un aÑo de experiencias con el servicio rtkat
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UN AÑO DE EXPERIENCIAS CON EL SERVICIO RTKAT
C. Parareda, M. Soro, E. Bosch, A. TérmensInstitut Cartogràfic de CatalunyaParc de Montjuïc08024 [email protected]
Palabras clave: GPS, Estación Virtual, Posicionamiento, NTRIP, RTKAT, SPGIC
Resumen
En febrero de 2006 se presentó el servicio CATNET-IP que incluye el servicio de posicionamiento de precisión entiempo real RTKAT implantado sobre la tecnología Virtual Reference Station de Trimble.
El servicio ha tenido una gran aceptación entre la comunidad geomática y cuenta ya con más de 200 usuariossubscritos desde su presentación. La respuesta de la mayoría de usuarios es de gran satisfacción en cuanto alrendimiento y calidad del servicio ya que se constata un ahorro de tiempo y equipos en los trabajos realizados.
El propio ICC está realizando trabajos con el servicio RTKAT, tanto de comprobación del propio sistema comomediciones en diversos proyectos: comprobaciones de vértices de la ROI y de la Xarxa Utilitària de Catalunya(XU), mediciones de la cota elipsoidal de puntos de redes de nivelación de alta precisión y otros.
Como test del sistema, se ha realizado una serie de mediciones dentro y fuera del ámbito de trabajo de la redCATNET para evaluar su precisión a medida que nos distanciamos del área de cobertura de la red.
1. Introducción
En el marco del proyecto SPGIC (Sistema de Posicionament Geodèsic Integrat de Catalunya) se ha desarrollado elservicio RTKAT. Este sistema está basado sobre la red CATNET de estaciones permanentes GPS de Catalunya,que durante doce años ha soportado el servicio de posicionamiento RASANT y el servicio de provisión de datospara post proceso GeoFons.
El servicio GeoFons se inició en 1994 soportado en un sistema BBS (Bulletin Board System) de acceso telefónicovía módem, única tecnología en esos momentos accesible a la mayoría de usuarios que permitía mantener unrepositorio de datos de acceso público. En el momento en que la red Internet dejó de ser una herramienta de usocasi exclusivo en el entorno universitario, científico e institucional, y se convirtió en una herramienta de acceso alpúblico profesional, el ICC apostó por mejorar su servicio e implementar el servicio de ficheros para post procesoen un repositorio accesible por ftp (de la misma manera se hizo con el servicio de reseñas de los vértices de la redutilitaria y con el resto de datos geodésicos disponibles).
Con la vista puesta en los organismos internacionales que lideran los avances en el posicionamiento y la geodesia,y siguiendo sus directrices en cuanto a las configuraciones e infraestructura de las estaciones, el ICC ha hecho elesfuerzo de configurar unos servicios de comunicaciones en tiempo real que a medio plazo le permitieraimplementar los nuevos servicios de posicionamiento basados en solución de red.
El sistema de comunicaciones VSAT ha permitido ofrecer un servicio de ficheros para el post proceso conpublicación inmediata durante muchos años, disponer de estaciones en emplazamientos de interés estratégico ygeodinámico sin depender de la infraestructura de telefonía convencional, así como participar en proyectos pilotoscomo el EUREF-IP y el WARTK. En base a toda esta experiencia el ICC ha adquirido plena capacidad paraofrecer un servicio de posicionamiento de precisión en tiempo real con solución de red.
En Febrero de 2006 y paralelamente a los servicios ya existentes RASANT y GeoFons, se inauguraron losservicios RTKAT, CODCAT y CATNET Web, servicios basados en la tecnología de estaciones virtuales.Incluyen servicios de tiempo real de código y fase con acceso IP, y repositorio de archivos de datos “a medida” deestaciones virtuales.
Estos nuevos servicios han tenido una buena acogida y se cuenta ya con 290 usuarios registrados. Desde el primermomento de su puesta en funcionamiento algunas empresas ya implementaron este sistema en sus métodos detrabajo, y gradualmente nuevas empresas se suman al número de usuarios habituales. Somos conscientes de que es
un esfuerzo muy importante para los profesionales, tanto a nivel económico como a nivel organizativo y logístico,aplicar estas novedades tecnológicas y de metodología de trabajo. Por esta razón se valora aún más positivamentela buena respuesta que han tenido los nuevos servicios y agradecemos la confianza que en nosotros handepositado.
