Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie Olsztyn 9.01.2012r.
Wydział Geodezji i Kartografii
Instytut Geodezji
Sprawozdanie 1
Temat: Analiza porównawcza postprocessingu w różnych programach dla punktów pomierzonych metodą statyczną GPS
Wykonali:
Chmielewski Łukasz
Tabaka Przemysław
Grupa 2, Rok I MSU GG
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było uzyskanie współrzędnych 3 punktów: ALKO, GG21, PK13 pomierzonych techniką GPS poprzez zastosowanie postprocessingu z wykorzystaniem programów typu: GNSS SOLUTIONS i GPPS. Do wyrównania obserwacji wykorzystano 2 rzeczywiste stacje referencyjne BART i OLST oraz 3 referencyjne stacje wirtualne V088, V089 i V090
GNSS SOLUTIONS
Plik wynikowy (fragment) Land Survey Overview:
Control Points
95%
Name Components Error Status Control Error
BART Long 20° 48' 55.57381"E 0.000 FIXED
Lat 54° 15' 02.52274"N 0.000 FIXED
Ellips height 93.246 0.000 FIXED
OLST Long 20° 29' 13.73510"E 0.000 FIXED
Lat 53° 46' 39.19440"N 0.000 FIXED
Ellips height 178.086 0.000 FIXED
Logged Points
95%
Name Components Error Status
ALKO Long 20° 27' 35.91048"E 0.005 Adjusted
Lat 53° 45' 37.83777"N 0.005 Adjusted
Ellips height 146.774 0.007 Adjusted
GG21 Long 20° 27' 36.35966"E 0.005 Adjusted
Lat 53° 45' 37.72464"N 0.005 Adjusted
Ellips height 146.894 0.007 Adjusted
PK13 Long 20° 27' 35.47661"E 0.005 Adjusted
Lat 53° 45' 38.01190"N 0.005 Adjusted
Ellips height 146.837 0.007 Adjusted
Adjusted vectors
Vector Length Vector Tau
Vector Identifier Length Resid. Components Resid. Test QA
PK13 - GG21 18.455 0.002 X 1.088 -0.000
11/10/12 11:30 Y 17.673 0.000
Z -5.204 0.002
PK13 - ALKO 9.600 0.003 X 1.255 0.001
11/10/12 11:31 Y 8.952 0.001
Z -3.233 -0.003
GG21 - ALKO 8.942 0.002 X 0.167 0.001
11/10/12 11:31 Y -8.721 0.000
Z 1.971 0.002
OLST - BART 56892.034 0.008 X -47512.441 0.007
11/10/12 11:00 Y 5091.193 -0.001
Z 30876.386 0.002
OLST - PK13 2611.197 0.002 X 2041.683 0.001
11/10/12 11:29 Y -1158.835 0.000
Z -1143.233 0.001
OLST - ALKO 2609.638 0.009 X 2042.939 -0.009
11/10/12 11:31 Y -1149.883 -0.000
Z -1146.466 0.000
OLST - GG21 2606.544 0.006 X 2042.772 0.006
11/10/12 11:30 Y -1141.162 0.000
Z -1148.437 0.000
BART - GG21 59330.857 0.005 X 49555.213 0.002
11/10/12 11:30 Y -6232.355 0.002
Z -32024.823 -0.004
BART - PK13 59328.999 0.024 X 49554.125 -0.005
11/10/12 11:29 Y -6250.027 -0.005
Z -32019.618 -0.023
BART - ALKO 59330.850 0.021 X 49555.380 0.007
11/10/12 11:31 Y -6241.075 0.002
Z -32022.852 0.019
GPPS
W menu wybieramy tryb Auto Procesing, następnie Opcje Static. W oknie Project Station Information poprawiamy kolumnę KNOWN wpisując wartość 9 dla punktów niewiadomych – wyliczanych, 0 dla stacji referencyjnych (pkt. O znanych współrzędnych). Dodatkowo należy poprawić kolumny LATITUDE, LONGITUDE orz ELIP_HT. Wprowadzone dane zatwierdzamy klikając F10, po czym wybieramy opcję Edit Run-Time Parameters. Wtym menu możemy ustawić parametry takie jak: epoka, od której zaczyna się wyrównanie, maskę elewacji, ilość iteracji oraz istnieje możliwość eliminacji wybranych satelitów, by nie brały udziału w procesie wyrównania.
