Anketleme uygulamalarındaki ortak GPS Yüksekliği Belirleme Metotları
GPS ve GNSS sistemleri son derece doğru üç boyutlu koordinatlar sağlayabilirken, GPS ve GNSS sistemleri ise çok sayıda anket ve mühendislik projesinde yatay konumlandırma kadar önemlidir.,Uydu kaynaklı yükseklikleri kullanılabilir yükseklik değerlerine dönüştürmek genellikle ek işleme yöntemleri gerektirir.
Pratik anket çalışmalarında, GPS ölçümlerinden yüksekliği belirlemek için yaygın olarak birkaç yaklaşım kullanılır.mevcut referans verileri, ve proje ölçeği.
Aşağıda en çok kullanılan yöntemlerden bazıları verilmiştir.
Geleneksel yaklaşımlardan biri geoid ayrım haritaları veya yükseklik anomali kontur haritaları kullanmayı içerir.
Yer ölçümcüleri öncelikle bir konum için bir kontur haritasından jeoid ayrımı veya yükseklik anomali değeri elde ederler. Bu değerler daha sonra GPS'ten türetilen elipsoidal yükseklikler ile birleştirilebilir.:
- Ortometrik yükseklik
- Normal boy
Bu işlemin kendisi nispeten basit olsa da, akılda tutulması gereken birkaç pratik husus vardır.
Kullanılan kontur haritası, GPS gözlemleriyle aynı koordinat referans sistemine karşılık gelmelidir.
Yükseklik modeli ve GNSS ölçümleri farklı koordinat sistemlerine dayanırsa, hesaplama hataları ortaya çıkabilir.
Nihai yüksekliğin kalitesi, kontur haritasının doğruluğundan büyük ölçüde etkilenir.
GNSS konumlandırma verileri son derece hassas olsa bile, yanlış veya düşük çözünürlüklü kontur bilgileri nihai sonuçların güvenilirliğini azaltabilir.
Bu nedenle, kontur haritası yöntemi genellikle yalnızca güvenilir yükseklik referans verileri mevcut olduğunda uygundur.
Bir jeoid modeli, kontur tabanlı bir yaklaşımın dijital bir sürümü olarak kabul edilebilir.
Haritalardan manuel olarak değerler okumak yerine, bir bölge boyunca geoid ayrımlarını tahmin etmek için matematiksel Dünya modelleri kullanılır.
Tarihsel olarak birkaç uluslararası jeoid modeli kullanılmıştır:
- OSU91A
- EGM serisi modelleri
- Bölgesel geoid modelleri
Bu modeller yüksekliğin dönüştürülmesini basitleştirir ve veri işleme sırasında verimliliği artırır.
Bununla birlikte, bir pratik zorluk, küresel modellerin her zaman her bölgede eşit derecede iyi performans göstermemesidir.
Yerel arazi koşulları ve jeodezik özellikler genellikle daha iyi sonuçlar elde etmek için ülkeye özgü veya bölgesel geoid modellerini gerektirir.
Bu nedenle, birçok ülke daha yüksek hassasiyetli uygulamalar için kendi yerelleştirilmiş geoid çözümlerini koruyor.
Gerçek dünya projelerinde, özellikle yerel anket çalışmaları için, yükseklik montajı sıklıkla kullanılır.
Yükseklik uygunluğu, nispeten küçük alanlarda, yükseklik anomalilerinin genellikle öngörülebilir uzaysal kalıpları takip ettiği gözlemine dayanır.
Bilinen referans noktalarını ve matematiksel ayarlama tekniklerini kullanarak, geyometristler tahmin edebilirler:
- Yükseklik anormallikleri
- Ortometrik yükseklikler
- Normal yükseklikler
Bu yöntem, esasen GPS'ten türetilen elipsoidal yükseklikler ile bilinen yükseklik değerleri arasında matematiksel bir ilişki kurar.
Yükseklik montajı temelde geometrik bir yaklaşımdır.
Sonuç olarak, genellikle yükseklik anomalilerinin kademeli olarak değiştiği alanlarda en iyi şekilde çalışır, örneğin:
- Düz arazi
- Düzlükler
- Düşük relief bölgeleri
Olumlu koşullar altında, uygunluk doğruluğu genellikle birkaç santimetreden bir desimetreye kadar kalabilir.
Dağlık veya son derece değişken arazilerde, performans önemli ölçüde azaltabilir çünkü yüksekliğin değişimi daha karmaşık ve modellemek zorlaşır.
Bağlama modelinin kalitesi, kullanılan referans noktalarına büyük ölçüde bağlıdır.
Bilinen yükseklik anomali değerleri tipik olarak aşağıdakileri birleştirerek elde edilir:
- Normal yükseklikler için doğru düzeleme ölçümleri
- Ellipsoidal yükseklikler için GPS gözlemleri
Pratik saha operasyonlarında, ölçümcüler genellikle:
- Benchmark konumlarında GPS noktaları oluşturun
- GNSS gözlemlerini seviyeleme ağlarıyla bağlayın
Daha uygun performans için, referans noktaları:
- Benzer şekilde dağılsın.
- Mümkünse tüm inceleme alanını kapsayın.
- GNSS ağını bir yere toplanmak yerine çevrele
Kötü nokta dağılımı, dengesiz uygunluk sonuçlarına yol açabilir.
Bilinen noktaların gerekli sayısı kullanılan montaj modeline bağlıdır.
Tipik örnekler şunlardır:
| Uyumlu Model | Parametreler | En Az Bilinen Noktalar |
|---|---|---|
| Sıfır düzende bir polinom | 1 | 1'den fazla |
| Birinci dereceden bir çokluk | 3 | 3'ten fazla |
| İkinci dereceden bir çokluk | 6 | 6'dan fazla |
Daha büyük projeler için, tek bir uygun model tüm inceleme alanını yeterli şekilde temsil etmeyebilir.
Bu durumlarda, aracılar genellikle projeyi birkaç küçük bölgeye ayırırlar.
Her bölge yerel kontrol noktalarını kullanarak bağımsız olarak monte edilir.
Sınır kontrol noktaları, tutarlılığı korumak için komşu bölgeler arasında paylaşılabilir.
Bu bölünme yaklaşımı, genellikle büyük ölçekli GPS ağları için daha iyi sonuçlar sağlar, özellikle de arazi özellikleri proje alanında önemli ölçüde farklılık gösterdiğinde.
GPS ölçümlerinden yüksekliği belirlemek sadece bir alıcıdan koordinatları okumak değildir.
Süreç uygun dönüşüm yöntemleri ve arazi, referans verileri ve proje gereksinimlerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.
Kontür haritaları, jeoid modelleri veya uygun teknikler kullanılırsa kullanılmasın, doğru yaklaşımı seçmek, yüksekliğin doğruluğunu ve genel anket verimliliğini büyük ölçüde artırabilir.
GNSS teknolojisi gelişmeye devam ettikçe, yüksek kaliteli konumlandırma verilerinin güvenilir yükseklik modelleri ile birleştirilmesi, doğru anket sonuçlarına ulaşmak için önemli bir faktör olmaya devam ediyor.