2. Estado actual de la red CATNET y servicios
Iniciada en el año 1992, la red CATNET tiene actualmente 13 estaciones en servicio que recogen datos de laconstelación GPS de forma continua con un período de 1 segundo. Estos datos son almacenados y distribuidos alpúblico mediante diversos servicios de posicionamiento, tanto en tiempo real como para su post-proceso. Losesfuerzos de despliegue de infraestructura en emplazamientos y comunicaciones realizados en años anteriores,expuestos en artículos precedentes [16] , han permitido que la red CATNET soporte nuevos servicios en tiemporeal. En este capítulo se expondrán y analizararán los servicios públicos disponibles para el posicionamiento deprecisión (ver Figura 2).
En cuanto al desarrollo de la red, está previsto que durante el 2007 entren en funcionamiento tres nuevasestaciones según necesidades geográficas y de servicio. Por otro lado se está trabajando para proporcionar unsistema de comunicaciones efectivo para la transmisión de datos en tiempo real para la estación ESCO que enestos momentos no puede ser incluida en los servicios de tiempo real. Se está trabajando también para mejorar lacalidad y efectividad de las comunicaciones en tiempo real de todas las estaciones, así como para convertir lossistemas de backup en sistemas también de tiempo real.
Figura 1: Estado actual de la red CATNET
Actualmente en la red CATNET los datos de todas las estaciones se combinan en una solución de red que permitedeterminar la componente espacial de los errores ionosféricos, troposféricos y geométricos que afectan a la señalGPS y de esta manera determinar un conjunto de observables virtuales en cualquier punto del territorio. Con estatécnica se provee a los usuarios de servicios de posicionamiento de precisión que les permite posicionarse sobre elterritorio de Catalunya con precisión, trabajando de forma óptima con un único receptor.
Estos servicios se proporcionan desde enero de 2006 y se soportan sobre el protocolo NTRIP -NetworkedTransport of RTCM via Internet Protocol- que es el estandar RTCM SC104 de transporte de datos GNSS porinternet. Es un protocolo de acceso público y abierto basado en el protocolo HTTP que permite centralizar elacceso a diferentes servicios de datos con un único punto de acceso para los usuarios. La nomenclatura utilizadapor NTRIP define a la estación de referencia como “servidor”, al centro de control “caster” o “centro de difusión”y al usuario que solicita las correcciones “client”.
En general llamaremos CATNET-IP al conjunto de servicios que son accesibles por internet, independientementedel medio de acceso a la red.
Paralelamente se mantiene el servicio RASANT que continua transmitiendo las correcciones en el sistema RDSsobre la portadora de FM en Catalunya Musica. En el siguiente diagrama se muestran el esquema de servicios dela red CATNET.
Figura 2: Servicios de la red CATNET
Servicios de ficheros de datos para post proceso.
• Geofons. Sistema de distribución de datos vía FTP. Actualmente se ofrecen los datos en archivos quecontienen una hora de datos, con una cadencia de 1 y 15 segundos. También se dispone de ficheros de 24h a30 segundos. Todos los ficheros siguen el estandard de intercambio RINEX. ftp://ftp.icc.es/geofons/
• CATNET web. Sistema de distribución de datos de una estación permanente GPS virtual vía web. A partirde la hora, intervalo de medida y las coordenadas donde se desea que se ubique la estación virtual, elsistema genera un fichero RINEX con las características solicitadas. http://catnet-ip.icc.es/
Servicios de tiempo real basados en el protocolo NTRIP.
• DGPS. Sistema de difusión de correcciones de código de todas las estaciones permanentes de la redCATNET. Disponible en el caster del ICC en la dirección catnet-ip.icc.es, puerto 8080 bajo el protocoloNTRIP.
• CODCAT. Sistema interactivo de difusión de correcciones de código desde una estación virtual ubicada enla posición del usuario que permite una precisión decimétrica con los equipos adecuados. Disponible en elcaster del ICC.
• RTKAT. Sistema interactivo de difusión de correcciones de fase desde una estación virtual ubicada en laposición inicial del usuario. Las correcciones se ofrecen en el estandard RTCM 2.3 y 3.0 y permiten unaprecisión centimétrica.
Otros servicios de tiempo real.
• RASANT. Sistema de radiodifusión de correcciones diferenciales de código calculadas por el ICC enestaciones de referencia GPS. Las correcciones se ofrecen en el formato estandard RTCM. Se transmitenutilizando el sistema RDS (Radio Data System), que incorpora la señal de Catalunya Música en susemisiones. La cobertura útil en condiciones normales se extiende al 90% del territorio cubriendo un 95% dela población.
