50 gps system 500 - geoaxxis · 2008. 6. 25. · naten basierend auf lokalen projek-tionen...

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  • Version 2.0Deutsch

    50403020

    Allgemeiner Leitfaden für Statisch und Rapid-Static

    GPS System 500

  • 2 Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Gratulation zum Erwerb Ihres GPS System 500 vonLeica Geosystems.

    System GPS500

  • 3Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de 3

    Einleitung

    Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung

    Vorausplanung des Feldeinsatzes

    Beobachtungszeiten und Basislinienlängen

    Praktische Tips für Feldbeobachtungen

    Datenübertragung in die SKI-Pro Software

    Beschaffung von Ausgangskoordinaten für einen Punkt im WGS 84

    Auswerteparameter

    Auswahl der Basislinien - Auswertestrategie

    Interpretation der Basislinienberechnungen

    Untersuchung des Auswerteprotokolls

    Abspeichern der Resultate

    Transformationen, Ausgleichung und Resultate

    Statische und Rapid static Einfrequenzmessungen

    Kapitel - Übersicht

    Kapitel - Übersicht

    6

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  • 4 Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0deInhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis

    Einleitung ....................................................... 6

    Beobachtungsstrategie für GPSVermessung ................................................... 7

    Basislinienlänge .......................................................... 7Temporäre Referenzstationen für Vermessung mittelsder "Rapid Static" Schnellmesstechnik ......................... 8Überprüfen der neu vermessenen Punkte .................... 9Tag- und Nachtbeobachtungen. Messen über langeDistanzen .................................................................. 10Beobachtungszeitplan - Optimale Beobachtungszeit .. 10Transformation in das örtliche Koordinatensystem....... 11

    Vorausplanung des Feldeinsatzes ............. 13GDOP (Geometric Dilution of Precision) .................... 13Auswahl eines günstigen Beobachtungsfensters ........ 13

    Beobachtungszeiten undBasislinienlängen ........................................ 15

    Praktische Tips für Feldbeobachtungen ... 17Referenzstation ......................................................... 17Erfordernis eines bekannten Punktes im WGS 84 ...... 18Beobachtung von Neupunkten ................................... 19

    Der "Stop and Go" Indikator als Richtlinie fürBeobachtungszeiten ....................................................... 19

    Eintragungen in das Beobachtungsprotokoll ............... 20

    Datenübertragung in die SKI-Pro Software . 22Kontrolle und Bearbeitung während derDatenübertragung ..................................................... 22Datensicherung und Sicherstellung von Projekten ...... 22

    Beschaffung von Ausgangskoordinaten füreinen Punkt im WGS 84 .............................. 23

    Auswerteparameter ..................................... 24Minimaler Elevationswinkel ........................................ 24Satellitenbahnen ("Ephemeriden") ............................. 25Datenmaterial für die Auswertung .............................. 25Fixiere Ambiguities bis zu: ......................................... 26Rms Schranke .......................................................... 26Lösungsart ................................................................ 28Ionosphärenmodell .................................................... 28Stochast. Modellierung verwenden ............................ 29Troposphärenmodell.................................................. 29

  • 5Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de 5

    Inhaltsverzeichnis, Fortsetzung

    Inhaltsverzeichnis

    Auswahl der Basislinien -Auswertestrategie ....................................... 30

    Interpretation der Basislinien-berechnungen.............................................. 32

    Begrenzung der Basislinienlänge ............................... 33Gelöste Ambiguities ........................................................ 33Nicht gelöste Ambiguities ............................................... 34Basislinien mit Längen über einer bestimmten Schranke 34

    Untersuchung des Auswerteprotokolls .... 35Basislinien mit einer Länge unterhalb einerbestimmten Schranke................................................ 35Lange Basislinen über Limit ....................................... 36Vergleich zw. Auswerte- und Beobachtungsprotokoll .. 36Vergleich der Resultate von Doppelbeobachtungen .... 36

    Abspeichern der Resultate ......................... 37

    Transformationen, Ausgleichung undResultate ...................................................... 39

    Statische und Rapid static Einfrequenz-messungen .................................................. 40

  • 6 Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Einleitung

    Vermessungen basierend auf demGlobal Positioning System (GPS)werden aufgrund ihrer Vorteile in derGenauigkeit, Schnelligkeit, Flexibilitätund Wirtschaftlichkeit immer populä-rer. Die dabei angewandten Techni-ken unterscheiden sich grundlegendvon den Methoden der klassischenVermessung.

    Unter der Voraussetzung, dassbestimmte Grundregeln eingehaltenwerden, führt die GPS Vermessungrelativ einfach zu guten, zuverlässi-gen Ergebnissen. Vom praktischenStandpunkt aus betrachtet, ist eingutes Grundverständnis für dasErstellen von Beobachtungsplänen,die Durchführung vonMesskampagnen und die Auswer-tung von GPS Daten viel wichtigerals ein detailliertes, theoretischesWissen über das Global PositioningSystem.

    Dieser Leitfaden zeigt auf, wiestatische und Rapid Static ("schnellstatische") GPS Messungen durch-geführt werden und legt besondereBetonung auf jene Aspekte, diebesonders beachtet werden müssen.

    Obwohl dieser Leitfaden speziell fürLeica GPS - System 500 und System300 entworfen wurde, beinhaltet erviele allgemeine Informationen, dieauf alle GPS Messverfahren anwend-bar sind. Zusätzliche Informationenfinden Sie in den verschiedenenLeitfäden der System 500 oderSystem 300 Dokumentation.

    Einleitung

  • 7 Beobachtungsstrategie für GPS VermessungLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung

    welche die Satellitensignale aufihrem Weg zu den beiden Empfän-gern durchlaufen, identisch.

    Vor allem bei der "Rapid Static"-Schnellmesstechnik mit kurzenBeobachtungszeiten ist es wesent-lich, dass die Störeinflüsse derIonosphäre für beide Stationennahezu gleich sind.

    Folglich sollten bei allen GPS Ver-messungen und speziell bei der"Rapid Static"-Schnellmesstechnikdie Basislinien kurz sein.

    Basislinienlänge

    Ein GPS Empfänger misst die an-kommende Phase des Satelliten-signals in Millimetergenauigkeit. Aufdem Weg vom Satellit zur GPSAntenne auf der Erde unterliegen dieSignale Ausbreitungseffekten infolgeder Atmosphäre, die sichgenauigkeitsmindernd auf die Beob-achtungen auswirkt. Die Atmosphärewird hinsichtlich der Signal- undWellenausbreitung in Ionosphäre undTroposphäre unterteilt.

    GPS Vermessung ist eine differentiel-le Messmethode bei der eine Basis-linie zwischen zwei Empfängernbeobachtet und berechnet wird. Wirdvon zwei Beobachtungsstationen aussimultan zu denselben Satellitengemessen, heben sich die atmosphä-rischen Ausbreitungseffektegrösstenteils auf. Je kürzer dieBasislinie ist, desto eher sind dieBedingungen in der Atmosphäre,

  • 8Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Temporäre Referenzstationen für Vermessung mittels der "Rapid Static" Schnellmesstechnik

    Hinsichtlich Produktivität und Genau-igkeit ist es von grösserem Vorteilkurze Basislinien (z.B. 5km) vonverschiedenen temporären Referenz-stationen aus zu messen, als langeBasislinien (z.B: 15km) ausgehendvon einem einzigen zentralen Punkt.

    Da die Beobachtungszeiten und dieresultierenden Genauigkeiten vorwie-gend von der Basislinienlängeabhängen, wird empfohlen die Längeder Basislinien möglichst kurz zuhalten.

    Abhängig vom Messgebiet und derAnzahl der mittels GPS zu messen-den Punkte sollte überlegt werdeneine oder mehrere temporäreReferenzstationen zu errichten.

    Die Basislinien können einen radialenAbstand von mehreren Kilometernzur Referenzstation aufweisen.Denken Sie jedoch immer daran, dieBasislinienlänge kurz zu halten. DerZusammenhang zwischen Basis-linienlänge und Beobachtugszeitenist in der Tabelle auf Seite 16 zusam-mengestellt.

  • 9 Beobachtungsstrategie für GPS VermessungLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Überprüfen der neu vermessenen Punkte

    Phasenmehrdeutigkeiten zwar lösenkann, das Ergebnis jedoch nichtinnerhalb der angegebenenGenauigkeitsspezifikationen liegt.

    Je nach Genauigkeitsanforderungensollten Sie immer dazu bereit seinneu vermessenen Punkte zu über-prüfen. Dies ist besonders wichtig,wenn die Beobachtungszeiten auf einMinimum reduziert und die Empfeh-lungen bezüglich GDOP nicht einge-halten werden.

    Tips für vollkommen unabhängigeKontrollmessungen:

    Beobachten Sie jeden Punkt einzweites Mal während einesvollkommen verschiedenenSatellitenfensters. Dies garantiert,dass die Aufstellung, dieSatellitenkonstellation und dieatmosphärischen Bedingungenunterschiedlich sind.

    Schliessen Sie jeden Polygonzugmit einer Basislinie vom letzenzum Startpunkt ab.

    Messen Sie unabhängigeBasislinien zwischen den Punktenin einem Netz

    Eine nur teilweise unabhängigeKontrolle kann erreicht werden, wennzwei Referenzstationen anstatt einerverwendet werden und jeder Punktvon zwei unterschiedlichen Fest-punkten bestimmt werden kann. DieBasislinien sind aber nicht vollkom-men unabhängig, da sie beide vondenselben Beobachtungen undBedingungen der mobilen Stationenabhängen.

    In jedem Bereich der Vermessungwerden unabhängige Messungen zurKontrolle durchgeführt. In der klassi-schen Vermessung wird die Genauig-keit oder Identität der Festpunkt, dieOrientierung des Instrumentes, dieInstrumenten- und Zielhöhe, usw.überprüft. Zur Kontrolle werdenPolygonzüge an- und abgeschlossen,Nivellementschleifen geschlossen,Punkte doppelt beobachtet undKontrollstrecken gemessen! Abhän-gig von der Aufgabenstellung und derverlangten Genauigkeit ist es auchbei GPS Vermessungen die Mühewert dieselben Prinzipien anzuwen-den.

