Satellite leveling as an alternative to classic height measurements for typical engineering problems

• Autorzy: Mszanik Mateusz , Gargula Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.15576/GLL/195394

Warianty tytułu

PL

Niwelacja satelitarna jako alternatywa dla klasycznych pomiarów wysokości w typowych problemach inżynieryjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As part of this work, test measurements were carried out for the determination of the height of points by satellite levelling method with the use of real-time technology (RTK/RTN GNSS). The basis of the measurement was a specially set up (marked) grid of test points. Before starting the measurement, the satellite receiver was checked (for accuracy) on two nearby detailed matrix points. The satellite observations were repeated several times at each point in independent measurement sessions. For comparison purposes, height measurements of the test points were also taken using two classical methods: geometric levelling and trigonometric levelling. Then, based on the determined heights of the points (separately for each measurement method), the volume of earth masses was calculated for the solid formed by the test grid area and the adopted reference level. A further application of the determined point heights of the test grid was the drawing of contour lines. The criteria adopted in the comparative analysis of the obtained results were the deviation of the point height in relation to the base value (obtained from geometrical levelling), the difference in the volume of earth masses for individual measurement methods and the degree of similarity of the drawing of contour lines. Conclusions from the performed analysis will make it possible to assess the suitability of satellite height measurement using the RTK/ RTN technique for typical surveying tasks.

PL

W ramach tej pracy przeprowadzono pomiary testowe w celu określenia wysokości punktów metodą niwelacji satelitarnej z wykorzystaniem technologii czasu rzeczywistego (RTK/RTN GNSS). Podstawą pomiaru była specjalnie ustawiona (oznaczona) siatka punktów testowych. Przed rozpoczęciem pomiaru sprawdzono odbiornik satelitarny (pod kątem dokładności) na dwóch pobliskich punktach szczegółowej matrycy. Obserwacje satelitarne powtórzono kilkakrotnie w każdym punkcie w niezależnych sesjach pomiarowych. W celach porównawczych wykonano również pomiary wysokości punktów testowych przy użyciu dwóch klasycznych metod: niwelacji geometrycznej i niwelacji trygonometrycznej. Następnie na podstawie wyznaczonych wysokości punktów (oddzielnie dla każdej metody pomiaru) obliczono objętość mas ziemnych dla bryły utworzonej przez obszar siatki testowej i przyjęty poziom odniesienia. Dalszym zastosowaniem wyznaczonych wysokości punktów siatki testowej było wykreślenie linii warstwicowych. Kryteriami przyjętymi w analizie porównawczej uzyskanych wyników były odchyłka wysokości punktu względem wartości bazowej (uzyskanej z niwelacji geometrycznej), różnica objętości mas ziemnych dla poszczególnych metod pomiarowych oraz stopień podobieństwa rysunku linii poziomicowych. Wnioski z przeprowadzonej analizy pozwolą na ocenę przydatności satelitarnego pomiaru wysokości techniką RTK/RTN do typowych zadań geodezyjnych.

Słowa kluczowe

EN

height measurement; RTK/RTN GNSS measurement; satellite levelling; volume of Earth; masses

PL

pomiar wysokości; pomiar RTK/RTN GNSS; poziomowanie satelitarne; objętość Ziemi; szerokie rzesze

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie
• Czasopismo: Geomatics, Landmanagement and Landscape
• Rocznik: 2024
• Tom: no. 4
• Strony: 249--265
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mszanik Mateusz