Para mejorar la calidad del servicio y ofrecer una mejor información al usuario se ha puesto en marcha un serviciode monitorización de los servicios en tiempo real que se puede consultar desde la página web del servicio, catnet-ip.icc.es. Este servicio de monitorización consulta de forma periódica el estado de los servicios utilizando losmismos mecanismos que los usuarios y comprueba tanto la disponibilidad como el contenido del servicio. En elfuturo se harán extensibles los mecanismos de notificación por e-mail y SMS de incidencias a los usuarios. LaFigura 3 muestra un ejemplo de la página de información que se actualiza en tiempo real.
Figura 3: Ejemplo del sistema de monitorización
3. Experiencias con el servicio RTKAT
Para presentar públicamente el servicio RTKAT, el ICC realizó previamente unos estudios de precisión delsistema RTKNet de Trimble que provee el servicio. Estos estudios se mostraron en la presentación pública delservicio en febrero de 2006. Se basaban en la medición de puntos existentes de la red XU y su posteriorcomparación de las coordenadas obtenidas en tiempo real con las conocidas (ajustadas) de la red. Se utilizarondistintas zonas de test, algunas de ellas separadas más de 150km, de manera que en el cálculo de sus coordenadasintervenían estaciones de referencia distintas. Con una repetibilidad de 3 observaciones en diferentes épocas porpunto se obtuvo como resultado precisiones inferiores a 2cm en planimetría e inferiores a 6cm en altimetría.
Figura 4: Resultados del test de calidad presentados en 2006
3.1 Trabajos realizados
A partir de esta información se validó la capacidad del servicio RTKAT para satisfacer algunos de los trabajos dedeterminación de coordenadas que realiza el ICC. Así pues se estableció una metodología interna de trabajo paramediciones con RTKAT y se empezó a utilizar como método habitual de trabajo para algunos proyectos. Enconcreto se ha utilizado para determinar la cota elipsoidal de puntos de redes de nivelación de alta precisión y asípoder evaluar la ondulación del geoide de Catalunya; también se ha utilizado para la determinación de puntosculminantes de montañas en el proyecto “100 cims” en que se miden las cimas más emblemáticas de Catalunya. Enambos proyectos el rendimiento del sistema ha sido muy satisfactorio. También se ha empezado a evaluar lautilización de este sistema para la determinación de coordenadas de puntos de la XU. La Figura 6 muestra latotalidad de puntos observados.
• Proyecto: 100 cimsNº puntos medidos: 25 Metodología de trabajo: se realizan tres observaciones separadas 20'en caso de no haber cobertura telefónica se realiza una sesión de 20' en estático para post procesar conestación virtual.
Figura 5: distribución de los puntos del proyecto “100 cims”, en rojo los puntos ya observados
• Proyecto: determinación de la cota elipsoidal de puntos de redes de nivelación de alta precisiónNº puntos medidos: 150Metodología de trabajo: los puntos de la red de nivelación principales están distribuidos cada 3 kmaproximadamente. Se realizan 3 observaciones por punto separadas en el tiempo de manera que al menosdos de ellas difieran en 6 horas. Por ejemplo un punto se medirá una vez por la mañana, otra por la tardey una tercera observación en un segundo día. Rendimiento: con este método y contando una jornada de 8.5 horas se consigue un rendimiento de unos11 puntos por día.En comparación con los métodos utilizados hasta la fecha podemos comprobar que el rendimiento encuanto a número de puntos por día se incrementa por dos, mientras que el precio por punto se reduce porcuatro; además este rendimiento se obtiene con tan sólo un operador y no con cuatro como requería lamedida de bases en post proceso. En la Tabla 1 se comparan los rendimientos de tres métodos de trabajo distintos utilizados en la mediciónde la red de nivelación para obtener alturas elipsoidales.El primer método era el utilizado antes de la implantación de los servicios CATNET-IP y consistía enobtener las coordenadas GPS de los puntos a partir de la medición de bases en sesiones de 4 receptores,calculando las coordenadas de los puntos de la red de nivelación a partir de vértices de la red geodésica.Posteriormente, y a partir de la implantación de los servicios basados en estaciones virtuales, se pasó amedir los puntos con sesiones de 20' y calcular en post proceso con estaciones virtuales. Finalmente, ydespués de un período de comprobaciones y validaciones, se optó por utilizar el servicio RTKAT comoherramienta válida para la determinación de alturas elipsoidales en este proyecto.