    Vor allem bei der "Rapid Static"-Schnellmesstechnik sollte manbezüglich der kurzen Beobachtungs-zeiten vorsichtig sein. Wenn dieBeobachtungszeit zu kurz ist, dieSatellitengeometrie (GDOP) ungün-stig oder die ionosphärischen Störun-gen zu stark sind, kann es vorkom-men, dass die Auswertesoftware die

  • 10Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beobachtungszeitplan -Optimale Beobachtungszeit

    In der Tabelle auf Seite 16 sindRichtlinien bezüglich der Basislinien-längen und den notwendigenBeobachtungszeiten unter ungünsti-gen ionosphärischen Bedingungenzusammengestellt.

    Für Basislinien bis zu 20 km Längewird man normalerweise versuchendie Mehrdeutigkeiten mit den Algo-rithmen der "Rapid Static"-Schnellmesstechnik in der Aus-wertesoftware SKI-Pro zu lösen.

    Für Basislinien, die länger als 20 kmsind, ist es nicht ratsam die Mehrdeu-tigkeiten zu lösen. In diesem Fall wirdein anderer Auswertealgorithmus inSKI-Pro verwendet, wobei der Ein-fluss der Ionosphäre grösstenteilsbeseitigt, jedoch die Ganzzahligkeitder Mehrdeutigkeiten zerstört wird.

    Tag- und Nachtbeobachtungen.Messen über lange Distanzen

    Generell gilt die Regel, je länger dieBasislinie desto länger dieBeobachtungszeit.

    Die Ausbreitungseffekte in derIonosphäre sind in erheblichemMasse von der Sonnenaktivitätabhängig. Daher wirken sich dieseStörungen eher bei Tag als bei Nachtaus. Für die "Rapid Static"-Schnellmesstechnik ergibt sichdaher, dass die Länge der Basisliniein der Nacht annähernd doppelt solang sein kann als bei Messungenwährend des Tages. Oder, andersgesagt, die Beobachtungszeit füreine Basislinie kann in der Nacht aufdie Hälfte herabgesetzt werden.

    Die Störungen der Ionosphäreunterliegen einem Zyklus von 11Jahren, wobei in den nächsten paarJahren ein Maximum erreicht wird.

    Betrachtet man die graphischenDarstellungen der Satelliten-verfügbarkeit und der Satelliten-geometrie (GDOP), kann man einige,über einen ganzen Tag verteilte,günstige Zeitperioden für die Mes-sungen feststellen (siehe Seite 14).Für eine erfolgreiche Anwendung der"Rapid Static"-Schnellmesstechniksind gute Satellitenfenster Vorausset-zung. Aus diesem Grund sollten dieBeobachtungszeiten sorgfältiggeplant werden.

    Es ist unmöglich GPS Beobachtun-gen auf die Minute vorauszuplanen.Es ist daher ratsam, während einesgünstigen Beobachtungsfenstersanstatt einer grosse Anzahl vonPunkten mit minimalerBeobachtungszeit einen Punktweniger und dafür einige Minutenlänger zu messen. Besonders beiArbeiten mit hohen Genauigkeitsan-forderungen lohnt es sich, diesbezüg-lich vorsichtig zu sein, um keinschlechtes Resultat zu riskieren.

  • 11 Beobachtungsstrategie für GPS VermessungLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Transformation in das örtliche Koordinatensystem

    84 als auch im Landessystem vorlie-gen, dienen einerseits zur Bestim-mung der Transformationsparameterandererseits zur Überprüfung derBeschaffenheit des lokalen Systems.Die identischen Punkte solltengleichmässig um das Projektgebietherum (und sogar innerhalb dessel-ben) verteilt sein. Für eine korrekteBerechnung aller Transformations-parameter (3 Translationen, 3 Rota-tionen, 1Massstabsfaktor) sindzumindest drei- vorzugsweise vieroder sogar mehrere identischePunkte notwendig.

    Lesen Sie den Leitfaden Transforma-tion in der SKI-Pro Dokumentation,um über die Transformations-komponente nähere Details zuerfahren.

    System 500 und System 300 lieferngenaue relative Positionen vonPunkten, die in einem GPS Netzbeobachtet und bei der Auswertungim nachhinein miteinander in Zusam-menhang gebracht werden. Die sobestimmten Koordinaten liegen imGeodätischen WeltSystem WGS 84vor.

    Bei den meisten Projekten ist esnotwendig die mittels GPS bestimm-ten WGS 84 Koordinaten in lokaleebene Koordinatensysteme zutransformieren, d.h. in ebene Koordi-naten basierend auf lokalen Projek-tionen bezüglich lokaler Ellipsoide.

    Für die Transformation müssenPunkte mit bekannten Landes-koordinaten in das GPS-Netz mitein-bezogen werden. Diese Punkte,deren Koordinaten sowohl im WGS

  • 12Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Temporäre Referenzstationen

    Hinsichtlich Produktivität und Genauigkeit sind Messun-gen von kurzen Basisilinien, die von mehreren Referenz-stationen ausgehen, Messungen die von einem einzigenZentralpunkt ausgehen, vorzuziehen.

    R-Temporäre Referenzstation

    Beispiel:

    6 temporäre Referenzstationen werden statisch odermittels Rapid Static bestimmt..

    Kontrolle durch Doppelmessungen oder unabhängigerBasislinien.Neupunkte werden mittels Rapid Static von dentemporären Referenzpunkten aus bestimmt.Kritische und wichtige Punkte sollen kontrolliertwerden.

    Transformation in das örtliche Koordinatensystem, Forts.

    Beobachtungsstrategie

    ü Planen Sie jede Messkampagne sorgfältig vorausü Beachten Sie die Anforderungen, die Anzahl der

    Punkte und die verlangte Genauigkeitü Beachten Sie das vorhandene Festpunktfeldü Beachten Sie die Transformation in das

    Landeskoordinatensystemü Beachten Sie die optimalen Beobachtungs- und

    Berechnungsmethodenü Für hohe Genauigkeitsansprüche halten Sie die

    Basislinien so kurz wie möglichü Verwenden Sie temporäre Referenzstationen

    - Beachten Sie die Notwendigkeit unabhängigerKontrollmessungen:

    - Doppelte Beobachtungen der Punkte währendunterschiedlicher Satellitenfenster

    - Schliessen von Linienzügenü Messen unabhängiger Basislinien zwischen den

    Punktenü Erwägen Sie den Einsatz von zwei Referenzstationenü Beobachten Sie nur während guter Satellitenfensterü Beobachten Sie lange Linien vorzugsweise in der

    Nacht. Planen Sie jede Messkampagne sorgfältigvoraus

    ü Beachten Sie die Anforderungen, die Anzahl derPunkte und die verlangte Genauigkeit

  • 13 Vorausplanung des FeldeinsatzesLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Vorausplanung des Feldeinsatzes

    Auswahl eines günstigen Beobachtungsfensters

    minimalen Elevationswinkel von 15°sowohl für die Referenzstation alsauch für die mobilen Stationen vorhan-den sein.

    Während schlechter Satellitenfenstersollte nur dann beobachtet werden, wennbei Langzeitmessungen dadurch zweioder mehrere gute Satellitenfenster über-brückt werden, z.B. bei Referenzsta-tionen und beim Messen langer Linien.

    Sind Abschattungen in der Nähe desMesspunktes zu erwarten, sollte mitHilfe eines Satellitensichtbarkeits-diagrammes festgestellt werden, obSignale von Satelliten dadurch nichtempfangen werden können. Abschat-tungen können zu einer Verschlechte-rung des GDOP-Wertes führen. Diesermuß auf jeden Fall erneut berechnetwerden, nachdem der abgeschatteteSatellit in der Planungskomponente auf"off" gestellt worden ist. Eine sorgfälti-ge Erkundung solcher Punkte ist injedem Fall ratsam und der Mühe wert.

    GDOP (Geometric Dilution ofPrecision)

    Der GDOP-Wert ermöglicht die Geo-metrie der Satellitenkonstellation zubeurteilen. Ein niedriger Wert indizierteine gute Geometrie, während einhoher Wert eine schlechte Satelliten-konfiguration anzeigt. Je besser derGDOP-Wert ist, desto wahrscheinlicherist es auch gute Resultate zu erzielen.

    Eine schlechte Satellitenkonstellationkann mit dem "Gefährlichen Kreis"beim klassischen Rückwärtsschnittverglichen werden und führt demzu-folge bei der Auswertung zu unsiche-ren Ergebnissen.

    Die "Rapid Static"-Schnellmesstechniksollte nur dann durchgeführt werden,wenn der GDOP-Wert kleiner odergleich 8 ist. Der ideale GDOP-Wertliegt bei 5 und darunter.

    Für eine erfolgreiche GPS Vermes-sung mit höchsten Genauigkeitsan-sprüchen ist es wichtig, dass dieBeobachtungen während eines gutenSatellitenfensters durchgeführt werden.Vorausgesetzt die geographische Längeund Breite des Messgebietes ist auf 1°genau bekannt, können mit Hilfe vongraphischen Darstellungen über Satel-litenverfügbarkeiten, GDOP-Werten,Elevationswinkel der Satelliten undSichtbarkeitsdiagrammen der Planungs-komponente ("Survey Design") vonSKI-Pro die optimalen Beobachtungs-zeiten auf Grund guter Beobachtungs-fenster ausgewählt werden.

    Seien Sie besonders sorgfältig bei derAuswahl von Beobachtungsfenster fürdie "Rapid Static"-Schnellmeßtechnik.

    In einem für die "Rapid Static"-Schnell-meßtechnik geeignetem Beobach-tungsfenster müssen mindestens vier,vorzugsweise mehr, Satelliten miteinem GDOP-Wert ≤ 8 und einem

  • 14Vorausplanung des Feldeinsatzes Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Auswahl guter Beobachtungsfenster, Forts.