• Department of Geodesy, University of Agriculture in Krakow

autor

Gargula Tadeusz

• Department of Geodesy, University of Agriculture in Krakow

• https://orcid.org/0000-0003-3109-5922

Bibliografia

• Banachowicz A., Bober R., Szewczuk T., Wolski A. 2008. Badanie wpływu geometrii systemu na dokładność określania pozycji za pomocą odbiornika GPS. Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej, 49, 15–24.
• Bárta L. 2005. Analysis of time series for accuracy estimation of GPS kinematic methods. Acta Sci. Pol., Geod. Descr. Terr., 4(2), 3–13.
• Czarnecki K. 2010. Geodezja współczesna. Wyd. Gall, Katowice.
• Ćwiąkała P., Gabryszuk J., Krawczyk K., Krzyżek R., Leń P., Oleniacz G., Puniach E., Siejka Z., Wojcik-Leń J. 2015. Technologia GNSS i jej zastosowanie w pomiarach realizacyjnych i kontrolnych. Monografia. Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna, Rzeszów, 9–11.
• Gawronek P., Zygmunt M., Mitka B. 2015. Wpływ błędów obserwatora na dokładność wyznaczania sytuacyjnego położenia punktu. Episteme, 2, 41–48.
• Jagielski A. 2013. Geodezja I w teorii i praktyce, 2. Geodpis, ed. III, Kraków, 9–12.
• Kowalczyk K. 2011. Analiza błędów generowanych podczas pomiaru szczegółów sytuacyjnych metodą GPS RTK. Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum, 10(1), 5–21.
• Kudas D., Szylar M., Cegielska K. 2016. Dobowy pomiar współrzędnych punktu metodą RTN GPS. Episteme, 2, 511–524.
• McHught C.R., Church I., Kim M., Maggio D. 2015. Comparison of horizontal and vertical resolvable resolution between repetitive multi-beam surveys using different kinematic GNSS methods. The International Hydrographic Review, 30(1), 7–18.
• Mszanik M. 2024. Porównanie wybranych metod geodezyjnego wyznaczania wysokości punktów. Praca magisterska, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, niepublikowana.
• Plewako M. 2012. Wpływ długości czasu pomiaru techniką RTK GPS w systemie ASG-EUPOS na dokładność wyznaczania współrzędnych punktu. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 2/IV, 99–104.
• Próchniewicz D. 2014. Study on the influence of stochastic properties of correction terms on the reliability of instantaneous network RTK. Artificial Satellites, 49(1), 1–19.
• Rozporządzenie Ministra Rozwoju w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego z dnia 18 sierpnia 2020 r. (Dz. U. 2022 poz. 1670).
• Siejka Z. 2008. Ocena faktycznej dokładności pomiarów GPS-RTK wykonywanych z wykorzystaniem korekcji generowanych przez Małopolski System Pozycjonowania Satelitarnego. Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum, 7(4), 15–25.
• Siejka Z. 2015. Multi-GNSS as a combination of GPS, GLONASS and BeiDou measurements carried out in real time. Artificial Satellites, 50(4), 217.
• Tokura H., Yamada H., Kubo N., Pullen S. 2014. Using multiple GNSS constellations with strict quality constraints for more accurate positioning in urban environments. Positioning, 5(04), 85.
• Ustawa z dnia 17 maja 1989 r. – Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz. U. 2021 poz. 1990).
• Uznanski A. 2012. Analiza precyzji i dokładności pozycjonowania punktów na bazie serwisu NAWGEO systemu ASG-EUPOS. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 1/II, 67–77.
• Wyczałek I., Nowak R., Wyczałek E. 2012. Badania nad wykorzystaniem pomiarów satelitarnych w trybie RTK nawiązanych do sieci ASG oraz lokalnych stacji referencyjnych. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 59(1), 375–382.
• Żychowski M. 2011. Analiza wpływu długości sesji obserwacyjnej i odległości od stacji referencyjnej ASG-EUPOS na wyniki wyznaczania współrzędnych punktu techniką RTK-GPS. Praca magisterska, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, niepublikowana.
• asgeupos.pl [accessed: 31.05.2024]
• coder.pl [accessed: 31.05.2024]
• geo-matching.com [accessed: 31.05.2024]
• gstarcad.pl/gstarcad [accessed: 31.05.2024]
• nowotarski.geoportal2.pl [accessed: 31.05.2024]
• sklepgeodety.pl [accessed: 31.05.2024]
• xpertsurveyequipment.com [accessed: 31.05.2024]

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).