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Caldes d' Estrac
de MontaltSant Vic enç
Ar enys de Munt
Areny s de MarCa net de Mar
de VallaltaSant Isc le
d e Vall altaSan t Cebr ià
Sant Pol de Mar
Pineda d e Mar
Santa S us annaMalgr at de Mar
Palafoll s
Tordera
Blanes
Vidrer es
Maç anet de la S elva
H os talr ic
S ant F eliu d e Buix alleu
Br eda
Can Salv à
R iells i Viabrea
Arbúcies
M as sa nes
Riudar enesCaldes de M alav ella
Tos sa de Mar
Lloret de Mar
de la S elvaRiudellots
Vilo bí d'Ony ar
Santa C oloma de F arners
Sant H ila ri Sacalm
Osor
Bru nyola
An glès
Bonm atí
d el L lor i BonmatíSant Julià
la C elle ra de T er
Am erSant M artí Sa calm
les Planes d'H os toles
Sant F eliu de Paller ols
M ie res
Santa P aules Pr es es
Riudaur a
l'H ostalnou de Biany a
la Vall d e Biany a
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Vilallonga de T er
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GARROTXA
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VALLÈS ORIENTAL
BERGUEDÀ
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VAL D'ARAN
PALLARS SOBIRÀALTA RIBAGORÇA
PALLARS JUSSÀ
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SEGARRA
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GARRIGUES CONCA DE BARBERÀ
TARRAGONÈS
ALT PENEDÈS
VALLÈS OCCIDENTAL
BARCELONÈS
BAIX EMPORDÀ
PLA D'URGELL
MONTSIÀ
BAIX PENEDÈS
ANOIA
AVEL
BELL
CASS
CREU
EBRE
ESCO
GARR
LLIV
MATA
PLAN
REUS
SBAR
SORI
247126005
261088005
261129005
263108005
264085005
272128005
275118005
288113005
292089005
292092005
293118005
293120005
295093005295093005
297088005
298090005
298095005298095005
298100005
300081005
302084005302084005
303076005
307108005
308073005
309102005
312094005
315083005
0 50000 100000 150000 200000
100cims - Enero 2007
Método Tiempo Estacionamientos Operadores Precisiónen h
Observaciones/día
Puntos/día Precio/punto
Estacionamiento estático conpost-proceso de bases en red
geodésica20'
Un estacionamientopor punto en sesiones
de 4 receptores4 3 cm 20 6 Precio inicial
(pi)
Estacionamiento estático conpost-proceso de estaciones
virtuales20' 2 por punto 1 3cm 9 5 60% pi
RTKAT 5'' 3 por punto 1 5cm 32 11 25% pi
Tabla 1: Comparativa de rendimiento RTKAT versus metodologías post proceso
• Proyecto: comprobación con coordenadas de vértices ROINº puntos medidos: 15Metodología de trabajo: se realiza una observación en RTKAT, una observación de 20' en estático parapost procesar con estación virtual y una segunda observación en RTKAT separada al menos en 30' de laprimera.La diferencia entre el promedio las coordenadas obtenidas por el servicio RTKAT y las calculadas en postproceso presentan diferencias despreciables (del orden de pocos milímetros).
• Proyecto: comprobación con coordenadas de vértices REGENTENº puntos medidos: 10Metodología: de trabajo: se ha seguido la misma metodología que con los puntos de la ROI, obteniéndoseresultados similares.
• XU, Red Utilitaria de Catalunyael ICC está analizando la posibilidad de determinar coordenadas de puntos de la XU con el sistemaRTKAT. Se está validando la metodología que debería usarse para conseguir una precisión igual a laobtenida con la metodología usada hasta ahora, basada en la medición de bases de triángulos en sesionesde al menos 4 receptores simultáneos. El método seria la determinación de puntos a partir de 3 pasadaspor cada punto.