    Wählen Sie ein Fenster

    Beobachtungsfenster für Rapid Static:

    ü 4 oder mehr Satelliten über 15° Elevation.

    ü GDOP ≤ 8.

    Optimale Bedingungen:

    ü 5 oder mehr Satelliten.

    ü GDOP ≤ 5.

    ü Satelliten über 20° Elevation.

    Immer:

    ü Überprüfen Sie Abschattungen mittelsSatellitensichtbarkeitsdiagrammen.

    ü Berechnen Sie erneut den GDOP falls Satellitenabgeschattet werden.

    ü Vorsicht ist geboten, wenn 2 von 4 oder 5 Satelliteneine niedrige Elevation aufweisen (

  • 15 Beobachtungszeiten und BasislinienlängenLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beobachtungszeiten und Basislinienlängenkönnen Beobachtungszeiten für die "Rapid Static"-Schnellmesstechnik in derNacht meist halbiert oder Basislinienlängen verdoppelt werden. Es ist dahervorteilhaft Basislinien zwischen 20 km und 30 km in der Nacht zu messen.

    Es ist nur unter grossen Einschränkungen möglich garantierte Beobachtungs-zeiten anzugegeben. Die folgende Tabelle gibt Richtlinien bezüglich Basis-linienlängen und den dazugehörigen Beobachtungszeiten an. Als Grundlagedienen Testmessungen mit einen Zweifrequenz-Empfänger in mittlerenBreiten unter starkem Einfluss der ionosphärischen Störungen.

    Der Einfluss der ionosphärischen Störungen ist zur Zeit im ansteigen undunterliegt einem Zyklus von 11 Jahren. Da diese Aktivität ansteigt, müssenentweder die Beobachtungszeiten verlängert oder die Basislinienlängenverkürzt werden. Der Stärke des Einflusses der Ionosphäre ist ausserdemvon der Position auf der Erdoberfläche abhängig. Der Einfluss ist in mittlerenBreiten geringer als in polaren und äquatorialen Gebieten.

    Beachten Sie, dass Signale von Satelliten mit geringemElevationswinkel von atmosphärischen Störungen viel mehr beein-flusst werden als solche von höher stehenden Satelliten. Haben zweivon vier oder von fünf Satelliten niedrige Elevationswinkel (

  • 16Beobachtungszeiten und Basislinienlängen Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beobachtungszeiten und Basislinienlängen, Forts.Beobachtungszeiten und Basislinienlängen

    Die Beobachtungszeit ist abhängig von:

    • der Basislinienlänge

    • der Anzahl der Satelliten

    • der Satellitengeometrie (GDOP)

    • den Störeinflüssen der Ionosphäre der Einfluss der ionosphärischenStörungen ist abhängig von der Zeit, von Tag/Nacht, von Monat und Jahr,und von der Position auf der Erdoberfläche.

    Die folgende Tabelle stellt für Zweifrequenz Empfänger ungefähre Richtlinienvon Basislinienlängen und deren erforderlichen Beobachtungszeiten fürmittlere Breiten dar.

    Beob.Methode

    Anz. Sat.GDOP ≤ 8

    Basislinien-länge

    Ungefähre Be zeit

    obachtungs-

    Bei Tag Bei Nacht

    RapidStatic

    4 oder mehr 4 oder mehr 5 oder mehr

    Bis zu 5 km 5 bis 10 km

    10 bis 15 km

    5 bis 10 Min.10 bis 20 Min.

    Mehr als 20 Min.

    5 Min. 5 bis 10 Min. 5 bis 20 Min.

    Statisch 4 oder mehr4 oder mehr

    15 bis 30 kmMehr als 30 km

    1 bis 2 Std.2 bis 3 Std.

    1 Std.2 Std.

  • 17 Praktische Tips für FeldbeobachtungenLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beachten Sie, dass dieReferenzstation nicht auf ei-nem bekannten Punkt errich-tet werden muss. Standortefür temporäre Referenz-stationen, die alle oben ge-nannten Voraussetzungen er-füllen, sind auf alle Fälle denPunkten, deren Koordinatenzwar bekannt, die aber fürGPS Messungen nicht geeig-net sind, vorzuziehen.

    Um die Transformation vom WGS 84in das Landeskoordinatensystem zuberechnen, müssen Punkte in dasGPS Netz miteinbezogen werden,deren Koordinaten im lokalen Systembekannt sind. Es ist aber nichtnotwendig, diese Punkte alsReferenzstationen zu verwenden. Siekönnen mit den mobilen Empfängerneingemessen werden.

    Praktische Tips für Feldbeobachtungen

    Die Resultate aller Neupunkte hän-gen von einer zuverlässigen Leistungder Referenzstation ab! Es ist daherbesonders wichtig, dass der Empfän-ger auf der Referenzstation vollkom-men verlässlich arbeitet:• Sorgen Sie für eine sichere

    Stromversorgung, indem Sie nureine vollkommen aufgeladeneBatterie verwenden. Erwägen Sieausserdem zwei Batterien odereinen Transformator für einenStromnetzanschluss zuverwenden.

    • Überprüfen Sie, dass ausreichendSpeicherplatz zur Aufzeichnungaller Beobachtungen vorhandenist.

    • Kontrollieren Sie dieAntennenhöhe und -offset.

    • Überprüfen Sie, dass alleParameter (Art der Beobachtung,Aufzeichnungsrate, etc.) richtiggesetzt sind und mit jenen dermobilen Stationenzusammenpassen.

    Referenzstation

    Die GPS-Vermessung beruht aufdifferentiellen Techniken, wobei dieBasislinie zwischen der Referenzstationund der mobilen Station "beobachtet"und berechnet wird. Da meist vieleBasislinien von einer Referenzstationausgehen, ist die Auswahl und dieZuverlässigkeit solcher Referenz-stationen von grosser Bedeutung.

    Die Standorte für die Referenzstationensollten so ausgewählt werden dass siefür GPS Messungen gut geeignet sind.Ein optimaler Standort sollte folgender-massen beschaffen sein:• Keine Abschattungen über einem

    minimalen Elevationswinkel von 15°.• Keine reflektierenden Oberflächen

    die Mehrwegeffekte verursachen.• Abgesichert vor starkem Verkehr und

    Passanten. Möglichkeiten denEmpfänger unbeaufsichtigt zulassen.

    • Keine starken Sender (Radio, TV-Antennen, etc.) in der Nähe.

  • 18Praktische Tips für Feldbeobachtungen Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Erfordernis eines bekannten Punktes im WGS 84

    Sind keine WGS 84 Koordinaten füreinen Punkt bekannt und könnendiese auch nicht beschafft werden,kann eine Einzelpunktpositionierungmit Hilfe der Auswertesoftware SKI-Pro durchgeführt werden. Wennjedoch die Genauigkeitsdegradierungdes Systems (Selective Availability(SA)) wirksam ist, muss über eineausreichend lange Zeit beobachtetwerden. Dadurch ist es dann mög-lich, die Effekte von SA auf dieEinzelpunktpositionierung durchMittelbildung grösstenteils zu elimi-nieren.

    In der Regel wird an der Referenz-station über mehrere Stunden langbeobachtet, während die mobilenEinheiten sich von Punkt zu Punktbewegen. Unter dieser Vorausset-zung ist die mittels Einzelpunkt-positionierung in SKI-PRO bestimmtePosition des Referenzempfängersgrösstenteils frei von SA Effekten.Wird eine Einzelpunktpositionierungauf Grund von Daten mit nur wenigen

    Minuten Beobachtungszeit durchge-führt, werden die Effekte von SAnicht eliminiert. Unter dem Einflussvon SA kann das Resultat derPositionsbestimmung eine Ungenau-igkeit von 100 m oder sogar mehraufweisen.

    Eine Einzelpunktpositionierung fürden Ausgangspunkt eines Netzessollte immer nur für jene Stationendurchgeführt werden, für die Beob-achtungen von mehreren Stundenvorhanden sind. Die berechnetenWGS 84 Koordinaten liegen dann miteiner Genauigkeit innerhalb von 10mvor.

    Die minimale Beobachtungszeit füreine zuverlässige Einzelpunkt-positionierung liegt bei 2-3 Stunden,vorausgesetzt vier oder mehrereSatelliten sind vorhanden und einguter GDOP-Wert ist gewährleistet.Je länger die Beobachtungszeit,desto besser wird das Resultat derEinzelpunktberechnung.

    Für die Berechnung von Basislinienin der Auswertung ist es notwendig,einen Punkt (Referenzpunkt) festzu-halten. Die Koordinaten der anderenPunkte (Neupunkte) werden relativzu diesem festgehaltenen Punktberechnet.

    Um den Einfluss systematischer Fehlerauf das Resultat zu vermeiden, müssendie Koordinaten des festgehaltenenPunktes innerhalb von 20m im WGS84 Koordinatensystem bekannt sein.Wenn immer es möglich ist, solltendie festgehaltenen Koordinaten imWGS 84 System auf 10m bekanntsein, da sonst ein Massstabsfehlervon 1-2 ppm eingeführt wird.

    Das bedeutet, dass für jede präziseGPS Vermessung die absolutenKoordinaten eines Punktes im Netzauf 10 m im WGS 84 bekannt seinmüssen. Diese WGS 84 Koordinatenfür einen Punkt stehen entweder vonvornherein zur Verfügung oderkönnen leicht, wie in auf Seite 23beschrieben, beschafft werden.

  • 19 Praktische Tips für FeldbeobachtungenLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beobachtung von Neupunkten Der "Stop and Go" Indikator als Richtlinie für Beobachtungszeiten

    Da der "Stop and Go" Indikator nurauf den Bedingungen der jeweiligenmobilen Station beruht, sind dies nurungefähre Abschätzungen für dieerforderliche Messzeit und daher nurals Richtlinien anzusehen.

    Auch bei der Beobachtung vonNeupunkten mit den mobilen Emp-fängern sollten gewisse Regelneingehalten werden. Dies gilt ins-besonders für die "Rapid Static"-Schnellmesstechnik mit kurzenBeobachtungszeiten.

