SWEPOS® Beräkningstjänst Funktion och demonstration SWEPOS-seminarium 14 oktober 2008 Geodetiska utvecklingsenheten, drift och utveckling av SWEPOS

Beräkningstjänstens uppbyggnad Kontroll och utvärdering av resultatet Allmänt Tillämpningar Beräkningstjänstens uppbyggnad Kontroll och utvärdering av resultatet Utveckling Demonstration av SWEPOS® Beräkningstjänst Tala om… …avsluta med att visa hur en beräkning går till.

Varför? Enkel och noggrann bestämning av positionen i SWEREF 99 för en punkt Underlätta noggrann statisk efterberäkning Förenkla positionsbestämning av ”nypunkt” med hjälp av SWEPOS-stationer Tillgodose önskemål från våra användare Beräkningstjänsten är till för de som på ett enkelt sätt vill bestämma positionen i en punkt i referenssystemet SWEREF99 eller RT90 RH70/RH2000 som punkten också trans. till. Man registrerar tvåfrekvens GPS-data på sin nypunkt och skickar in mätdata, Beräkningstjänsten hämtar data från omkringliggande stationer och beräknar Positionen för nypunkten mycket noggrant. Beräkningstjänsten fungerar i hela Sverige, eftersom SWEPOS-stationerna är belägna från Kiruna i norr till Smygehamn i söder. Tjänsten producerar cm-dm-noggrannhet beroende på observationstidens längd -återkommer till detta senare.

Hur? Tvåfrekvens GPS-data mäts in statiskt på valfri punkt och skickas i RINEX-format till SWEPOS via ftp Beställning av beräkningsjobb via webbgränssnitt ”Beräkningsmotorn” utnyttjar tillgänglig referensdata (SWEPOS-stationer) vid beräkningen Resultatet levereras direkt till användaren via webb och e-post Endast en mottagare behövs och ingen känd punkt krävs vid själva mätningen.

Alternativ till Beräkningstjänsten Egen programvara för efterberäkning Egen kompetens Hämta SWEPOS-data på egen hand Själv etablera egna stationer på referenspunkter i terrängen Egen efterberäkningsprogamvara/standardprogramvara som hör till mottagaren. Lite mer kompetens krävs i detta fall. Har man egen beräkningsprogramvara så kan man hämta SWEPOS-referensdata på egen hand från oss. Eller så kan man etablera egna stationer på referenspunkter i terrängen, men då krävs att man har egna referensmottagare också.

Krav på indata Statiska tvåfrekvensdata (GPS, L1/L2) Max 24 timmars observationstid 15 (30)-sekunders observationsintervall Data i RINEX-format Statiska tvåfrekvensdata som loggats minst 1 timme, men helst 2-3 timmar för att få cm-noggrannhet Idag endast data loggat samma dygn, alltså ej över dygnsgräns, men snart tas den begränsningen bort och då gäller max 24 timmar. Ställer man in sin mottagare att logga på observationsintervallet 15 s vid statisk mätning blir det alltid rätt, eftersom detta intervall krävs vid mätning under 30 minuter och vid längre mättider tunnas mätdata automatiskt ut av programmet. Data måste ha det mottagaroberoende standardformatet RINEX. Reciever Independent Exchange format. Ex. på några programvaror som skapar RINEX-filer: LGO (Leica Geo Office) TGO (Trimble Geodetic Office) Topcon Tools (Topcons) Teqc (Unavcos) osv.

Tillämpningar Inmätning av enstaka punkter, t ex flygsignaler där kända punkter saknas Tyngdkraftsmätning Inmätning av basstation för RTK Anslutning av lokala långsträckta mätningar, t ex opto- och sjökabelinmätning Anslutning av lokalt nät Om ej tillgång till Nätverks-RTK eller kända punkter finns kan man själv beräkna en bas-station för RTK, alltså en referensstation som man låter logga statiska data samtidigt som man detaljmäter. Eller när man vill ansluta ett lokalt nät till nationellt.

