Utvärdering av olika metoder för stationsetablering med n-RTK

• Main Authors: Svensson, Vilhelm, Tobler, Fredrik
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Högskolan i Gävle, Samhällsbyggnad, GIS 2018
• Subjects: totalstation; fri station; stationsetablering; nätverks-RTK; RUFRIS; Other Civil Engineering; Annan samhällsbyggnadsteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-27033

Fri stationsetablering med nätverks-RTK är en metod för att etablera en totalstation över en okänd punkt utan att ha tillgång till några kända punkter. Detta möjliggör för noggranna mätningar där stompunkter saknas. Det finns olika sätt att genomföra fri stationsetablering med n-RTK, och i denna studie utvärderades fyra olika sådana, där skillnaden mellan dem handlar om hur bakåtobjekten bestäms. De metoder som studerades var RUFRIS med 15 respektive 3 bakåtobjekt, Dubbelmätning och 180-sekundersmetoden. Vid RUFRIS mättes varje bakåtobjekt in med en observationstid på 5 s. Vid Dubbelmätning användes tre bakåtobjekt som var medeltal från två inmätningar vardera i 5 s med en tidsseparation på 30 min. Bakåtobjekten vid 180-sekundersmetoden var tre till antalet som mättes in med en observationstid på 180 s. Metoderna beskrivs bl.a. kortfattat i HMK – GNSS-baserad detaljmätning 2017 och ytterligare ett syfte med studien var att utvärdera beskrivningen utav dem däri. Med varje metod genomfördes tio etablering och efter varje sådan mättes en detaljpunkt in för att även undersöka hur noggranna inmätta detaljpunkter blev med de olika metoderna. Metoderna utvärderades genom att jämföra osäkerheter, RMS och användarvänlighet för etablerings- respektive detaljpunkter. Osäkerheterna var dels baserade på spridningen av tio etableringar/inmätningar per metod över en och samma punkt och dels sådana som presenterades i instrumentet vid varje etablering. För beräkning av RMS användes referenspunkter som mätts in genom statisk GNSS-mätning som efterberäknats i SWEPOS Beräkningstjänst. Förutom jämförelser mellan metoderna kontrollerades även om metoderna gav tillräckligt låga osäkerheter för att klara de rekommenderade toleranser för fri stationsetablering som anges i HMK – Terrester detaljmätning 2017. Beräknade osäkerheter i plan, alla metoder inräknat, varierade från 3 till 6 mm sett till både etablerings- och detaljpunkten vilket innebär att samtliga metoder klarar de högre toleranserna i HMK. Den metod som fick både lägst osäkerhet och RMS var RUFRIS med 15 bakåtobjekt, vilken dessutom var ensam om att vara tillräckligt noggrann för att klara de lägre toleranserna. Motsvarande osäkerheter i höjd varierade mellan 3 och 8 mm. Vad gäller toleranserna, visade sig endast RUFRIS med 15 bakåtobjekt vara lämplig, vid lägre krav. Vid högre krav fordras noggrannare metoder. Referenspunkterna hade för höga osäkerheter i förhållande till osäkerheterna hos de studerade metoderna, för att kunna utvärdera metoderna baserat på RMS, i den omfattning det var tänkt. === Free station set up with network-RTK (n-RTK) is a method of establishing a total station over an unknown point without having access to any known points. This allows for accurate surveying even though control points are missing. There are different ways to perform free station set up with n-RTK, and in this study, four different methods were evaluated. The difference between the methods is how the target points are determined. The methods evaluated were RUFRIS (real time updated free station) with 15 and 3 target points, double measurement and the 180seconds method. With RUFRIS, each target point was measured with a 5 s observation time. In double measurement, three target points were used, where each target point was the average of two measurements. Each of these measurements used a 5 s observation time, and a 30 minute separation between the measurements. The number of target points in the 180-seconds method were also three, measured with an observation time of 180 s. The methods are briefly mentioned in HMK – GNSS-baserad detaljmätning 2017 and another purpose of the study was to evaluate the description of them in that document. With each method, ten establishments were performed and after each of them a detail point was surveyed to also analyze how accurate the different methods were in surveying. The methods were evaluated by comparing uncertainties, RMS and user-friendliness for establishments and detail points, between the respective methods. The uncertainties were on one hand based on the deviation of the ten establishments/detail points per method, each one made over the same point, and on the other hand based on the uncertainties presented by the instrument after each establishment. For calculation of RMS, reference points were used, which were measured by static GNSS, and then postprocessed in SWEPOS Beräkningstjänst. In addition to comparisons between the methods, they were also tested to see if they reached sufficiently low uncertainties to meet the recommended tolerances for free stationing, stated in HMK – Terrester detaljmätning 2017. Calculated planar uncertainties, all methods included, ranged from 3 to 6 mm for both the total station and the detail point, which means that all methods can handle the higher tolerances in HMK. The method with the lowest uncertainty and RMS was RUFRIS with 15 target points, which was also low enough to be able to cope with the lower tolerances. The uncertainties of the heights varied from 3 to 8 mm, in which RUFRIS with 15 target points was the only method precise enough to pass the higher tolerances. Another method with lower uncertainty is required when the higher tolerances for heights is specified. The chosen method for determining the reference points turned out to be too uncertain relative to the evaluated methods. Therefore RMS were not as appropriate for comparisons as planned.