    • Versichern Sie sich, dass dieKonfigurationsparameter (z.B.Aufzeichnungsrate, etc.) korrektsind und mit jenen derReferenzstation übereinstimmen.

    • Kontrollieren Sie dieAntennenhöhe und -exzentrizität.

    • Beachten Sie den GDOP-Wert,wenn Sie auf einem Punkt nur fürkurze Zeit beobachten.

    • Für Genaugkeitsanforderungenvon 5-10mm + 1ppm an die "RapidStatic"-Schnellmesstechnik, solltennur Messdaten mit einem GDOP-Wert ≤ 8 verwendet werden.

    Der "Stop and Go" Indikator imController des Empfängersystemsgibt dem Benutzer des mobilenEmpfängers ungefähre Richtlinienbezüglich der Beobachtungszeitenfür die "Rapid Static"-Schnellmesstechnik mit vier odermehr Satelliten und einem GDOP-Wert kleiner oder gleich 8 an. Dabeiwird abgeschätzt wieviele Beobach-tungen für eine erfolgreiche Auswer-tung (Lösung der Mehrdeutigkeiten)notwendig sind.

    Zur Zeit werden die Abschätzungenfür zwei Bereiche von Basislinien-längen, 0 bis 5km und 5 bis 10km,durchgeführt. Die Abschätzungenbasieren auf den gegenwärtigenBedingungen für GPS Beobachtun-gen in mittleren Breiten unter derAnnahme dass sowohl vomReferenzempfänger als auch vomRoverempfänger dieselben Satellitenbeobachtet werden.

  • 20Praktische Tips für Feldbeobachtungen Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Eintragungen in das Beobachtungsprotokoll

    Referenzstationen

    ü Keine Abschattungen über 15° Elevation.

    ü Keine reflektierenden Oberflächen(Mehrwegausbreitungen).

    ü Abgesichert, Ausrüstung kann unbeaufsichtigt bleiben.

    ü Keine Sender in der Nähe.

    ü Ausreichende Stromversorgung.

    ü Ausreichend Datenspeicherkapazität.

    ü Korrekte Konfigurationsparameter (Art derBeobachtung, Aufzeichnungsrate).

    ü Kontrollieren Sie Antennenhöhe und - exzentrizität.

    ü Muss kein koordinativ bekannter Punkt sein

    ü Es ist besser temporäre Referenzstationen an fürGPS-Messungen geeigneten Standorten zu errichtenals an zwar bekannten aber ungeeigneten Punkten.

    Für präzise GPS Vermessung müssen für einen PunktKoordinaten im WGS 84 System auf 10m genau bekanntsein.

    Roverstation

    ü 15° minimaler Elevationswinkel.

    ü Keine Hindernisse, die Satellitensignale abschatten.

    ü Keine reflektierenden Oberflächen(Mehrwegausbreitungen).

    ü Keine Sender in der Nähe.

    ü Voll aufgeladene Batterien.

    ü Ausreichend Datenspeicherkapazität.

    ü Korrekte Konfigurationsparameter (Art derBeobachtung, Aufzeichnungsrate).

    ü Kontrollieren Sie Antennenhöhe und - exzentrizität.

    ü Beobachten Sie nur in guten Satellitenfenstern.

    ü Beachten Sie dass der GDOP-Wert ≤ 8.

    ü Benutzen Sie den "Stop and Go" Indikator als Richtliniefür Beobachtungszeiten.

    ü Führen Sie Eintragungen in ein Beobachtungsprotokolldurch.

    Wie bei allen Vermessungsarbeiten lohnen sich auch beiGPS Vermessungen Eintragungen in ein Beobachtungs-protokoll für jeden Punkt. Beobachtungsprotokolle er-leichtern die Kontrolle und Bearbeitung während derAuswertung.

  • 21Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Eintragungen in das Beobachtungsprotokoll, Forts.

    Praktische Hinweise

    ü Dreifuss: Kontrollieren Sie die Libelle und das optischeLot.

    ü Horizontieren und zentrieren Sie Dreifuss und Stativkorrekt.

    ü Kontrollieren Sie Antennenhöhenablesung undAntennenoffset.

    ü Ein Fehler in der Höhenablesung beeinträchtigt diegesamte Lösung!

    ü Halten Sie Kontakt zwischen der Referenzstation undden mobilen Stationen mittels Funkgeräten.

    ü Beachten Sie für sehr präzise Arbeiten die Antennenzu orientieren.

    Beobachtungsprotokoll

    Punkt Nr.: Datum

    Sensor Seriennr.: Beobachter:

    Speicherkartennr.:

    Art der Aufstellung:

    Antennenhöhe:

    Beginn Messung:

    Ende Messung:

    Anzahl der Epochen:

    Anzahl der Satelliten:

    GDOP:

    Navigationsposition: Breite Länge Höhe

    Anmerkungen:

    Praktische Tips für Feldbeobachtungen

  • 22 Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Datenübertragung in die SKI-Pro Software

    Kontrolle und Bearbeitungwährend der DatenübertragungMessdaten können über den PC-Kartenschlitz, eines Kartenlesers,des Controllers (System 300) oderdes Empfängers (System 500) odervon einer Diskette mit gesichertenRohdaten in SKI-Pro übertragenwerden. Während dieser Datenüber-tragung hat der Benutzer die Mög-lichkeit gewisse Daten zu kontrollie-ren und zu bearbeiten. Es ist beson-ders ratsam folgendes zu kontrollie-ren:

    • Punktbezeichnung: Überprüfen Siedie Schreibweise, Gross- oderKleinbuchstaben, Zwischenräume,etc.

    • Versichern Sie sich, dass Punktedie doppelt beobachtet wurdendieselbe Punktbezeichnung haben,während verschiedene Punkte ineinem Projekt mitunterschiedlichen

    Punktbezeichnungen versehensein sollen.

    • Vergleichen Sie die Ablesungender Antennenhöhen mit denen inden Beobachtungsprotokollen.

    Beachten Sie, dass einige deroben genannten stations-bezogenen Parameter inmanchen SKI-Pro Kompo-nenten geändert werden kön-nen. Die betroffenen Basis-linien müssen in einem sol-chen Fall dann neu berechnetwerden.

    Datensicherung undSicherstellung von ProjektenNach dem Einlesen der Messdaten inSKI-Pro sollten immer Sicherungenauf eine Diskette oder auf die Fest-platte durchgeführt werden. Dadurchstehen die Rohdaten auch dannweiterhin zur Verfügung, wenn dieSpeicherkarte gelöscht und wieder-verwendet wird. Werden Datensiche-rungen von mehreren Speicherkartengemacht, ist es ratsam, ein eigenesVerzeichnis für jede Speicherkarteanzulegen.

    Nachdem alle Daten eines Projekteseingelesen worden sind, lohnt essich, eine Sicherung des gesamtenProjektverzeichnisses zu machen,bevor die Daten bearbeitet werden.

    Datenübertragung in die SKI-Pro Software

  • 23Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Beschaffung von Ausgangskoordinaten für einen Punkt im WGS 84Wie auf Seite 18 beschrieben,erfordert die Berechnung der Basis-linien, dass ein Punkt festgehaltenwird. Die Koordinaten der anderenPunkte werden bezogen auf diesen"Fixpunkt" berechnet.

    Für präzise GPS-Vermessungenmüssen für EINEN Punkt des Netzesabsolute Koordinaten im WGS 84System auf 10m genau bekannt sein.Diese WGS 84 Koordinaten sind oftschon vorhanden, oder können leichtbeschafft werden.

    Unter Verwendung derTransformationskomponente vonSKI-Pro können die ebenen, lokalenGitterkoordinaten eines bekanntenPunktes leicht als geographischeoder kartesische Koordinaten deslokalen Bezugsellipsoides berechnetwerden. Sind die ungefähren Ver-schiebungen zwischen dem lokalenDatum und dem WGS 84 bekannt,können die WGS 84 Koordinaten

    dieses Punktes mit ausreichenderGenauigkeit bestimmt werden. Dieungefähren Transformations-parameter werden normalerweisevon den Landesvermessungsämternoder Universitäten zur Verfügunggestellt.Wie auf Seite 17 erklärt, ist es nichtnotwendig, dass der Referenz-empfänger auf einemkoordinatenmässig bekannten Punktaufgestellt wird. Wurde die Referenz-station auf einem neuen, unbekann-ten Punkt errichtet und der bekanntePunkt mit Hilfe eines mobilen Emp-fängers eingemessen, so sollte dieerste Basislinie vom bekanntenPunkt (Rover) zu dem unbekanntenPunkt (Referenz) berechnet werden,um die benötigten Ausgangs-koordinaten im WGS 84 für dieReferenzstation zu bestimmen undzu speichern.

    Sind keine guten Ausgangs-koordinaten für die Referenzstationim WGS 84 System vorhanden oder

    können nicht, wie in den letztenbeiden Absätzen beschrieben,beschafft werden, kann eine Einzel-punktpositionierung mittels SKI-Produrchgeführt werden. Einzelpunkt-positionierungen sollten aber nur fürjene Punkte angewandt werden, andenen über mehrere Stunden langbeobachtet wurde. Der Einfluss von"Selective Availability"-Effekten wirddurch Mittelbildung minimiert und dieerhaltenen WGS 84 Koordinatenliegen mit der geforderten 10mGenauigkeit vor. Siehe Abschnitt"Erfordernis eines bekannten Punk-tes im WGS 84" für nähere Informa-tionen.

    Denken Sie immer daran, dassschlechte Ausgangskoordinaten derReferenzstation die Basislinien-berechnung beeinträchtigen, wasdazu führt, dass die Resultate nichtmehr innerhalb der angegebenenGenauigkeitsspezifikationen liegen.

