Re: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

[Jiří Blábol <blabol AT azimut.cz>]

Dobrý den,

Jenže při jednom měření GNSS oměrky nestačí, ale při jednom zaměření totálkou oměrky pro kontrolu stačí v tom je ten propastný rozdíl.

Jiří Blábol

Od: Ing. Jan Pekný <pekny AT vpupraha.cz>
Komu: <katastr AT fsv.cvut.cz>
Odesláno: 16.7.2018 7:56
Předmět: RE: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

Dobrý den.

" To je jako kdybychom změřili stanovisko totální stanicí, pak jí posunuli o jeden metr a vše zaměřili ještě jednou."

Ale ono by to tak v podstatě mělo být, ne? Každý bod změny musí být ověřený. Buď změřím oměrky "... nebo se poloha lomového bodu změny určí nezávisle dalším měřením." Takže když to nezměřím pásmem, můžu si posunout mašinu o metr a "změřit si oměrky nepřímo". Nebo si dokonce určit nové stanovisko v souřadnicích. Samozřejmě GPS. Akorát by ty dvě zaměření GPS toho nového stanoviska museli asi být o hodinu posunutého od druhého zaměření původního stanoviska, aby to bylo dostatečně nezávislé :-). Nedělám si iluze, kolik lidí to tak opravdu dělá.

Kolegové často říkají "co bych tam jezdil s džípíeskou, změřim to strojem a nemusim to pak měřit podruhý".  Snažím se je jemně upozornit, že to tak úplně není.

Zdraví
Jan Pěkný


-----Original Message-----
From: katastr-request AT fsv.cvut.cz [mailto:katastr-request AT fsv.cvut.cz] On Behalf Of Jiří Blábol
Sent: Sunday, July 15, 2018 1:30 PM
To: katastr AT fsv.cvut.cz
Subject: RE: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

Dobrý den,
Chybovost kdy dojde při výpočtu měření GNSS k milnému určení ambiguit a tím k fixaci měření GPS na všechny satelity se každému geodetovi co používá GPS stane tak dvakrát za život. Celý katastr máme zaplevelený miliardou různých jiných chyb, jak měřických, tak různě evidenčních a přitom chyby  v takto "nevyhovujícně" zaměřených bodech by bylo maximálně několik desítek za rok v celé ČR . Nevadila by mě nějaká výběrová kontrola, ale v podstatě 100% kontrola spočívající v tom, že všechny zaměřené body změřím ještě jednou za podmínek jež kolega Taraba vyjmenoval a jež stanový i vyhláška mi prostě při té nepatrné chybovosti připadá jako naprosté mrhání prostředkami v rezortu jak soukromé tak státní sféry a skoro bych řekl kandidát  pro cenu sisyfova spolku bludný balvan za největší bezdůvodné plýtvání časem k jakému nás nutí nějaký státní předpis.  To je jako kdybychom změřili stanovisko totální stanicí, pak jí posunuli o jeden metr a vše zaměřili ještě jednou.

Vnitřní kontrola, výpočetní algoritmy a HW současných přístrojů GPS je dneska už úplně jinde než tomu bylo v roce 2000. Dneska buď fixace dobře je nebo není. Případ, že fixace je a je špatně, jsem už strašnou spoustu let vůbec nezaznamenal. U totálních stanic taky neměříme každou délku kontrolně pásmem abychom se přesvědčili, že elektrooptický dálkoměr měří dobře i když do dálkoměru v totálce taky nikdo nevidí a naprosto jim důvěřujeme. Přitom se odvážím tvrdit, že z chyb totální stanicí a tím špatných souřadnic se dostane do KN za rok daleko více chyb než by se dostalo z jednou určených souřadnic GPS s následnou výběrovou kontrolou a ověřením oměrných pásmem. Popřípadě vyjmenováním úrovně starších přístrojů u kterých se 100% kontrola ještě dělat musí.

Hezký zbytek víkendu

Jiří Blábol

PS. ... možná jste si nevšimli, ale před autem už také nemusí běhat člověk s praporkem, jak tomu bylo v počátcích automobilismu, kdy i díky tomu byla maximální rychlost auta předepsána na 6.5 km/hod.  :-)

-----Original Message-----
From: katastr-request AT fsv.cvut.cz [mailto:katastr-request AT fsv.cvut.cz] On Behalf Of Pavel.Taraba AT cuzk.cz
Sent: Friday, July 13, 2018 2:36 PM
To: katastr AT fsv.cvut.cz
Subject: RE: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