Figura 6: Resumen de todos los puntos medidos por el ICC con el método RTKAT
3.2 Tests de interpolación y extrapolación
En general se habla de la dependencia de los errores con respecto a la distancia entre la estación de referencia y elreceptor móvil. En general el área de trabajo y distancia del usuario alrededor de la estación viene limitada por laprecisión requerida. Así para precisiones centimétricas con solución de fase en tiempo real la distancia se ve
Sab adell
Terras saVilade ca v alls
la Ga rrig a
Gualb a
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Cald es de M ontb ui
el Por t de la Selv a
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Gir onaSa lt
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Vilav erd
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Bo t el Pinell de Brai
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Calde rs
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Be rga
Vallc ebr e
Pinó s
l'Albagé s
l'Albi
Cas te lld ans
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Ca s telló de F ar fany a
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Sant Ram on
Aiton a
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Alc anó
Alc olet ge
As pa
Lleida
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Rialp
Bos s òst
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J o sa i Tu ixé n
F ígo ls i A liny à
P onts
Llív ia
G uils de C erdany a
U rús
la Vans a i Fórnols
C allú s Sa ntped or
Talaman ca
Nav arc le s
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Vac ar is se s
Vilam òs
Vie lh a
l'Es plu ga Ca lba
Be llpr at
d'An gles ola
Vilanov a
To rrelame u
Cor bins de la Bar c aVilanov a
Llardec ans
To rrebess e sles Gar rigue s Vin aix a
Belianes
F onta ubella
la Bisb al de F als etde Mon ts ant
la F iguer a
Arb olí
R iu dec an ye s
Due saigües
Viny ols i els Arc s
San t F erriol
Cab anes Pe dre t i Ma rz à
de F luv iàT or roe lla
Viladas en s
l'Ar ment era
d e Da ró
Forallacde la Se lv a
Llam billes
Su squedade Voltre gà
F olgue roles
Càn oves i Sam alús
Ca le lla
Card edeu
Montor nès de l Vallès
d e Ma rtorelles
Sant Q uir ze
Ca stellgalí
Calaf
C alonge de Se garra
Pie ra
Car meEspar reguer a
Vilob í del
d el Pene dès
Puigdà lb er
el Papiol
de Llob reg at
Viladec a ns
Co rnellà
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d el Pene dès
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Baus en
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Alfés
S ant Jau me d 'Enve ja
l' Ampo lla
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Da sMartine t
Mont ellà i Mar tinet
Esp ot
Ca st elln ou
Puigv e rd
el Poal
Bolv ir
Puigc er dà
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la Mo lso s a
e ls Ala mús
Arte sa de L le ida
M as salc oreig
C as eres
Sant Car les de la Ràpita
Am pos ta
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Vand ellò s i l'Ho spitalet de l'Infa nt
Salou
Br àfim
S ant J oa n de le s Abade sses
Santa Mar gar ida
San t Ma rtí
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Alta
Baix a
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Mon is trol
Vilalba
Sa nt Anto ni
de Vilam ajor Sa nta M ar ia
S ant An dre u Salou
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Sant Hipòlit de Voltr egà
C entelles
Baleny à
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Prats i Sans or
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Vielha e Mijara n
Salar dú
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el Pon t de C lav er ol
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C abó
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Fígols
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O lia naPer amola
Bas sella
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Cas t ella r de la Ribe ra
G uix ers
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L la durs
So lso naNav ès
Car dene rC la riana deLlob era
Rine r
Tiur ana
Cab anab ona
Ar tes a de Se gre
Vilanov a de M eià
Montga i
Vilanov ade l'Ag uda
Pr eix ens
F oradada
Bellca ire d 'Ur gellVallfog onade B alague r
Balag uer
Àge r
les Ave llan es i Sant a Liny a
le s Avellanes
Iv ars deNogu era
Alger riAlfar ràs
Almen ar
Albe sa
M enàr gue ns
T érm ens
Pe nelles
Bellm unt d 'Ur gell
Sana üja
Bios ca
To rà
Iv orra
Masso tere sGuis s on a
To rrefeta i Flor ejac s
T or refe ta Sa nt Guim d e la Plan a
les O luge s
Es taràs
Sant G uimde F re ixe net
les Pallar gue s
els Plan s de SióT ar roja
de Segar ra
Cerve ra
Sant An tolí i Vilanov a
R ib era d'O nd ara
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Montor nèsde Se garra
de Sega rra
Mon toliu de S egar ra T alav era
de n a G aiaels O me lls
de les M ong es
d e Riuc orb
San t Ma rtí d e Ma ldà
MaldàN alec
Ciuta dilla Gu imer à
Verd úPre ixa na
Be llp uig
Vilag rass a
Angle so la
T ornabo us
la Fu lio la
Cas te llseràO ss ó de Sió
d'Agr amu nt
Agr amun t
Bar ben sIv ars d'Ur gell
d e Sea naCas te llno u
Vil a -san a
Liny ola
Bellv ís
T orregr os sa
M iralc amp de Be llp uig
G olmésSidamo nF ondare lla
Mo lle russ a
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Be ll- lloc d' Urg ell
Algua ir eAlm acelles
Gimen ells
G ime nells i el Pla de la Font
Alcar ràs
Tor refar rer a
Ros s elló
Vilan ov a de Segr ià
la Po rtella
Ben av entde Segr ià
T orre- sero na
Mon toliude Lleida
T or res de Seg re
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Alma tret
d e LleidaSar roca
de LleidaPu ig v erd
Bov era
Be lla guar da
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els Torm s
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la Pobla d e Cé rv oles
Cer v ià de
les Bo rges Blanque s
Ju neda Puiggr òs
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S anta B àrbara