    Beschaffung von Ausgangskoordinaten

  • 24 Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0deAuswerteparameter

    AuswerteparameterIn den meisten Fällen können dieeingestellten Standardwerte zurAuswertung beibehalten werden undmüssen nicht durch den Anwenderverändert werden. In einigen wenigenFällen kann es sich als notwendigerweisen, dass der Benutzer einenoder mehrere Auswerteparameter zuverändern wünscht. Die gebräuch-lichsten Parameter werden im folgen-den beschrieben.

    Minimaler Elevationswinkel

    Allgemein wird in der Praxis bei GPSVermessungen der minimale Elevations-winkel im Empfänger auf 15° gesetzt.15° ist auch der voreingestellte Wertin der Auswertesoftware SKI-Pro.Sind präzise Resultate gefordert,sollten die minimalen Elevations-winkeln nie geringer als 15° sein.

    Obwohl der minimale Elevationswinkeljederzeit erhöht werden kann, sollteman dabei vorsichtig sein. Wird derminimale Elevationswinkel bei derAuswertung höher gesetzt als er imEmpfänger eingestellt war, werdeneinige Beobachtungen für die Basis-linienberechnung nicht verwendetund es kann daher passieren, dassein Satellit "verloren" geht. Das hatzur Folge, dass nur mehr Daten vondrei anstatt von vier Satelliten für dieBerechnung zur Verfügung stehen.Von nur drei Satelliten kann keinzuverlässiges Ergebnis erwartet werden.

    Manchmal kann es im Fall von starkenStöreinflüssen bezüglich der Iono-sphäre von Vorteil sein, den minimalen

    Elevationswinkel auf 20° zu erhöhen.Voraussetzung dafür ist, dass ausrei-chend viele Satelliten mit einem Eleva-tionswinkel von über 20° mit einemguten GDOP-Wert beobachtet wurden(Verwenden Sie die KomponenteSatellitenverfügbarkeit in SKI-Pro,um die GDOP-Werte zu überprüfen).

    Erreicht ein Satellit während derBeobachtungszeit nie einenElevationswinkel > 20° kann esvorkommen, dass das Ergebnis derBasislinienberechnung ausserhalbder Genauigkeitsspezifikationen liegt,obwohl fünf Satelliten beobachtetwurden. Grund dafür ist, dass dieDaten jenes Satelliten mit demniedrigen Elevationswinkel sehr starkvon ionosphärischen Störungenbeeinträchtig sind. Ein besseresResultat kann meist dadurch erzieltwerden, dass der minimaleElevationswinkel erhöht wird und dieBerechnung nur mit Daten von vierSatelliten mit hohemElevationswinkel durchgeführt wird.

  • 25 TroposphärenmodellLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Satellitenbahnen("Ephemeriden")

    Zur Berechnung der Satellitenbahnenverwendet SKI-Pro die im Empfängeraufgezeichneten, gesendeten Eph-emeriden ("broadcast ephemeris"),was auf der ganzen Welt für alleroutinemässigen GPS Vermessun-gen üblich ist. Die Verwendungpräziser Ephemeriden würde beiStandardvermessungsarbeitenkeinen signifikanten Genauigkeits-gewinn bringen.

    Datenmaterial für dieAuswertung

    Bei präzisen GPS Vermessungenwird man bei der Auswertung norma-lerweise die vorgegebene Systemein-stellung "Automatisch" bestätigen,bei der Code- und Phasen-beobachtungen verwendet werden.

    "Nur Code" wird dann verwendet,wenn für schnelle Berechnungen keinehohe Genauigkeit gefordert ist, zumBeispiel bei Aufgaben der geophysika-lischen Explorationen oder in derHydrographie. Werden nur Code-beobachtungen ausgewertet, kann dieLagegenauigkeit nicht besser sein als0.3m.

    Bei präzisen Basislinienmessungenergibt sich nur ein kleiner Unterschiedob Code- und Phasenbeobachtungen("Code und Phase verwenden")gemeinsam oder nur Phasen-beobachtungen ("Nur Phase") bei derAuswertung herangezogen werden.Das Resultat ist mehr oder wenigeridentisch.

    Anders bei langen Basislinien über 100km, bei denen mit Hilfe zusätzlicherInformationen aus den Code-beobachtungen hohe Genauigkeitenerreicht werden, vorausgesetzt dieSatellitenbahndaten sind ausreichendgenau.

    Sind aus irgendwelchen Gründen dieCodemessungen auf Grund vonVerfälschungen nicht verwendbar,können die Basislinien allein ausPhasenbeobachtungen ("Nur Phase")bestimmt werden.

    Bei der Bearbeitung kinematischerDaten muss, um präzise Resultate zuerreichen, "Automatisch" gewähltwerden. Reine Codemessungen("Nur Code") werden nur dannverwendet, wenn keine hohen Ge-nauigkeiten gefordert sind.

  • 26Troposphärenmodell Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Fixiere Ambiguities bis zu:

    Mit diesem Parameter kann bestimmtwerden, wie in SKI-Pro die Basis-linien berechnet werden sollen. DerVorschlagswert für die Schranke derBasislinienlänge ist 20 km.

    Bei Basislinien mit einer Länge untereiner bestimmten Schranke werdendie L1 und L2 Messungen als indivi-duelle Beobachtungen in einenAusgleich nach der Methode derkleinsten Quadrate eingeführt. DieLambda Suchmethode, die von Prof.Teunissen und seinen Mitarbeitern ander TU Delft entwickelt worden ist,wird als effizienter Algorithmusverwendet, um die möglichen Kandi-daten für die Phasenmehrdeutig-keiten zu finden. Das statistischeEntscheidungskriterium, das dannbenützt wird, wurde schon frühergemeinsam mit einer anderenSuchmethode ("Fast AmbiguityResolution Approach, FARA") von Dr.E. Frei veröffentlicht, und wird jetztFARA Statistik genannt.

    Bei Basislinien mit einer Länge übereiner bestimmten Schranke wird einesogenannte L3 Lösung bestimmt.Diese L3-Beobachtung ist eineLinearkombination von L1 und L2Beobachtungen. Der Vorteil von L3Lösungen ist, dass die Störeinflüssebezüglich der Ionosphäre eliminiertwerden. Dabei wird jedoch dieGanzzahligkeit der Mehrdeutigkeitenzerstört, was bewirkt, dass keineMehrdeutigkeitslösungen durchge-führt werden können. Das hat aberkeine grosse Bedeutung, da indiesem Fall kaum eine erfolgreicheLösung der Mehrdeutigkeiten mög-lich ist.

    Rms Schranke

    Die Rms Schranke wird zur Minimie-rung möglicher unzuverlässigerLösungen von Basislinienberech-nungen verwendet.

    Während der Berechnung einer Basis-linie wird im Ausgleich nach der Methodeder kleinsten Quadrate der mittlereFehler einer einfach differenziertenPhasenbeobachtung ("single- differencephase observation") (d.h. der mittlereGewichtseinheitsfehler) berechnet.Dieser Wert wird mit der RmsSchranke verglichen.

    Für die meisten GPS Vermessungs-anwendungen wird man mit demStandardparameter "Automatisch"das Auslangen finden. Dabei wirdautomatisch eine passende RmsSchranke gesetzt, die von derBeobachtungsdauer abhängt.

    Der mittlere Fehler von einfachdifferenzierten Phasenbeobachtungenist von der Basislinienlänge, derBeobachtungszeit und dem Enflussder ionosphärischen Störungen, derin der Nacht geringer ist, abhängig.

  • 27 TroposphärenmodellLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Ist der mittlere Fehler einer einfach differenzierten Beobachtung grösser alsdie Rms Schranke, wird die Basislinienlösung mit den fixierten Mehrdeutigkei-ten verworfen und nur jene Lösung ausgewiesen, bei der die Mehrdeutigkei-ten nicht fixiert wurden.

    Beachten Sie, dass der Erweiterte Parameter "Stochast. Modellie-rung verwenden" (siehe Seite 29) den mittleren Fehler einer einfachdifferenzierten Beobachtung zusätzlich verkleinert.

    Bei Messungen mittels der "Rapid-Static"-Schnellmesstechnik mitBeobachtungszeiten bis zu 10min sollte man vorsichtig sein, die Rms Schran-ke zu erhöhen, da ein übermässig hoher Wert der Rms Schranke dazuführen kann, dass schwache, unzuverlässige Lösungen akzeptiert werden.

    Rms Schranke, Forts.

    In folgender Tabelle sind ungefähre Richtlinien von mittleren Fehlern, die füreinfach differenzierte Beobachtungen erwartet werden können, angegeben:

    Bei längern Beobachtungszeiten-sagen wir 30min oder darüber- kanndie Rms Schranke ohneübermässiges Risiko höher gesetztwerden.

    Die Rms Schranke ist nurbei Basislinien unterhalb

    einer bestimmten Schranke (sieheSeite 26) von Bedeutung, da beiBasislinien über einer bestimmtenSchranke keine Mehrdeutigkeitengelöst werden.

    Distanz Tag Beobachtungszeit Nacht Beobachtungszeit

    ≤ 10 min > 10 min ≤ 10 min > 10 min

    Bis zu 5 km < 10 mm < 10 mm < 10 mm < 10 mm

    5 bis 10 km < 15 mm < 25 mm < 10 mm < 15 mm

    10 bis 20 km < 15 mm < 40 mm < 10 mm < 15 mm

  • 28Troposphärenmodell Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Lösungsart

    Die Lösungsparameter werden auf alleBasislinien angewandt, für welche diePhasenmehrdeutigkeiten (Ambiguities)fixiert werden sollen (siehe Seite 28).Wenn die Einstellung "Standard"gewählt wird, versucht SKI-Pro diePhasenmehrdeutigkeiten zu fixierenund die Ionosphären-Korretionen, wiesie im Parameter "Ionosphärenmodell"definiert sind, anzubringen.

    Wenn die Einstellung "Iono frei fixiert"gesetzt wird, erfolgt die Basislinien-berechnung in zwei Schritten. Zuerstwird probiert die Mehrdeutigkeiten zufixieren, und dann, in zweiten Schritt,wird mit Hilfe der fixierten L1 und L2Ambiguities eine ionosphärenfreieLösung berechnet.