Dobrý den kolegové.
Předem se omlouvám, že reaguji až s odstupem, ale předešlé dny jsem byl mimo pracovní proces a tak mne jednotlivé diskuzní příspěvky míjely.
Přiznám se, že je mi s podivem, jakým způsobem dokázal kolega Líbal diskuzi posunout z odborné roviny do roviny osobní. Moc netuším, kde vzal tu kompetenci rozšiřovat fámy o mých názorech. Naštěstí jde o takovou "ptákovinu", kterou snad nikdo nemůže brát vážně.
Vraťme se ale na odbornou rovinu.
Pokusím se reagovat na všechny příspěvky a zejména na prvotní dotaz kolegy Hrubého najednou a úplně, ale nejsem přítelem rozsáhlých slohových cvičení a tak si dovolím poznamenat jen několik postřehů:
- V příspěvku kolegy Líbala je mylně uvedeno, že doba oběhu družic GLONASS je 22,5 hod. Ta ve skutečnosti činí 11:15 hod. Ve vzorci je uvedeno 22,5000 právě proto, že po 11:15 se sice sat. GLONASS nacházejí na svých drahách na stejné pozici, ale protože se Země za tu dobu pootočí o téměř 180 °, jsou pak dotčené satelity vůči místu, na kterém byla provedena observace, skryty za Zemí. Důvodem skutečnosti, že opakovatelnost konstelace satelitů GLONASS je kratší, a že GLONASS má 3 dráhy namísto 6, není, jak kolega Líbal také mylně uvádí, otáčení Země, ale použití jedné konkrétní z mnoha možných variant konstelace systému. U GLONASS se konkrétně jedná o 3 dráhy se sklonem 65 ° vůči rovině rovníku, dráhy jsou vůči sobě pootočeny pravidelně, tj. o 120 °, a na každé z nich je v pravidelném intervalu rozmístěno 8 družic, tj. po 45 °. Oproti NAVSTAR GPS, který má 6 drah se sklonem 55 °, na kterých jsou rozmístěny 4 (včetně záložních pak 5 až 6) satelity v nepravidelných intervalech, má tedy nevýhodu v časté opakovatelnosti konstelace pozic satelitů vůči místu na zeměkouli, naproti tomu však, díky vyššímu sklonu drah (i když družice GLONASS mají nižší orbitu než družice GPS) je lépe než GPS dostupný ve vyšších zeměpisných šířkách.
- Každý satelit GLONASS má trochu jinou frekvenční modulaci.  Toho bylo "s odřenýma ušima" využito při sestavení konstanty ve vzorci pro opakovatelnost, s tím, že díky jiné frekvenci a tedy i jinak na ni působícím refrakčním vlivům, není nutné konstantu 22,5000 dělit 8, což by jinak ve svém důsledku přineslo vážný problém při hledání "okna" pro druhou nezávislou observaci.
- Domnívám se, že poslední zásadní úprava bodu 9 přílohy k vyhl. č. 31/1995 v maximální míře respektovala stupeň poznání a technologického vývoje v oblasti GNSS a IT technologií a odbourala tak mnohá již překonaná omezení ("protivenství"), např. požadavek na časový odstup observací byl upraven ze "zcela bezpečných" 3 hodin na "ještě dostatečně bezpečnou" 1:00 hodinu, a umožnila u "méně důležitých" měření použít, ovšem za konkrétních dalších podmínek, i výsledky, které jsou téměř na hraně věrohodnosti (viz např. body 9.7  - 9.9 přílohy). Ustanovení hodnoty 1:00 hod. vycházelo z toho, že vědecké práce kolegů z Ústavu geodézie na FSv VUT v Brně potvrdily, že nezávislost dat z GNSS začíná "někde" na 30 - 40 minutách jejich odstupu. Koeficient bezpečnosti (20 minut) je tedy pouhých 50 %. Zkušenosti z praxe ukazují, že není vhodné ho "podlézat", ale naopak je vhodné, pokud to příliš neztěžuje organizaci práce, interval i prodloužit s tím, že jeho nárůst např. na 1:15 hod. je mnohem více přínosný, než jeho další nárůst z 1:15 na 1:45.
- Během vlastní měřické praxe jsem se osobně opakovaně (pravda v dřevních dobách časů pouze GPS, bez GLONASS) setkal se situací, kdy dvojice dvou měření provedených  s odstupem i několika týdnů na observačně zcela bezproblémovém bodě rychlou statickou metodou (cca 15 minut observace) šly k sobě, ale měly také stejně "divné" charakteristiky přesnosti (rms a rario). Polohu jsem neměl šanci ověřit klasicky, nicméně v jednom případě, kde bylo možné se alespoň výškově připojit, byla výška oproti nivelaci 2 x stejně mimo o 2,5 m (to za předpokladu 2,5 x horší přesnosti určení výšky ukazuje na nejistotu v poloze okolo 1,0 m). Všechna ta místa byla observačně zcela bezproblémová, počet satelitů víc než 6, PDOP na nízkých hodnotách, jedinou vadou byla konstelace satelitů posunutá jen o několik málo minut.
- Posun satelitů za jednu hodinu je malý, satelit se posune o pouhých 15 °, ale důležité je, že i tento posun stačí k tomu, aby se případné zašumění signálu překážkou nebo multipáth v druhé observaci už neprojevily. Navíc lze předpokládat, že během té doby některý ze satelitů zapadne, nebo naopak jiný vyjde a konfigurace se tak změní výrazně. Nakolik se za tu dobu změní atmosférické podmínky může být značně rozdílné, záleží na průběhu počasí. Změna může být jen pozvolná, ale i náhlá (jistě všichni známe situaci "a je po dešti"). Důležité je, aby byla poskytnuta dostatečná šance i možné změně vlivů, které nejsou ze země patrné, např. pohyb ionosférických čoček, protuberance...
- Ano, korekce síťových řešení, které jsou vytvářeny z dat získaných na permanentních stanicích, jsou zřejmě korektní a zbaveny vlivu refrakce. Vždyť stanice jsou samozřejmě zřizovány na observačně bezpečných místech. Ale pokud je pozice měřiče, díky špatným observačním podmínkám v jeho okolí, určena s nezjištěnou chybou, výsledkem pak nutně je vadná hrubá pozice, sice opravená o korektní korekci, ale pořád nezjištěně vadná.
- Lze vyslovit předpoklad, že pro měření prováděná v místech s normálními observačními podmínkami, bychom se mírou závislosti druhého měření na několika satelitech, které by se náhodou nacházely na té samé pozici jako při první observaci, nemuseli zabývat, protože při měření by byla zachycena celá řada dalších satelitů ve zcela nezávislých pozicích, ale měření je možné/jsou, i díky vzrůstajícímu počtu satelitů, provádět i ve zcela stísněných až nevhodných observačních podmínkách (pod, za normálních podmínek celkem oprávněným, heslem: "přece sem nepotáhnu polygon, když mi tu měří džípíeska!") a pak už výše uvedený předpoklad prostě nelze použít. Dost dobře si nedovedu představit, jaké všechny další údaje bychom museli zaznamenávat a předávat k posouzení, ani jak bychom takové údaje vlastně měli posuzovat a zejména v jednoznačném znění zapracovat do norem a předpisů, aby bylo možné posoudit, nakolik a jak nebezpečně je ještě závislá dvojice měření provedená v lesním průseku nebo v aleji stromů na např. 8 satelitů, přičemž by platilo, že v obou měřeních je 5 stejně postavených sat. GLONASS a tři nezávislé GPS
-  Pokud přes všechny výhody, které GNSS přináší, se někomu nelíbí, že i u této technologie je potřeba při zeměměřických činnostech ctít geodetické zásady a principy, které se s naprostou samozřejmostí  uplatňují  při "klasických" metodách, a také ctít její objektivní fyzikální vlastnosti a limity, může svoje dilema snadno vyřešit tím, že GNSS využívat nebude, ale pokud ho využívá, je žádoucí, aby její objektivní vlastnosti respektoval (stejně jako u jiných technologií) a v zažitých pracovních postupech provedl takové úpravy, které budou respektovat odlišnosti použití GNSS od "klasických" metod.
Zdravím
Pavel Taraba
P.S. Zejména ty čtenáře, kteří to dočetli až sem.