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Roq uetes
Tortosa
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Deltebr e
l'Am etlla de Mar
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la Pa lm a d' Ebr e
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G ines tar
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M óra d' Ebr eCapç ane s
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la Mo rera
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la Vi le lla
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l'Ar gente ra
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M ontbr ió
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l'Albiol
la F ebr ó
Cap afon ts
Alc over
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d el Cam pVilall o nga els G ar idells
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B ellv e i
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Vilano va i la G eltrú
Sant Pe re de Rib es
Sitges
Oliv ella
la G ornal
Cas te llet Can y elle s
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Santa Mar garidade M ont bui
Sant Mau re
Igualad a
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M ontm ane u
C opon sRubió
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Viv er i Ser rateix
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l'Es tan ySan ta M aria d'Oló
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Mon ist rolde Calde rs
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Sa nt F ruitó s
Sa nt M ateu
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M anr es a
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Cas tellbell i el Vilar
Mura
Ma rganell
de M ontser ra t
G ranera
Santa Mar iad e Me rlès
Puig- re ig
Cas s er res
Gir onellaM ontc lar
Mo ntma jor
l'Es puny ola
Cap olat
Olv an
Sagàs
la Q uar
Bo rredàVilada
Avià
F ígolsd e Ber gue dà
la No u de l' Are nyCa s tell
de F rontany àSan t J aum e
Ce rc s
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de Cer dan yolaSan t J ulià
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Cas tellar de n'H ug
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Gom brè n
Vidr àSan ta Ma riade Be soraM onte squiu
San t Q uirz e de Bes o ra
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Manlleu
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San t Boid e Lluç an èsPe rafita
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Santa Eulàliade R iupr im er
d el G rauSant Ba rtom eu
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Santa Cec ília
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Llobr egat
l'Ho sp italetde Llobr egatde L lobr egat
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Camp in sSant Es t ev e
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Vallgo rguin aSas s er ra
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la Ro ca del Va llès
Co rró d' Av all
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Canov elles
Gra nollers
Vallro man es
S anta M ar iala Llagos ta
M ar tore lle s
de l VallèsM ollet del Vallès
Vilanov aMon tmeló
Par ets del Va llè s
L liç à d e Vall
Lliç à d 'Amunt
de R onç an aSa nta Eu là lia
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Bigue s i Riells
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Are ny s de M ar
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de Va llaltaSa nt C ebr ià
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T os sa d e Ma r
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Sant H ila ri Sac a lm
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le s Planes d 'Host oles
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M iere s
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Riuda ura
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Vallfogo na de Ripollès
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TARRAGONÈS
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VALLÈS OCCIDENTAL
BARCELONÈS
BAIX EMPORDÀ
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BAIX PENEDÈS
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MATA
PLAN
REUS
SBAR
SORI
0 50000 100000 150000 200000
ICC-RTKAT / Enero 2007
restringida a unos 20 km, siempre que la actividad ionosférica sea suave. Si se aplica una solución de red a losdatos calculados por la red de estaciones, entonces se ampliará el ámbito de trabajo hasta 30 a 50 km, siempredependiendo del estado de la ionosfera, la geometría de los satélites y los equipos utilizados por el usuario. Estopermite configurar redes con algunas distancias entre estaciones de hasta 100 km y otras distancias menores, quepueden ofrecer un buen servicio de posicionamiento en tiempo real como es el caso de RTKAT. Dado el casodesfavorable de un triángulo con unos lados de unos 80 km, cualquier punto dento del triángulo estará siempre amenos de 40-50km de tres estaciones, con lo cual todos los puntos dentro de la red siempre tendrán la precisiónofrecida por el sistema.
¿Pero qué pasa cuando intentamos medir un punto fuera de la red? Todos los parámetros utilizados en el cálculode las correcciones nos dan una solución válida para el entorno dentro de la red, pero no necesariamente se debaobtener buenas precisiones para puntos que se encuentran en el exterior. Debido a que el territorio de Catalunyatiene aún pequeñas zonas no cubiertas por el servicio RTKAT (aunque sí por el resto de los servicios de tiemporeal y de datos para post-proceso), interesa especialmente evaluar el comportamiento de las correcciones fuera delárea de servicio RTKAT. Para ello se ha realizado otro test para evaluar las precisiones que pueda dar el serviciopara la determinación de puntos que estén fuera de los triángulos que conforman el sistema.
