaru nikt nie ma świadomości, czy odbiornik dobrze działa, czy też nie. Możliwość podglądu pomierzonych pikiet oraz obowiązkowe kontrolne pomiary liniowe sprawiają, że użytkownik ma ogólne pojęcie o poprawności wyników. Dużo rozsądniejszą formą kontroli byłoby wykorzystanie bliższych punktów kontrolnych, np.: istniejących szczegółów terenowych, współrzędnych osnów pomiarowych, współrzędnych wielokrotnie mierzonych szczegółów, położonych bezpośrednio na obiekcie. Wtedy przed, po oraz w dowolnej chwili możliwy byłby pomiar kontrolny, który faktycznie w jakimś stopniu sprawdzałby poprawność pozycjonowania. Taka forma kontroli, wstępnie zaproponowana w załączniku nr 2 (projekcie) do Rozporządzenia w Sprawie Standardów, również według nas byłaby dużo rozsądniejsza. Wtedy faktycznie byłoby widać, czy odbiornik przez cały pomiar pracował prawidłowo, a nie, czy wykonawca osnowy szczegółowej dobrze zastabilizował i pomierzył punkty geodezyjne.


MOGEO