Kolejnym etapem jest uruchomienie Proces Project i Proces All Combination. Przy wykorzystaniu podwójnych i potrójnych różnic fazowych program wykonuje obliczenia w kolejnych iteracjach. Efektem ostatecznym są pliki SUMMARY.OUT, O-files, P-files, R-files, który zawiera nazwę wektora, sesja, dł. wektora, poprawki oraz typ rozwiązania (fix, float, partial).
Plik SUMMARY (fragment):
| From | To | SESSION | LENGTH | RMS(m) | RATIO | SOL |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BART | ALKO | A | 59330.892 | 0.04068 | 92.14 | Partial |
| BART | GG21 | A | 59330.754 | 0.04574 | 87.38 | Partial |
| BART | OLST | A | 56891.963 | 0.05006 | 91.76 | Partial |
| BART | PK13 | A | 59328.927 | 0.04725 | 91.38 | Partial |
| ALKO | GG21 | A | 8.943 | 0.01289 | 100.00 | Fixed |
| ALKO | OLST | A | 2609.640 | 0.01614 | 100.00 | Fixed |
| ALKO | PK13 | A | 9.604 | 0.01452 | 100.00 | Fixed |
| GG21 | OLST | A | 2606.536 | 0.01132 | 100.00 | Fixed |
| GG21 | PK13 | A | 18.453 | 0.01491 | 100.00 | Fixed |
| OLST | PK13 | A | 2611.191 | 0.01371 | 100.00 | Fixed |
O-file jest tworzony dla każdego wektora i zawiera dane dotyczące nieoznaczoności dla wektora, informacje o wykorzystanych satelitach, długości obserwacji każdego z sv, oraz który sv jest referencyjnym. Przedstawiona też jest jakość rozwiązania nieoznaczoności. Dana jest także macierz wag.
FILLNET
By wykorzystać oprogramowanie FILLNET, potrzebne są wcześniej wygenerowane pliki O-file. W MANAGER / ADJUST tworzymy nowy plik. Ustawiamy jako plik źródłowy load as source i przeznaczenia load as destination. Przechodzimy do zakładki IMPORT i wybieramy pliki, których będziemy używać przy obliczeniach i naciskamy load file. Przechodzimy do SETUP. Z ustawień domyślnych zmieniamy sposób wyrównania sieci na wyrównanie wymuszone z 4 punktami o znanych współrzędnych - perform free adjustment” wybieramy „no”. Druga to długość geograficzna, którą ustawiamy na wschodnią, wiec przy „select longitude” wybieramy „east”. Następnie przechodzimy do EDIT / SITE, wybieramy w tym punkty o znanych wsp. i zmieniamy ich współrzędne do prawdziwych uzyskanych przy pomocy innych pomiarów. Następnie wybieramy FIXED i uruchamiamy replace point.
Przenosimy się do AUTOMTAIC włączamy GO PROT po czym otrzymujemy wyniki dla wyrównanej sieci.