    Der Vorteil dieser Methode liegt darin,dass alle durch die Ionosphäre beding-ten Störungen eliminiert werden,während fixierte Phasen-mehrdeutigkeiten verwendet werden.Dieser Lösungstyp wird für alle Basis-linien zwischen 5km und 20km empfoh-len, vor allem wenn die Messungentagsüber stattgefunden haben.

    Ionosphärenmodell

    Dieser Parameter wird nur für Basis-linienlängen unter einer bestimmtenSchranke (siehe Seite 26, "FixiereAmbiguities bis zu") verwendet. Dassind jene Basislinien für die in derAuswertesoftware SKI-Pro versuchtwird, die Mehrdeutigkeiten zu lösen.

    Der Standardparameter ist "Automa-tisch", mit welchem automatisch diebestmögliche Auswahl getroffen wird.Wenn genügend Beobachtungszeitan der Referenzstation vorliegt, wirdein "Berechnetes Modell" verwendet.Ansonsten wird das "KlobucharModell" verwendet, falls die nötigeAlmanachinformation vorhanden ist.Typischerweise ist es aber nichtnotwendig, den Standardparameter"Automatisch" zu verändern.

    Anstatt des Standardmodells kann ein"Berechnetes Modell" verwendet werden.Es wird aufgrund des unterschiedlichenLaufverhaltens der einkommendenL1 und L2 Signale berechnet.

    Der Vorteil dieses Modells liegt darin,dass es entsprechend der lokalen

    Bedingungen zur Messzeit am Messortermittelt wird. Zur Berechnung einessolchen Modells sind mindestens 45Minuten Daten notwendig.

    Das Standardmodell basiert aufErfahrungswerten von Eigenschaftender ionosphärischen Störeinflüsseund ist eine Funktion des Stunden-winkels der Sonne. Wird dasStandardmodell ausgewählt, werdendie Korrektionen an alle Phasen-beobachtungen angebracht. DieseKorrektionen sind abhängig vomStundenwinkel der Sonne zur Zeitder Messungen und von derElevation der Satelliten.

    Bei langen Basislinien die über einerbestimmten Schranke liegen (sieheSeite 26) wird der Einfluss derionosphärischen Störungen durchBerechnung einer Linearkombinationaus L1 und L2 Messungen, dersogenannten L3 Beobachtung(ionosphärenfreie Beobachtung)eliminiert. Eine Lösung der Mehrdeu-tigkeiten wird in diesem Fall nicht inBetracht gezogen.

  • 29 TroposphärenmodellLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Stochast. Modellierungverwenden

    Diese Option kann benützt werden,um für mittlere und lange BasislinienMehrdeutigkeitslösungen zu errei-chen, wenn die ionosphärischeAktivität hoch ist.

    Für kürzere Basislinien ist Vorsichtgeboten, wenn Daten durch nicht-ionosphärische Effekte wie Mehrweg-ausbreitung oder Abschattungs-probleme beeinträchtigt sind. Indiesem Fall könnten diese Einflüsseals Ionosphäre misinterpretiertwerden.

    Das ist der Grund, weshalb standard-mässig dieser Parameter erst fürBasislinien grösser als 10 km benütztwird.

    Beachten Sie, dass für kinematischeDaten diese Option nicht benütztwird, um zuverlässige Ergebnisse zugarantieren.

    Frequenz

    SKI-Pro wählt automatisch dieverfügbaren Daten zur Berechnungaus. Es macht deshalb wenig Sinn,mit etwas anderem zu rechnen alsmit "Automatisch".

    Kurze Beobachtungszeiten wie beimRapid Static-Schnellmessverfahrensind nur möglich, wenn beide Fre-quenzen gemessen werden. LangeLinien können ebenfalls nur erfolg-reich ausgewertet werden, wenn dieDaten beider Frequenzen L1 und L2verwendet werden.

    Die Auswahl "Iono free float" erzwingteine L3 Lösung auch dann, wenn dieBasislinienlänge unter dem einge-stellten Limit liegt, bis zu dem anson-sten Mehrdeutigkeiten gelöst werden(siehe Seite 26). Beachten Sie, dassfür eine L3 Lösung ausreichendeBeobachtungszeit vorliegen muss.

    Troposphärenmodell

    Es besteht kein grosser Unterschiedob als Troposphärenmodell jenes vonHopfield oder von Saastamoinengewählt wird. Die Auswertung sollteaber nie ohne Verwendung einesTroposphärenmodells ("KeinTroposphärenmodell") durchgeführtwerden. Ohne Berücksichtigungeines Troposphärenmodells könnenkeine guten Resultate erlangt wer-den.

  • 30Troposphärenmodell Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0deAuswahl der Basislinien - Auswertestrategie

    Auswahl der Basislinien - AuswertestrategieVor Beginn der Datenauswertung istes wichtig sorgfältig zu überlegen,wie das Punktenetz am bestenberechnet werden kann. Folgendessollte in Betracht gezogen werden:

    • Beschaffung guterAusgangskoordinaten für einenPunkt im WGS 84.

    • Verbindung zu vorhandenenFestpunkten.

    • Berechnung der Koordinaten dertemporären Referenzstationen.

    • "Rapid Static" Messsungenausgehend von den temporärenReferenzstationen.

    • Lange Linien.• Kurze Linien.

    Wurde mehr als eine temporäreReferenzstation verwendet, solltezuerst das Punktefeld der temporä-ren Referenzstationen unter Einbin-dung vorhandener Festpunkteberechnet werden. Berechnen Siedie Basislinien Linie für Linie, kontrol-lieren Sie das jeweilige Resultat und

    speichern Sie die Koordinaten dertemporären Referenzstationen nacheiner erfolgreichen Berechnung ab.

    Es ist empfehlenswert, die Koordina-ten jeder einzelnen temporärenReferenzstation mittels doppelterBeobachtungen oder anderen Ver-fahren zu kontrollieren, da alle mitden mobilen Empfängern radial vonder Referenzstation eingemessenenPunkte von deren Koordinatenabhängen.

    Sind die Koordinaten aller temporärerReferenzstationen bestimmt, könnenim Anschluss die radialen Basislinenausgehend von den Referenz-stationen zu den Neupunkten, die mitden mobilen Empfängern ein-gemessen wurden, berechnet wer-den.

    Werden Basislinen mit grossenLängenunterschieden berechnet, istes empfehlenswert die Berechnungin zwei oder mehreren Berechnungs-durchgängen durchzuführen. Indiesem Fall kann eine Anzahl gleich-artiger Basislinien, die in dieselbeKategorie von Auswerteparameternfallen, berechnet werden.

    Vermeiden Sie auf alle Fälle einegemeinsame Berechnung vonBasislininen mit vollkommen unter-schiedlichen Längen. Es sollten auchkeine gemeinsame Berechnung vonBasislinien, die mittels der "RapidStatic"-Schnellmesstechnik mitkurzen Beobachtungszeiten ein-gemessen wurden, mit Basislininendie auf klassische, statische Art mitlangen Beobachtungszeiten ein-gemessen wurden, durchgeführtwerden.

  • 31 TroposphärenmodellLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de Auswahl der Basislinien - Auswertestrategie

    Auswahl der Basislinien - Auswertestrategie, Forts.

    Datenübertragung und Berechnung

    Prüfen und bearbeiten Sie während derDatenübertragung:

    ü Punktnummern

    ü Instrumentenhöhe und Antennenoffset

    ü WGS 84 Koordinaten des Anfangspunktes

    ü Sichern Sie Ihre Rohdaten und Ihr Projekt

    Beachten Sie ausgiebig folgende Aspekte:

    • Wie das Netzwerk am besten berechnet werden kann

    • Die Notwendigkeit von guten WGS 84 Koordinaten füreinen Punkt

    • Anschluss an existierende Kontrollpunkte

    • Die Notwendigkeit in lokale Koordinaten zutransformieren

    • Berechnung eines Netzwerks von temporärenReferenzstationen

    • Berechnung von neuen Punkten bezüglich dertemporären Referenzstationen

    • Lange Linien

    • Kurze Linien

    • Auswerteparameter

  • 32Troposphärenmodell Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0deInterpretation der Basislinienberechnungen

    Interpretation der BasislinienberechnungenBei der Interpretation der Ergebnisse,muss zwischen Basislinien unter demLimit der Phasenmehrdeutigkeits-fixierung ("Fixiere Ambiguities biszu") und Basislinien über diesemLimit unterschieden werden (sieheSeite 26).

    Für Basislinien bis zu diesem Limitwird stets eine Phasen-mehrdeutigkeitslösung mit Hilfe derLambda Suchmethode und der FARAStatistik angestrebt.

    Bei Basislinien mit einer Länge übereiner dieser Schranke wird einesogenannte L3 Lösung bestimmt.Diese L3-Beobachtung ist eineLinearkombination von L1 und L2Beobachtungen. Der Vorteil von L3Lösungen ist, dass die Störeinflüssebezüglich der Ionosphäre eliminiertwerden. Dabei wird jedoch dieGanzzahligkeit der Mehrdeutigkeitenzerstört, was bewirkt, dass keineMehrdeutigkeitslösungen durchge-führt werden können.

  • 33 Interpretation der BasislinienberechnungenLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Begrenzung der Basislinienlänge

    Entscheid beruht also einzig undallein aufgrund statistischen Untersu-chungen.

    Der Leser wird feststellen, das eineAusgleichung nach der Methode derkleinsten Quadrate nur die "wahr-scheinlichsten" Werte zu identifizie-ren vermag. Diese wahrscheinlich-sten Werte sind auch meistens die"wahren, richtigen Werte"

    Schwere ionosphärische Störungenkönnen jedoch systematische Fehlerin die Phasenmessungen hineinbrin-gen, welche durch eine Ausgleichungnicht gehandhabt werden können. Ineinem solchen Fall wird die Ausglei-chung zwar statistisch korrekteWerte anzeigen, die aber vomwahren Wert systematisch abwei-chen.