En la red CATNET encontramos bases entre estaciones de hasta 130 km. A pesar de ello las precisiones obtenidasen este ámbito más desfavorable son aceptables.
Para evaluar la viabilidad de utilizar el servicio RTKAT fuera del área teórica de uso se ha utilizado el método quese describe a continuación.
En primer lugar se ha escogido uno de los triángulos externos de la red de triángulos que conforman la red deestaciones permanentes GPS CATNET. A continuación se ha trazado la bisectriz del triángulo que una vezprolongada sobresale fuera de la red, y sobre esta bisectriz se han escogido una serie de vértices geodésicos que seajustasen al máximo al trazado de la bisectriz. Esta bisectriz se ha prolongado hasta 30 km fuera de la red,escogiendo sobre ella vértices cada 5 km. La elección de la zona de test no era trivial, ya que un tercio de la redlimita con el mar, el otro tercio limita con los Pirineos y la red del estado francés, y el tercio restante limita con eloeste de Catalunya y con Aragón en una zona con baja densidad de vértices. Finalmente se optó por el triángulodelimitado por las estaciones AVEL, SORI, BELL, ya que a lo largo de este último año se había establecido XUen este área y ofrecía una zona de test adecuada.
Figura 7: Puntos medidos para evaluar la utilidad del servicio fuera del ámbito de la red
Se evalúan las precisiones de varios puntos situados sobre una de las bisectrices del triángulo, separados unos 5km entre ellos, y se comparan las precisiones del punto más favorable, con las de los otros puntos a medida quenos alejamos del centro hacia el exterior del triángulo sobre la bisectriz. Bajo los criterios expuestos se han medido 11 puntos. En cada punto se han realizado tres series de mediciones,con dos observaciones en cada serie, con una separación entre series de medidas de al menos 6 horas, y al menos 2de las series en dos días diferentes.
Sab adell
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Montor nès de l Vallès
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All
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C abó
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Fígols
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Co ll d e Nar gó
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Vilanov a de M eià
Montga i
Vilanov ade l'Ag uda
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Bellca ire d 'Ur gellVallfog onade B alague r
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Alger riAlfar ràs
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T érm ens
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Bellm unt d 'Ur gell
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T or refe ta Sa nt Guim d e la Plan a
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de Segar ra
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R ib era d'O nd ara
Gr any en a
Montor nèsde Se garra
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Ciuta dilla Gu imer à
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Be llp uig
Vilag rass a
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Agr amun t
Bar ben sIv ars d'Ur gell
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Vil a -san a
Liny ola
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G olmésSidamo n F ondare llaMo lle russ a
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Algua ir eAlm acelles
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G ime nells i el Pla de la Font
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Ros s elló
Vilan ov a de Segr ià
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Ben av entde Segr ià
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Mon toliude Lleida
T or res de Seg re
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Alma tret
d e LleidaSar roca
de LleidaPu ig v erd
Bov era
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la Pobla d e Cé rv oles
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Ju neda Puiggr òs
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Alc anar
F re ginalsG od all
S anta B àrbara
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Reu s
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Sa nt M ateu
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Olv an
Sagàs
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Bo rredàVilada
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F ígolsd e Ber gue dà
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de Cer dan yolaSan t J ulià
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Santa Cec ília
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Vilad rau
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Calldet enes
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T aradell
Sev a
Ma lla
T ona
Mun tany ola
Colls uspina
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Aigua freda
l'Abe lla
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Cas telldef els
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Llobr egat
l'Ho sp italetde Llobr egat
de L lobr egat
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B egues
Valli r ana
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Des píSant J oa n de Llobr egat
Esp lu guesDes ver nSant J ustSant F eliu
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del VallèsCe rda nyola
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M adrem any a
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Sa nt Feliu de G u íx ols
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URGELL
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BAIX LLOBREGAT
ALT CAMP
PRIORAT
BAIX CAMP
RIBERA D'EBRE
GARRAF
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BAIX EBRE
GARROTXA
SELVA
GIRONÈS
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RIPOLLÈS
VALLÈS ORIENTAL
BERGUEDÀ
CERDANYA
SOLSONÈS
VAL D'ARAN
PALLARS SOBIRÀALTA RIBAGORÇA
PALLARS JUSSÀ
NOGUERA
SEGARRA
SEGRIÀ
GARRIGUES CONCA DE BARBERÀ
TARRAGONÈS
ALT PENEDÈS
VALLÈS OCCIDENTAL
BARCELONÈS
BAIX EMPORDÀ
PLA D'URGELL
MONTSIÀ
BAIX PENEDÈS
ANOIA
AVEL
BELL
CASS
CREU
EBRE
ESCO
GARR
LLIV
MATA
PLAN
REUS
SBAR
SORI
0 50000 100000 150000 200000
Una vez analizados los resultados, y teniendo en cuenta que la precisión nominal que ofrece el servicio RTKAT esde 4 cm en planimetría y de 6 cm en altimetría, no vemos ningún comportamiento significativo en los errores alcomparar las coordenadas observadas con RTKAT con las ya conocidas.