Różnice i wartości otrzymanych danych w programach GNSS Solution oraz GPPS, FILLNET przedstawiono w poniższych tabelach:
| Wektor | Długość [m] | Różnica dł. [m] | Dokładności | Rozwiązanie |
|---|---|---|---|---|
| GNSS Solution | GPPS | GPPS-GNSS | GNSS Sol. | |
| [V] | ||||
| BART- ALKO | 59330,850 | 59330,892 | 0,042 | 0,021 |
| BART-GG21 | 59330,857 | 59330,754 | -0,103 | 0,005 |
| BART-OLST | 56892,034 | 56891,963 | -0,071 | 0,008 |
| BART-PK13 | 59328,999 | 59328,927 | -0,072 | 0,024 |
| ALKO-GG21 | 8,942 | 8,943 | 0,001 | 0,002 |
| ALKO-OLST | 2609,638 | 2609,640 | 0,002 | 0,009 |
| ALKO-PK13 | 9,600 | 9,604 | 0,004 | 0,003 |
| GG21-OLST | 2606,544 | 2606,536 | -0,008 | 0,006 |
| GG21-PK13 | 18,455 | 18,453 | -0,002 | 0,002 |
| OLST-PK13 | 2611,197 | 2611,191 | -0,006 | 0,002 |
| RMS Δv | 0,048 |
Wyrównanie wektorów z wykorzystaniem obserwacji z virtualnych stacji referencyjnych (V088, V089, V090)
GNSS Solution
Plik wynikowy Land Survey Overview (fragment):
Control Points
=95%
Name Components Error = Status Control Error
V088 Long 20° 27' 36.00000"E =0.000 FIXED
Lat 53° 57' 37.00000"N 0.000 = FIXED
Ellips height 150.123 0.000 = FIXED
V089 Long 20° 36' 00.00000"E 0.000 = FIXED
Lat 53° 37' 00.00000"N 0.000 = FIXED
Ellips height 147.123 0.000 = FIXED
V090 Long 20° 19' 00.00000"E 0.000 = FIXED
Lat 53° 37' 00.00000"N 0.000 = FIXED
Ellips height 149.123 0.000 = FIXED
Logged Points
= 95%
Name Components Error = Status
ALKO Long 20° 27' 35.91044"E =0.009 Adjusted
Lat 53° 45' 37.83806"N 0.011 = Adjusted
Ellips height 146.745 0.012 = Adjusted
GG21 Long 20° 27' 36.35959"E 0.009 = Adjusted
Lat 53° 45' 37.72492"N 0.011 = Adjusted
Ellips height 146.809 0.012 = Adjusted
PK13 Long 20° 27' 35.47657"E 0.009 = Adjusted
Lat 53° 45' 38.01217"N 0.011 = Adjusted
Ellips height 146.793 0.012 = Adjusted
Adjusted vectors
Vector Length =Vector Tau
Vector Identifier Length Resid. Components =Resid. Test QA
GG21 - ALKO 8.942 0.002 X 0.197 = 0.000
11/10/12 11:31 Y -8.709 =0.001
Z 2.016 =0.002
PK13 - ALKO 9.600 0.003 X 1.263 =0.001
11/10/12 11:31 Y 8.955 =0.001
Z -3.221 =-0.003
PK13 - GG21 18.455 0.002 X 1.066 =-0.000
11/10/12 11:30 Y 17.664 =-0.000
Z -5.237 =0.002
V088 - V089 39342.477 0.029 X 25660.273 =-0.017
11/10/12 11:30 Y 19462.339 =-0.004
Z -22596.420 =-0.023
V088 - PK13 22229.701 0.013 X 16821.333 =-0.009
11/10/12 11:30 Y 6265.622 =-0.006
Z -13112.756 =-0.008
V088 - GG21 22238.581 0.010 X 16822.398 =-0.007
11/10/12 11:30 Y 6283.286 =-0.001
Z -13117.993 =0.007
V088 - ALKO 22235.082 0.014 X 16822.595 =0.008
11/10/12 11:31 Y 6274.577 =-0.001
Z -13115.977 =0.011
V089 - ALKO 18490.550 0.012 X -8837.678 =0.007
11/10/12 11:31 Y -13187.763 =0.005
Z 9480.443 =0.008
V089 - PK13 18499.192 0.020 X -8838.941 =-0.002
11/10/12 11:30 Y -13196.717 =-0.003
Z 9483.664 =-0.020
V089 - GG21 18483.400 0.009 X -8837.875 =0.008
11/10/12 11:30 Y -13179.053 =0.002
Z 9478.427 =0.002
V090 - V088 39394.588 0.036 X -32215.169 =0.019