    Die in FARA implementierten statisti-schen Tests basieren auf strengstenKriterien um eine höchste Wahr-scheinlichkeit von zuverlässigenResultaten zu garantieren.

    Werden die Phasenmehrdeutigkeitenals gelöst gemeldet, bedeutet dies,dass SKI-Pro die "wahrscheinlichste"Lösung mit dem statistisch signifikanttiefsten Gewichtseinheitsfehlergefunden wurde.

    Falls alle Empfehlungen betreffendder Basislinienlänge, Beobachtungs-fenstern, Anzahl Satelliten, GDOPund Beobachtungszeiten eingehaltenwerden, gepaart mit Ihrer eigenenErfahrung, so werden die Basislinienmit gefixten Phasenmehrdeutigkeitenvon der Genauigkeit her innerhalbder Systemspezifikationen liegen.

    Trotzdem ist es, wie oben erklärt,schlichtweg unmöglich die Möglich-keit eines eventuellen verfälschtenResultats auszuschliessen.

    Gelöste Ambiguities

    Um gute Resultate zu erreichen,sollten die Phasenmehrdeutigkeitenfür Linien bis zu 20km (Systemein-stellung für "Fixiere Ambiguities biszu"),erfolgreich gelöst werden.

    Für Basislinien unter der Schranke(meistens Grenzwert von 20km),sucht SKI-Pro alle möglichen Kombi-nationen von Phasenmehrdeutigeitenund bestimmt für jeden Satz vonPhasenmehrdeutigkeiten denGewichtseinheitsfehler einer Einfach-Differenz Phasenmessung. Eswerden dann die zwei Sätze vonPhasenmehrdeutigkeiten mit denniedrigsten Gewichtseinheitsfehlernmiteinander verglichen. Kann einstatistisch signifikanter Unterschiedzwischen den beiden Gewicht-einheitsfehlern festgestellt werden,so wird derjenige Satz von Phasen-mehrdeutigkeiten mit dem kleinerenGewichtseinheitsfehler als derkorrekte angenommen. Dieser

  • 34Interpretation der Basislinienberechnungen Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Bei Basislinien mit Längen über einerbestimmten Schranke (Vorschlags-wert des Systems = 20 km), werdenin der Auswertesoftware SKI-Pro dieionosphärischen Störeffekte zwarbeseitigt, es wird aber nicht versuchtdie Mehrdeutigkeiten zu bestimmen.

    Das Resultat wird daher immeranzeigen, dass die Mehrdeutigkeitennicht gelöst wurden ("Ambiguitiesnicht gelöst" (Ambiguity Status =nein)).

    Beachten Sie, dass bei Basis-linien über 20 km die Bestim-mung der Mehrdeutigkeitennormalerweise keinen Vorteilergibt.

    Beachten Sie, dass es beiBasislinien bis zu einer Längevon 20 km normalerweisemöglich sein sollte die Mehr-deutigkeiten zu lösen, voraus-gesetzt eine ausreichendeAnzahl von Beobachtungenwurde aufgezeichnet (sieheSeite 15: Richtlinien überBasislinienlängen und not-wendigen Beobachtungs-zeiten). Wurden die Mehrdeu-tigkeiten nicht gelöst, sollteder Wert des mittleren Feh-lers in den Aufzeichnungender Auswertung ("Protokkoll")überprüft werden (siehenächste Seite).

    Nicht gelöste AmbiguitiesBasislinien mit Längen über einerbestimmten Schranke

    Um gute Resultate zu erzielen, muss,wie bereits erwähnt, die Mehrdeutig-keitslösung bei Basislinien bis zu 20km Länge immer erfolgreich sein.

    Falls nicht ausreichend viele Beob-achtungen aufgezeichnet wurden,oder die Satellitenkonstellationschlecht war, wird es SKI-Pro nichtgelingen die Mehrdeutigkeiten zulösen. Werden die Mehrdeutigkeitennicht gelöst, ist es sehr unwahr-scheinlich, dass die Genauigkeits-spezifikationen des Systems erreichtwerden.

    Werden bei der "Rapid Static"-Schnellmesstechnik (kurze Beobach-tungszeiten) die Mehrdeutigkeitennicht gelöst, ist es schwer Angabenbezüglich der Genauigkeit zu ma-chen. Als grobe Richtlinie einerungefähren Abschätzung für dieGenauigkeit der Basislininen-berechnung können die Sigma-Wertejeder bestimmten Koordinate mitdem Faktor 10 multipliziert werden.

  • 35 Untersuchung des AuswerteprotokollsLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Untersuchung des Auswerteprotokolls

    Überschreitet der Wert des "freien" mittle-ren Fehlers (rms float) jenen der RmsSchranke, wird, wie im Abschnitt "RmsSchranke" auf Seite 26 erklärt, dieBasislinienlösung mit den fixiertenMehrdeutigkeiten verworfen und nur diefreie Lösung angegeben ("Ambiguitiesnot resolved"). Bei einer Bestimmungder Mehrdeutigkeiten müssen daher der"freie" mittlere Fehler und der "fixierte"mittlere Fehler geringer als die RmsSchranke sein.

    Ungefähre Richtlinien für die Werte derzu erwartenden mittleren Fehler ("freier"und "fixierter") sind in der Tabelle aufSeite 27 zusammengestellt.

    Ist die Rms Schranke geringer als der"freie" mittlere Fehler oder der "fixierte"mittlere Fehler, kann in Erwägunggezogen werden, den Wert der RmsSchranke manuell zu erhöhen. Aber, wieauf Seite 27 erklärt, sollten Sie jedochvorsichtig sein, wenn Sie dies beiBeobachtungen der "Rapid Static"-Schnellmesstechnik mit bis zu 10Minuten Beobachtungszeit anwenden.

    Der Grund dafür ist, dass übermässighohe Werte von "freien"- und "fixierten"mittleren Fehlern zugelassen werden,was dazu führen kann, dass schwache,unzuverlässige Lösungen akzeptiertwerden.

    Sie sollten jedoch immer beachten, dassdie manuelle Vergrösserung der RmsSchranke eine gewisse Erfahrung undein gutes Urteilsvermögen voraussetzt,um die Basislinienberechnung erfolg-reich durchzuführen.

    Werden Basislinien mit grossen Längen-unterschieden berechnet, ist es empfeh-lenswert die Berechnung in zwei odermehreren Berechnungsdurchgängendurchzuführen. In diesem Fall kann eineAnzahl gleichartiger Basislinen, die indieselbe Kategorie von zu erwarteten"vorgegebenen" mittleren Fehlern fallen,berechnet werden.

    Basislinien mit einer Länge unterhalb einer bestimmten SchrankeBei Basislinien mit einer Länge unter-halb einer bestimmten Schranke wirdimmer eine Lösung der Mehrdeutigkei-ten mittels der Lambda Suchmethodeund der FARA Statistik versucht.

    Bei Betrachten der Aufzeichnungen derAuswertung ("Protokoll") werden Sie amEnde jeder Basislininenausgabe eineZusammenfassung der FARA Statistikfinden, worin Sie folgendes überprüfensollten:

    • Die Anzahl der Satelliten: es solltenimmer mindestens vier sein.

    • Den "freien" mittleren Fehler ("rmsfloat"): das ist jener mittlere Fehler vorder Fixierung der Mehrdeutigkeiten.

    • Den "fixierten" mittleren Fehler ("rmsfix"): das ist der mittlere Fehler nachder Fixierung der Mehrdeutigkeiten.Dieser mittlere Fehler istnormalerweise geringfügig höher alsder "freie"mittlere Fehler.

  • 36Untersuchung des Auswerteprotokolls Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Lange Basislinen über LimitVergleich zw. Auswerte- undBeobachtungsprotokoll

    Bei Basislinien mit einer Länge übereiner gewissen Schranke (Vor-schlagswert des Systems = 20 km),werden in der Auswertesoftware SKI-PRO die Störeinflüsse der Ionosphä-re zwar beseitigt, es wird aber nichtversucht die Mehrdeutigkeiten zubestimmen.

    Bei einer Inspektion der Aufzeichnun-gen der Auswertung sollte folgendeskontrolliert werden:

    • Die Anzahl der beobachtetenSatelliten.

    • Der mittlereGewichtseinheitsfehler.

    Der mittlere Gewichtseinheitsfehlersollte für Basislinien mit einer Längevon 20 km bis 50 km geringer als 20mm sein. Bei Basislinen mit einerLänge über 50 km wird der mittlereGewichtseinheitsfehler normalerwei-se höher sein, was auf geringfügigeUngenauigkeiten der gesendetenEphemeriden ("broadcastephemeris") zurückzuführen ist.

    Entsprechen die Resultate derAuswertung nicht den Erwartungen,lohnt sich ein Vergleich der Informa-tionen aus den Aufzeichnungen derAuswertung mit jenen derBeobachtungsprotokolle. ÜberprüfenSie, ob die Anzahl der Satelliten, diebei der Basislinenberechnung ver-wendet wurden, dieselbe ist, als jenedie im Beobachtungsprotokoll ver-merkt wurde. Vergessen Sie nichtsowohl die Referenzstation als auchdie mobile Station zu überprüfen. Istdie Anzahl der Satelliten nicht diesel-be, kann der GDOP-Wert höher seinals erwartet. Überprüfen Sie denaktuellen GDOP-Wert der Satelliten,die bei der Berechnung verwendetwurden, mit Hilfe der Planungs-komponente Satellitenverfügbarkeit("Satellite Availability Komponente")von SKI-PRO.

    Vergleich der Resultate vonDoppelbeobachtungen

    Wurde ein Punkt zweimal währendunterschiedlicher Beobachtungs-fenster beobachtet, oder waren zweiReferenzempfänger zur gleichen Zeitin Betrieb, sollten die Koordinaten derErgebnisse unbedingt miteinanderverglichen werden.

  • 37 Abspeichern der ResultateLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Abspeichern der ResultateProjektverwaltung unter Eigenschaf-ten "Grenze für automatischeKoordinatenmittelung" von SKI-PROgesetzt wird (Vorschlagswert = 0.075m), sowohl in Höhe als auch in derLage zusammenpassen.