-----Original Message-----
From: katastr-request AT fsv.cvut.cz [mailto:katastr-request AT fsv.cvut.cz] On Behalf Of Jiri Libal
Sent: Tuesday, July 10, 2018 9:32 AM
To: katastr AT fsv.cvut.cz
Subject: Re: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

Dobrý den,

vzhledem k tomu, že pan Taraba odmítá přijmout fakt, že se Země točí, tak bych se na jeho přednášky ohledně přesnosti měření GNSS raději neodvolával. Již několik let  upozorňuji na to, že díky otáčení Země je konstelace družic v systému ne po 22,5h, ale po 8 dnech. 22,5h je doba oběhu, ale během té cca 1,5 h co chybí do siderického dne, se Země pootočí. Proto má taky Glonass jenom 3 dráhy na místo 6.

S pozdravem,

Jiří Líbal

On Thu, 28 Jun 2018 12:15:42 +0000
Jan Pěčonka <peconka AT hdgeo.cz> wrote:

>
>  
>
> Jinak na internetu po zadání GNSS a Taraba by Vám mělo vyskočit
> několik sylabů z přednášek pana inženýra zabývající se touto problematikou.
>
>  
>
> Pěčonka Jan
>
>  
>
____________________________________________________
https://sympa.fsv.cvut.cz/wws/info/katastr/
____________________________________________________
https://sympa.fsv.cvut.cz/wws/info/katastr/

____________________________________________________
https://sympa.fsv.cvut.cz/wws/info/katastr/

____________________________________________________
https://sympa.fsv.cvut.cz/wws/info/katastr/