सर्वेक्षण अनुप्रयोगों में सामान्य जीपीएस ऊंचाई निर्धारण विधियां

कई सर्वेक्षण और इंजीनियरिंग परियोजनाओं में सटीक ऊंचाई डेटा क्षैतिज स्थिति के समान महत्वपूर्ण है। जबकि जीपीएस और जीएनएसएस प्रणाली अत्यधिक सटीक त्रि-आयामी निर्देशांक प्रदान कर सकती हैं,उपग्रह से प्राप्त ऊंचाइयों को उपयोग करने योग्य ऊंचाई मानों में परिवर्तित करने के लिए अक्सर अतिरिक्त प्रसंस्करण विधियों की आवश्यकता होती है।

व्यावहारिक सर्वेक्षण कार्य में, जीपीएस माप से ऊंचाई निर्धारित करने के लिए कई दृष्टिकोणों का उपयोग किया जाता है। विधि का चयन इलाके की स्थिति, आवश्यक सटीकता,उपलब्ध संदर्भ डेटा, और परियोजना का पैमाना।

नीचे कुछ सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विधियां दी गई हैं।

पारंपरिक दृष्टिकोणों में से एक में जियोइड अलगाव मानचित्र या ऊंचाई विसंगति समोच्च मानचित्र का उपयोग करना शामिल है।

सर्वेयर सबसे पहले किसी निर्दिष्ट स्थान के लिए जियोइड पृथक्करण या ऊंचाई विसंगति मूल्य को समोच्च मानचित्र से प्राप्त करते हैं। इन मूल्यों को तब या तो गणना करने के लिए जीपीएस-व्युत्पन्न दीर्घवृत्तीय ऊंचाई के साथ जोड़ा जा सकता है:

• ऑर्थोमेट्रिक ऊंचाई
• सामान्य ऊंचाई

यद्यपि यह प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन कई व्यावहारिक विचार ध्यान में रखे जाने चाहिए।

उपयोग किया गया समोच्च मानचित्र जीपीएस अवलोकन के समान निर्देशांक संदर्भ प्रणाली के अनुरूप होना चाहिए।

यदि ऊंचाई मॉडल और जीएनएसएस माप अलग-अलग निर्देशांक प्रणालियों पर आधारित हैं, तो गणना में त्रुटियां हो सकती हैं।

अंतिम ऊंचाई की गुणवत्ता को समोच्च मानचित्र की सटीकता से बहुत प्रभावित किया जाता है।

भले ही जीएनएसएस पोजिशनिंग डेटा बहुत सटीक हो, लेकिन गलत या कम रिज़ॉल्यूशन की समोच्च जानकारी अंतिम परिणामों की विश्वसनीयता को कम कर सकती है।

इस कारण से, समोच्च मानचित्र पद्धति आम तौर पर तभी उपयुक्त होती है जब विश्वसनीय ऊंचाई संदर्भ डेटा उपलब्ध हो।

एक जियोइड मॉडल को समोच्च आधारित दृष्टिकोण का एक डिजिटल संस्करण माना जा सकता है।

मानचित्रों से मानकों को मैन्युअल रूप से पढ़ने के बजाय, गणितीय पृथ्वी मॉडल का उपयोग किसी क्षेत्र में जियोइड पृथक्करण का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से कई अंतरराष्ट्रीय जियोइड मॉडल का उपयोग किया गया है, जिनमें शामिल हैंः

• OSU91A
• ईजीएम श्रृंखला के मॉडल
• क्षेत्रीय जियोइड मॉडल

ये मॉडल ऊंचाई रूपांतरण को सरल बनाते हैं और डेटा प्रसंस्करण के दौरान दक्षता में सुधार करते हैं।

हालांकि, एक व्यावहारिक चुनौती यह है कि वैश्विक मॉडल हर क्षेत्र में हमेशा समान रूप से अच्छा प्रदर्शन नहीं करते हैं।

स्थानीय इलाके की स्थितियों और भूगर्भीय विशेषताओं को अक्सर बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए देश-विशिष्ट या क्षेत्रीय भू-आकार के मॉडल की आवश्यकता होती है।

इस कारण से, कई देश उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए अपने स्वयं के स्थानीयकृत जियोइड समाधान बनाए रखते हैं।

वास्तविक दुनिया की परियोजनाओं में, विशेष रूप से स्थानीय सर्वेक्षण कार्य के लिए, ऊंचाई फिटिंग का उपयोग अक्सर किया जाता है।

ऊंचाई फिट करने का आधार यह है कि अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्रों में ऊंचाई की असामान्यताएं अक्सर अनुमानित स्थानिक पैटर्न का पालन करती हैं।