    Es folgt daraus, dass beim Abspei-chern von Punkten, die aus mehr alseiner Basislinienberechnung be-stimmt wurden, gewisse Sorgfaltgeübt werden sollte. Vergleichen Siedie Resultate bevor Sie diese abspei-chern.

    Nachdem die Zusammenfassung derResultate und die Aufzeichnungender Auswertung untersucht wurden,sollten jene Resultate, die denGenauigkeitsanforderungen entspre-chen, abgespeichert werden.

    Wird mehr als eine Lösung für einenPunkt abgespeichert, werden dieKoordinaten gemittelt (gewichtetesMittel). Wenn Sie zum Beispiel dieKoordinaten für den Punkt A einerBasislinienlösung abspeichern unddann denselben Punkt ausgehendvon einer anderen Basislinienlösungerneut berechnen und abspeichern,werden die zuerst abgespeichertenKoordinaten durch den gewichtetenMittelwert der beiden Lösungenersetzt. Voraussetzung für die ge-wichtete Mittelbildung ist, dass dieKoordinaten innerhalb einer be-stimmten Schranke, die in der

  • 38Abspeichern der Resultate Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Abspeichern der Resultate, Forts.

    • Basislinien mit einer Länge über einer bestimmtenSchranke (Vorschlagswert = 20 km):

    Berechnung einer L3 Lösung, keine Bestimmungder Mehrdeutigkeiten.

    Die Resultate liegen innerhalb derGenauigkeitsspezifikationen, wenn ausreichendviele Beobachtungen aufgezeichnet wurden.

    Lange Basislinien erfordern langeBeobachtungszeiten.

    • Überprüfen Sie Doppelbeobachtungen, unabhängigeBasislinien, etc.

    • Speichern Sie jene Resultate ab, die denGenauigkeitsanforderungen genügen.

    • Wird mehr als ein Resultat abgespeichert, werden dieKoordinaten gemittelt.

    Interpretation und Abspeichern der Resultate

    • Um hochpräzise Resultate zu erreichen müssen beiBasislinien bis zu einer Länge von 20 km dieMehrdeutigkeiten erfolgreich gelöst werden.

    • Bei langen Basislinien über 20 km wird gewöhnlicheine L3 Lösung ohne Mehrdeutigkeitsbestimmungdurchgeführt.

    • Basislinien mit einer Länge unter einer bestimmtenSchranke (Vorschlagswert = 20 km):

    Bestimmung der Mehrdeutigkeiten wird immer versucht.

    Gelöste Mehrdeutigkeiten (Ambiguity Status = Ja):

    SKI-Pro hat die wahrscheinlichste Lösunggefunden.

    Es darf erwartet werden dass die Resultateinnerhalb der Genauigkeitsspezifikation liegen.

    Ungelöste Mehrdeutigkeiten (Ambiguity Status = Nein):

    Eine "freie" - Lösung wird angegeben.

    Die Resultate liegen ausserhalb der Genauigkeits-spezifikationen (Überprüfen Sie die Aufzeichnungender Auswertung).

    Überlegen Sie, die Rms Schranke zu erhöhen unddie Berechnung zu wiederholen.

  • 39 Transformationen, Ausgleichung und ResultateLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Transformationen, Ausgleichung und ResultateNachdem die Beobachtungen ausge-wertet worden sind, können dieBeobachtungen bei Mehrfach-bestimmung eines Punktes in eineAusgleichsrechnung (KomponenteAusgleichung) eingeführt werden.Dadurch erhält man den bestmögli-chen Schätzwert. Weitere Informatio-nen zu diesem Thema finden Die inder SKI-Pro Online Hilfe unter "Aus-gleichung".

    Die Resultate der Basislinien-berechnungen sind Koordinaten imWGS 84-System. Unter Verwendungeines "Koordinatensystem" in SKI-Pro, können diese Koordinaten in derTransformationskomponente vonSKI-Pro in jede ebene Abbildungtransformiert werden.

  • 40Transformationen, Ausgleichung und Resultate Leitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Statische und Rapid static EinfrequenzmessungenEmpfohlene (minimale)Beobachtungszeiten:

    Unter normalen Umständen wird eineRapid Static Messung als erfolgreichangesehen, wenn die Mehrdeutigkei-ten von SKI-Pro gelöst werdenkonnten. Eine Schätzung der benö-tigten Beobachtungszeiten ist füreinen Einfrequenzempfänger wesent-lich schwieriger als für eine Zwei-frequenz-ausrüstung, da sehr vielweniger Informationen für die Aus-wertesoftware zur Verfügung stehen.Trotzdem konnen die in der Tabelleaufgeführte Zeiten als Richtwertedienen.

    Um zuverlässige Ergebnisse zuerzielen, müssen zur Lösung derMehrdeutigkeiten mindestens 9Minuten Rapid static Einfrequenz-daten vorliegen. Nachdem die Mehr-deutigkeiten korrekt gelöst wordensind, liegt die Basislinienlänge dannnormalerweise mit einen Genauigkeitvon 5 - 10mm plus 2ppm vor. DieseStandardeinstellung kann in derKomponente "Datenauswertung" vonSKI-Pro geändert werden

    Basislinienlänge Basislinienlänge

    1 km 15 min.

    2 km 15 min

    3 km 15 min

    4 km 20 min

    5 km 25 min

    6 km 30 min

    7 km 35 min

    8 km 40 min

    9 km 45 min

    10 km 50 min

    > 10 km > 60 min

    Statische und Rapid static Einfrequenzmessungen

    Wenn Sie mit einem SR510 (System500) Empfänger oder einem SR9400/ SR261 (System 300) Empfängermessen, sollten einige Punktebeachtet werden, um eine erfolgrei-che Messung durchzuführen undgute Ergebnisse zu erzielen.

    Sie sollten nur bei Beobachtungs-fenstern mit mindestens 5 Satellitenüber 15° und guten GDOP (< 8)Werte messen.

    Die Mindest-Beobachtungszeit fürstatische oder Rapid Static-Schnell-messungen sollte niemals wenigerals 15 Minuten betragen.

    Als Faustregel für die Beobachtungs-zeit bei Basislinienmessungen sollten5 Minuten pro Kilometer Basislinien-länge mit einer Minimumzeit von 15Minuten einkalkuliert werden.

  • 41 Transformationen, Ausgleichung und ResultateLeitfaden für Statisch und Rapid-Static-2.0.0de

    Statische und Rapid static Einfrequenzmessungen, Forts.

    Statische und Rapid static Einfrequenzmessungen

    ("Mindestzeit zur Fixierung derAmbiguities L1"). Von einer Änderungdieser Mindestzeit ist jedoch abzura-ten.

    Bei höchsten Genauigkeitsan-forderungen ist es empfehlenswertdie Antennen in die gleiche Richtungzu orientieren.

    Bei Basislinien über 10km ist dieerreichbare Genauigkeit mit Ein-frequenz-Empfängern geringer alsdie mit Zweifrequenz-Empfängern,da ionosphärischen Effekte nicht mitEinfrequenzdaten eliminiert werdenkönnen. Anwender, die zuvor miteiner Zweifrequenzausrüstunggearbeitet haben, sollten dieseTatsache beachten.

  • Gemäss SQS-Zertifikat verfügt LeicaGeosystems AG Heerbrugg, über einQualitäts-System, das den internationa-len Standards für Qualitäts-Manage-ment und Qualitäts-Systeme (ISO 9001)und Umweltmanagement-systeme (ISO14001) entspricht.

    Total Quality Management - unserEngagement für totale Kunden-zufriedenheit

    Mehr Informationen über unser TQMProgramm erhalten Sie bei Ihrem lokalenLeica Geosystems Vertreter.

    Gedruckt in der Schweiz - Copyright LeicaGeosystems AG, Heerbrugg, Schweiz 2000Übersetzung der Urfassung (712168-2.0.0en)

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    Fax +41 71 727 46 73www.leica-geosystems.com

    Einleitung Beobachtungsstrategie für GPS Vermessung Basislinienlänge Temporäre Referenzstationen für Vermessung mittels der "Rapid Static" Schnellmesstechnik Überprüfen der neu vermessenen Punkte Tag- und Nachtbeobachtungen. Messen über lange Distanzen Beobachtungszeitplan - Optimale Beobachtungszeit Transformation in das örtliche Koordinatensystem Vorausplanung des Feldeinsatzes GDOP (Geometric Dilution of Precision) Auswahl eines günstigen Beobachtungsfensters Beobachtungszeiten und Basislinienlängen Praktische Tips für Feldbeobachtungen Referenzstation Erfordernis eines bekannten Punktes im WGS 84 Beobachtung von Neupunkten Der "Stop and Go" Indikator als Richtlinie für Beobachtungszeiten Eintragungen in das Beobachtungsprotokoll Datenübertragung in die SKI-Pro Software Kontrolle und Bearbeitung während der Datenübertragung Datensicherung und Sicherstellung von Projekten Beschaffung von Ausgangskoordinaten für einen Punkt im WGS 84 Auswerteparameter Minimaler Elevationswinkel Satellitenbahnen ("Ephemeriden") Datenmaterial für die Auswertung Fixiere Ambiguities bis zu: Rms Schranke Lösungsart Ionosphärenmodell Stochast. Modellierung verwenden Troposphärenmodell Auswahl der Basislinien - Auswertestrategie Interpretation der Basislinien- berechnungen Begrenzung der Basislinienlänge Gelöste Ambiguities Nicht gelöste Ambiguities Basislinien mit Längen über einer bestimmten Schranke Untersuchung des Auswerteprotokolls Basislinien mit einer Länge unterhalb einer bestimmten Schranke Lange Basislinen über Limit Vergleich zw. Auswerte- und Beobachtungsprotokoll Vergleich der Resultate von Doppelbeobachtungen Abspeichern der Resultate Transformationen, Ausgleichung und Resultate Statische und Rapid static Einfrequenzmessungen