En la Figura 8 y la Figura 9 se puede observar la desviación estandar y el RMS de cada punto ordenado según sudistáncia al centro del triángulo.
Figura 8: Desviación estandar en la determinación de los puntos medidos
Figura 9: RMS de las diferencias de los puntos medidos respecto a las coordenadas XU conocidas
Como conclusión a este test se puede decir que no se aprecia correlación entre la precisión de las posiciones y delas coordenadas obtenidas con su posición respecto al área cubierto por el servicio RTKAT, y que las posicionesobtenidas fuera del área de servicio entran en el rango de precisiones del servicio y tampoco presentan ninguna
correlación respecto a su distanciamiento del área de servicio. Por tanto se puede dar por válido el uso del servicioRTKAT en un radio alrededor de 30 km alrededor de la red de servicio RTKAT.
MINIMO MEDIO MAXIMO RANGO R.M.S. EM.STD
UTMX -0.0566 -0.0038 0.0251 0.0817 0.0171 0.0168
UTMY -0.0223 0.0110 0.0814 0.1038 0.0239 0.0214
h -0.0880 -0.0254 0.0426 0.1306 0.0424 0.0343
Tabla 2: Tabla resumen sobre las 54 observaciones realizadas
En general se puede decir que la utilización del servicio RTKAT es muy satisfactoria, aunque a lo largo de losdiferentes tests y trabajos puntualmente se han encontrado problemas en la inicialización del sistema, que endeterminados dias se realiza sin problemas mientras que en otros es imposible. En estos casos el post proceso conestaciones virtuales es una buena solución. Otro problema que se presenta es la insuficiencia de satélitesobservados, ya que para resolver ambigüedades es necesario un mínimo de 5 satélites, en determinados entornos yhorarios se requiere un estudio de la constelación y la planificación del trabajo. Otros problemas ocasionales son ladesconfiguración de los equipos usuario.
4. Conclusiones
Según el test de extrapolación realizado vemos que es posible trabajar fuera del área de servicio con unosresultados dentro de la precisión nominal del servicio, aunque no se puede generalizar para todo el ámbitoterritorial. Será necesario realizar más tests en otras zonas para poder generalizar las conclusiones de losresultados obtenidos, ya que en algunas redes similares sí se ha observado una degradación de la precisión segúnla distancia a la zona de cobertura del servicio.
A la luz de los resultados expuestos, y el permanente crecimiento por parte de la comunidad de usuarios en el usode los servicios proporcionados por el ICC parede indicar que el ICC está trabajando en la dirección correcta encuanto al despliegue de servicios para el posicionamiento activo mediante sistemas GNSS. Actualmente el servicioRTKAT está disponible en todo el territorio de Catalunya, si bien hace falta densificar algunas zonas paraequiparar la integridad del servicio en todo el territorio. En este sentido se esta trabajando en el despliegue denuevas estaciones y la puesta en marcha de sistemas de calidad que permitan al usuario conocer en tiempo real elfuncionamiento actual y pasado del los distintos servicios. Se está evaluando la instalación de diversos receptoresfijos y móviles para comprobar la calidad del posicionamiento en diversos puntos de la red. Los servicios de la redCATNET seguirán siendo evaluados continuamente mediante los trabajos propios del ICC, que actúan derealimentación para ayudar a identificar puntos débiles y fuertes.
El desarrollo de los servicios y los resultados con CATNET-IP están siendo muy satisfactorios tanto por elrendimiento como por la calidad de los trabajos realizados. Esto se ha constatado por el ICC y por los usuarios delservicio que nos hacen llegar sus comentarios, aunque se observa un factor crítico como es la correcta utilizaciónde los sistemas de referencia.
Finalmente agradecemos a todos los usuarios, actuales y futuros, la confianza que nos muestran en el uso denuestros servicios, y animamos a todos a que nos hagan llegar sus dudas y comentarios con el fin de mejorarnuestra tarea de servicio.
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