Resultat via webb & e-post Systembeskrivning SWEPOS-data Bandata Anv.gränssnitt RINEX-data Kö Filhantering Kontroll Initiering Info via webb Resultat via webb & e-post Användaren fyller i ett webbformulär. Mätdata från nypunkten skickas in med FTP (via webbformuläret el. ngn FTP-klient). Webbserver hanterar kö och filer. Ett initieringsprogram tar sedan fram aktuella SWEPOS-data (beroende på vart man mätt), bandata mm, förbereder och startar beräkningen. Det sk Bern-programmet (Bernese GPS Software) tar över och gör själva beräkningen så fort beräkningsdatorn blir ledig. Transformation sker också mha Gtrans LMs egenutvecklade program (direktprojektion och restfelskorrektion). Nypunktens koordinater fås alltså både i SWEREF99 och RT90 RH70/RH2000. Resultat fås i mail samt på webb-sida. Bern- programmet + Transformation

Observationstider och resultat Våra egna tester* visar på att: Observationstid Resultat____ 5 min  bättre än 1 m 10 min  bättre än 5 dm 15 min  bättre än 3 dm 30 min  bättre än 2 dm 1 tim  bättre än 5 cm 2 tim  bättre än 2 cm Tester som vi gjort visar detta ang. mättid och noggrannhet… Som synes är tjänsten inte optimal för korta observationstider eftersom inte Bernprogrammet är utvecklat/anpassat för detta. Testerna är genomförda för LMs egna behov. * Testerna utfördes med en bra antenn och under i övrigt goda mätförhållanden

Observationstider och resultat Diagrammen visar plan- och höjd-fel i förhållande till antal observationer, alltså mättiden.

Resultatets kvalitet Andelen lösta periodobekanta RMS (grundmedelfel) i slutlig multistationslösning Grundmedelfel i inpassning mot SWEREF 99 Elevationsgränstest: Differens i höjd mellan 10- och 25-graderslösningen för nypunkten Differens mellan fix- och flytlösning Utifrån testberäkningarna har man hittat tre parametrar för att bedöma kvalitén nämligen… Andelen lösta periodobekanta, alltså då man mycket noga har mätt, med bärvågsmätning, avståndet mellan satelliterna och mottagaren RMS (Root Mean Sqaure), storleken på grundmedelfelet i multistationslösningen Grundmedelfelet i Helmertinpassningen mot SWEREF ”Facit” vid testberäkningar av längre obs.tider har förväntat medelfel: Uppskattningsvis 5 mm per plankomponent, 10-15 mm i höjd.

Tumregler för kvalitetsbedömning 1-3 timmars observationstid: Andelen lösta periodobekanta större än 30% Totalt RMS i multistations-utjämningen mindre än 3 mm Grundmedelfel i Helmert-inpassningen mindre än 10 mm Elevationsgränstestet ger en höjddifferens på mindre än 30 mm ...ger cm-noggrannhet Ungefärliga gränsvärden för utvärdering av lösniningens kvalitet, baserade på begränsade tester. 1-3 timmars: gränserna innebär uppskattningsvis meddelfel på ca 1cm per plankomponent och 1.5-2cm i höjd med DMT-antenn (ngt högre för andra antenner). Andelen lösta periodobekanta större än 30% RMS i multistationsutjämningen mindre än 3mm Grundmedelfel i Helmertinpassningen mindre än 10mm

Utveckling Riktlinjer för utvärdering av beräkningsresultaten har undersökts i examensarbete (KTH) och testberäkningar (LM) Ny version av Bernprogrammet + nya webbapplikationer → snabbare filkontroll och snabbare beräkningar Filer över dygnsgränser Projektanpassning: kortare mättider (och kortare baslinjer) samt ev. samtidig beräkning av flera punkter Ex-jobbet kom främst fram till att det blir avsevärt bättre resultat vid statisk Mätning med bra sikt och då fler periodobekanta kan lösas. Ny version av Bernprogrammet kommer innan nyår och kommer främst att leda till snabbare beräkningar. Med nya versionen av Bernprogrammet kommer även kravet på data inom samma dygn att släppas. Fortfarande max 24 timmar, men data får vara över dygnsgränsen. Förbättrad resultathantering med fler kvalitetsparametrar kommer också. Fortsatt utveckling med att samarbeta och använda norska och danska stationer för att förbättra i gränstrakterna. Trysil, väster om Sälen finns idag redan med och Buddinge utanför Köpenhamn planeras att läggas till.

Användarstatistik Drygt 250 användare Ca 10 000 beräkningsjobb (jan 2002 – sep 2008), varav ~20-25% internt (Geodesienheten)

SWEPOS Driftledningscentral Mer information Informationsblad De som vill veta mer om beräkningstjänsten kan få en broschyr. På hemsidan finns handledning och mer om resultatutvärdering och anmälningsblankett till tjänsten. www.swepos.com SWEPOS Driftledningscentral 026-63 37 53 swepos@lm.se

Demonstration Demonstration