11/10/12 11:30 Y -1894.912 =0.010
Z 22594.816 =0.028
V090 - V089 18750.498 0.006 X -6554.896 =0.000
11/10/12 11:30 Y 17567.428 =0.004
Z -1.604 =0.005
V090 - GG21 18601.221 0.007 X -15392.771 =0.001
11/10/12 11:30 Y 4388.374 =0.005
Z 9476.823 =0.004
V090 - ALKO 18600.032 0.009 X -15392.574 =-0.001
11/10/12 11:31 Y 4379.665 =0.007
Z 9478.839 =0.006
V090 - PK13 18600.612 0.018 X -15393.837 =-0.006
11/10/12 11:30 Y 4370.710 =0.001
Z 9482.060 =-0.017
GPPS
Plik SUMMARY (fragment):
| From | To | SESSION | LENGTH | RMS(m) | RATIO | SOL |
|---|---|---|---|---|---|---|
| V088 | ALKO | A | 22235.092 | 0.03387 | 98.99 | Fixed |
| V088 | GG21 | A | 22238.561 | 0.03583 | 99.45 | Fixed |
| V088 | PK13 | A | 22229.678 | 0.03423 | 99.99 | Fixed |
| V088 | V089 | A | 39342.409 | 0.03395 | 93.58 | Partial |
| V088 | V090 | A | 39394.514 | 0.04070 | 100.00 | Fixed |
| ALKO | GG21 | A | 8.943 | 0.01289 | 100.00 | Fixed |
| ALKO | PK13 | A | 9.604 | 0.01452 | 100.00 | Fixed |
| ALKO | V089 | A | 18490.543 | 0.03157 | 91.62 | Partial |
| ALKO | V090 | A | 18599.977 | 0.02549 | 100.00 | Fixed |
| GG21 | PK13 | A | 18.453 | 0.01491 | 100.00 | Fixed |
| GG21 | V089 | A | 18483.371 | 0.02610 | 100.00 | Fixed |
| GG21 | V090 | A | 18601.181 | 0.02033 | 100.00 | Fixed |
| PK13 | V089 | A | 18499.160 | 0.02935 | 99.43 | Fixed |
| PK13 | V090 | A | 18600.578 | 0.01957 | 100.00 | Fixed |
| V090 | V089 | A | 18750.466 | 0.01844 | 100.00 | Fixed |
Zestawienie wyrównanych wektorów, współrzędnych i różnice tych wartości otrzymanych w GNSS Solution oraz GPPS, ASG EUPOS– wsp.
| Wektor | Długość [m] | Różnica dł. [m] | Dokładności | Rozwiązanie |
|---|---|---|---|---|
| GNSS Solution | GPPS | GPPS-GNSS Sol. | GNSS | |
| V | ||||
| V088-ALKO | 22235,082 | 22235,092 | 0,010 | 0,014 |
| V088-GG21 | 22238,581 | 22238,561 | -0,020 | 0,010 |
| V088-PK13 | 22229,701 | 22229,678 | -0,023 | 0,013 |
| V088-V089 | 39342,477 | 39342,409 | -0,068 | 0,029 |
| V088-V090 | 39394,588 | 39394,514 | -0,074 | 0,036 |
| ALKO-GG21 | 8,942 | 8,943 | 0,001 | 0,002 |
| ALKO-PK13 | 9,600 | 9,604 | 0,004 | 0,003 |
| ALKO-V089 | 18490,550 | 18490,543 | -0,007 | 0,012 |
| ALKO-V090 | 18600,032 | 18599,977 | -0,055 | 0,009 |
| GG21-PK13 | 18,455 | 18,453 | -0,002 | 0,002 |
| GG21-V089 | 18483,400 | 18483,371 | -0,029 | 0,009 |
| GG21-V090 | 18601,221 | 18601,181 | -0,040 | 0,007 |
| PK13-V089 | 18499,192 | 18499,160 | -0,032 | 0,02 |
| PK13-V090 | 18600,612 | 18600,578 | -0,034 | 0,018 |
| V090-V089 | 18750,498 | 18750,466 | -0,032 | 0,006 |
| RMS Δv | 0,036 |
Porównanie współrzędnych GNNS, GPPS, POZGEO:
| Nr punktu | szer. elips. | dł. elips. | wys. elips. |
|---|---|---|---|
| GG21 | GNSS | 53°45'37",72492 | 20°27'36",35959 |
| GPPS | 53°45'37",54734 | 20°27'37",54734 | |
| POZGEO | 53°45'37",72472 | 20°27'36",36026 | |
| ALKO | GNSS | 53°45'37",83806 | 20°27'35",91044 |
| GPPS | 53°45'37",66044 | 20°27'35",74004 | |