ज्ञात संदर्भ बिंदुओं और गणितीय फिटिंग तकनीकों का उपयोग करके, सर्वेयर अनुमान लगा सकते हैंः

• ऊंचाई में असामान्यताएं
• ऑर्थोमेट्रिक ऊंचाई
• सामान्य ऊंचाई

विधि अनिवार्य रूप से जीपीएस-व्युत्पन्न दीर्घवृत्तीय ऊंचाइयों और ज्ञात ऊंचाई मूल्यों के बीच गणितीय संबंध स्थापित करती है।

ऊंचाई फिट करने का मूल रूप से ज्यामितीय दृष्टिकोण है।

नतीजतन, यह आमतौर पर उन क्षेत्रों में सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है जहां ऊंचाई असामान्यताएं धीरे-धीरे बदलती हैं, जैसेः

• सपाट इलाके
• मैदान
• कम राहत वाले क्षेत्र

अनुकूल परिस्थितियों में, फिटिंग सटीकता अक्सर कुछ सेंटीमीटर से एक डेसीमीटर के भीतर रह सकती है।

पहाड़ी या अत्यधिक परिवर्तनीय इलाकों में, प्रदर्शन काफी कम हो सकता है क्योंकि ऊंचाई परिवर्तन अधिक जटिल और मॉडलिंग के लिए कठिन हो जाते हैं।

फिटिंग मॉडल की गुणवत्ता उपयोग किए गए संदर्भ बिंदुओं पर काफी निर्भर करती है।

ज्ञात ऊँचाई विसंगति मान आमतौर पर निम्नलिखित को मिलाकर प्राप्त किए जाते हैंः

• सामान्य ऊंचाइयों के लिए सटीक स्तर निर्धारण माप
• दीर्घवृत्तीय ऊंचाइयों के लिए जीपीएस अवलोकन

व्यावहारिक क्षेत्र संचालन में, सर्वेयर आमतौर परः

• बेंचमार्क स्थानों पर जीपीएस बिंदु स्थापित करें
• जीएनएसएस अवलोकनों को लेवलिंग नेटवर्क से जोड़ें

बेहतर अनुकूलन प्रदर्शन के लिए, संदर्भ बिंदुओं कोः

• समान रूप से वितरित किया जाए
• जब भी संभव हो पूरे सर्वेक्षण क्षेत्र को कवर करें
• एक स्थान पर क्लस्टर करने के बजाय जीएनएसएस नेटवर्क को घेरें

खराब बिंदु वितरण से अस्थिर फिटिंग परिणाम हो सकते हैं।

ज्ञात बिंदुओं की आवश्यक संख्या उपयोग किए जाने वाले फिटिंग मॉडल पर निर्भर करती है।

विशिष्ट उदाहरणों में शामिल हैंः

बड़ी परियोजनाओं के लिए, एक एकल फिट मॉडल पूरे सर्वेक्षण क्षेत्र का पर्याप्त प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता है।

इन स्थितियों में, सर्वेयर अक्सर परियोजना को कई छोटे क्षेत्रों में विभाजित करते हैं।

प्रत्येक क्षेत्र को स्थानीय नियंत्रण बिंदुओं का उपयोग करके स्वतंत्र रूप से स्थापित किया जाता है।

सीमा नियंत्रण बिंदुओं को निरंतरता बनाए रखने के लिए पड़ोसी क्षेत्रों के बीच साझा किया जा सकता है।

यह विभाजन दृष्टिकोण अक्सर बड़े पैमाने पर जीपीएस नेटवर्क के लिए बेहतर परिणाम प्रदान करता है, विशेष रूप से जब इलाके की विशेषताएं परियोजना क्षेत्र में काफी भिन्न होती हैं।

जीपीएस माप से ऊंचाई का निर्धारण करने के लिए केवल एक रिसीवर से निर्देशांक पढ़ने की बात नहीं है।

इस प्रक्रिया के लिए उचित परिवर्तन विधियों और भूभाग, संदर्भ डेटा और परियोजना आवश्यकताओं पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता होती है।

चाहे समोच्च मानचित्रों, जियोइड मॉडल, या फिटिंग तकनीकों का उपयोग कर, सही दृष्टिकोण का चयन करके ऊंचाई सटीकता और समग्र सर्वेक्षण दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है।

जैसे-जैसे जीएनएसएस तकनीक विकसित होती रहती है, उच्च गुणवत्ता वाले पोजिशनिंग डेटा को विश्वसनीय ऊंचाई मॉडल के साथ जोड़ना सटीक सर्वेक्षण परिणाम प्राप्त करने में एक महत्वपूर्ण कारक बना हुआ है।