| POZGEO | 53°45'37",83643 | 20°27'35",9102 | |
| PK13 | GNSS | 53°45'38",01217, | 20°27'35",47657 |
| GPPS | 53°45'37",83485 | 20°27'35",30638 | |
| POZGEO | 53°45'38",01251 | 20°27'25",47595 |
| Nr pkt | wsp | GNSS Solution | Fillnet/GPPS | różnica |
|---|---|---|---|---|
| GG21 | szer. elips. | 53°45'37",72492 | 53°45'37",54734 | -0,17758 |
| dł. elips. | 20°27'36",35959 | 20°27'37",54734 | 1,18775 | |
| wys. elips. | 146,809 | 149,112 | 2,303 | |
| ALKO | szer. elips. | 53°45'37",83806 | 53°45'37",66044 | -0,17762 |
| dł. elips. | 20°27'35",91044 | 20°27'35",74004 | -0,1704 | |
| wys. elips. | -0,17762 | -0,1704 | 2,315 | |
| PK13 | szer. elips. | 53°45'38",01217, | 53°45'37",83485 | -0,17732 |
| dł. elips. | 20°27'35",47657 | 20°27'35",30638 | -0,17019 | |
| wys. elips. | 146,793 | 149,113 | 2,320 |
| Nr pkt | wsp | GNSS Solution | POZGEO | różnica |
|---|---|---|---|---|
| GG21 | szer. elips. | 53°45'37",72492 | 53°45'37",72472 | -0,0002 |
| dł. elips. | 20°27'36",35959 | 20°27'36",36026 | 0,00067 | |
| wys. elips. | 146,809 | 146,847 | 0,038 | |
| ALKO | szer. elips. | 53°45'37",83806 | 53°45'37",83643 | -0,00163 |
| dł. elips. | 20°27'35",91044 | 20°27'35",9102 | -0,00024 | |
| wys. elips. | 146,745 | 146,716 | -0,029 | |
| PK13 | szer. elips. | 53°45'38",01217 | 53°45'38",01251 | 0,00034 |
| dł. elips. | 20°27'35",47657 | 20°27'25",47595 | -10,00062 | |
| wys. elips. | 146,793 | 146,842 | 0,049 |
| Nr pkt | wsp | POZGEO | Fillnet/GPPS | różnica |
|---|---|---|---|---|
| GG21 | szer. elips. | 53°45'37",72472 | 53°45'37",54734 | -0,17738 |
| dł. elips. | 20°27'36",36026 | 20°27'37",54734 | 1,18708 | |
| wys. elips. | 146,847 | 149,112 | 2,265 | |
| ALKO | szer. elips. | 53°45'37",83643 | 53°45'37",66044 | -0,17599 |
| dł. elips. | 20°27'35",9102 | 20°27'35",74004 | -0,17016 | |
| wys. elips. | 146,716 | 149,060 | 2,344 | |
| PK13 | szer. elips. | 53°45'38",01251 | 53°45'37",83485 | -0,17766 |
| dł. elips. | 20°27'25",47595 | 20°27'35",30638 | 9,83043 | |
| wys. elips. | 146,842 | 149,113 | 2,271 |
Analiza uzyskanych wyników:
Pomimo, że program GPPS nie bierze pod uwagę obserwacji z satelitów, które były obserwowane zbyt krótko użytkownik może samodzielnie usunąć satelity z pomiarów, co może się przyczyniać do różnic w otrzymanych wynikach.
Każde oprogramowanie ma inny algorytm obliczania współrzędnych, wektorów, co wpływa na uzyskane wyniki.
Najmniejsze różnice współrzędnych występują dla programów GNSS Solution oraz dla serwisu ASGEUPOS Pozgeo. Może to wynikać z podobieństwa algorytmów obliczeniowych. Zaś dla porównania GNSS Solution z GPPS oraz GPPS z POZGEO wyniki są podobne i gorsze w stosunku do różnic GNSS Solution a POZGEO.
Na dokładność pomiaru ma wpływ parametr PDOP, jak i jonosfera, dla dużych wektorów rośnie błąd spowodowany właśnie jonosferą. Ważnym czynnikiem wpływającym na jakość rozwiązania nieoznaczoności jest zjawisko nieciągłości sygnału.