چهار روش برداشت با گیرنده های GPS

با به کارگیری قدرت GPS می توان سریعتر و دقیق تر نقشه برداری کرد. اطلاع و آگاهی از قابلیت های گیرنده های ماهواره ای قبل از شروع به کار بسیار مهم است. در کار با GPS دید بین نقاط ضروری نیست. GPS؛ بیست و چهار ساعته و در هفت روز هفته و تقریباً در هر شرایط آب و هوایی کار می کند و نتایج صحیح ژئودتیکی را رائه می دهد. و بهتر از همه این ها، امکان انجام مشاهدات بیشتر با نیروی انسانی کمتر است. با این وجود باید از محدودیت های GPS نیز آگاه بود.

گیرنده های GPS به برقراری ارتباط با حداقل چهار ماهواره نیاز دارند. درختان یا ساختمان های بلند می توانند ارتباط با GPS را قطع کنند. علاوه بر این GPS برای نقشه برداری در فضای سرپوشیده و داخلی یا indoor مناسب نیست. در برخی مواقع، ممکن است یک توتال استیشن اپتیکی مناسب و مؤثرتر باشد.

بسته به کار می توان یکی از چند روش مشاهداتی را انتخاب کرد:

برای فواصل بلند، شبکه های ژئودتیک، یا مطالعات پلیت تکتونیک (تکتونیک صفحه ای)، از مشاهدات استاتیک استفاده می شود. این روش به شدت در فواصل طولانی دقیق است. اما نسبت به روش های دیگر کندتر است.
برای ایجاد شبکه های کنترل محلی، گسترش شبکه، یا کارهای این چنین، از روش استاتیک سریع یا rapid static استفاده می شود. همچنین، برای داشتن طول بازهای دقیق تا ۲۰ کیلومتر، استاتیک سریع، از متد استاتیک خیلی سریع تر است.
برای برداشت جرئیات یا برداشت تعداد زیادی از نقاط نزدیک به هم، روش کینماتیک بهترین روش است. این روش به این بستگی دارد که گیرنده ماهواره ای ۴ ماهواره را به وضوح مشاهده کند. در غیر این صورت به حل مجدد ابهام فاز نیاز است، که ممکن است بین ۵ تا ۱۰ دقیقه طول بکشد مگر اینکه گیرنده قابلیت پردازش on-the-fly داشته باشد.
تکنیک دیگر کینماتیک آنی (RTK) است. که یک ارتباط رادیویی را از ماهواره به گیرنده مرجع و سپس به رُووِر برقرار می سازد. این تکنیک مادامی که تداخل رادیویی یا قطع ارتباط رخ نداده، برداشت آنی را میسر می سازد. روش RTK، برای برداشت جزئیات، پیاده سازی و COGO کاربردی است.

روش استاتیک

اصلی ترین تکنیک نقشه برداری با GPS، برداشت استاتیک، است. به منظور مشاهده یک طول باز بلند، (۲۰ کیلومتر/۱۶ مایل و بیشتر)، گیرنده مرجع را در یک نقطه معلوم قرار دهید. در گام بعدی، گیرنده دوم را (که رُووِر نام دارد) در انتهای دیگر طول باز مستقر سازید. سپس، زمان مساوی برای ذخیره دیتا را تنظیم کنید – معمولاً ۱۵، ۳۰ یا ۶۰ ثانیه – و حداقل برای مدت زمان یک ساعت با روشن کردن گیرنده ها برداشت را انجام دهید. بسته به طول بیس لاین، تعداد ماهواره های در معرض دید، و هندسه یا آرایش نسبی ماهواره ها، ممکن است به مدت زمان بیشتری برای برداشت احتیاج داشته باشید. به خاطر داشته باشید: برای جلوگیری از بروز اشتباه همه چیز را دو مرتبه بررسی کنید. زمانی که داده کافی جمع آوری شد، رُووِر را خاموش کنید و به بیس لاین بعدی بروید، و این پروسه را برای طول باز جدید تکرار کنید. برای سرعت بخشیدن به مرحله برداشت، گیرنده رُووِر دیگری را اضافه کنید و با جا به جا کردن دو رُووِر هر بیس لاین را برداشت کنید.

روش استاتیک سریع

چنانچه در سایتی کار می کنید که هرگز برداشت GPS در آنجا انجام نشده است، ابتدا نیاز به ایجاد چندین نقطه با مختصات معلوم دارید که بتوانید تبدیلات را محاسبه کنید. یک نقطه برای گیرنده مرجع انتخاب کنید، سپس با یک یا چند رُووِر به هر یک از نقاط معلوم حرکت کنید. به مانند برداشت استاتیک، مدت زمانی که هر گیرنده رُووِر باید اندازه گیری کند به طول بیس لاین و GDOP بستگی دارد. بعد از این که دیتاهایتان را برای پردازش به دفتر می برید، خطاها را به کمک اندازه گیری دوباره همان نقاط در زمان های مختلف از روز چک کنید.

روش کینماتیک

گیرنده رفرنس را مستقر و تنظیم کنید، سپس رُووِر را در انتهای طول باز قرار دهید. مطمئن شوید که دستگاه ها از موقعیت ایستای خود جا به جا نمی شوند، هر دو گیرنده را روشن کنید و ۵ تا ۲۰ دقیقه منتظر بمانید (این زمان به تعداد ماهواره های در معرض دید و طول باز بستگی دارد). بعد از اینکه دیتا جمع آوری شد، می توانید با رُووِر حرکت کنید. ذخیره نقاط با نرخ زمانی از پیش تعریف شده یا نرخ مکانی از پیش تعیین شده و یا هر دو، امکان پذیر است. در هر صورت، سعی کنید به موانعی که ممکن است سیگنال گیرنده را مسدود کنند نزدیک نشوید. زمانی که دید گیرنده ها به ماهواره، به کمتر از چهار ماهواره برسد، گیرنده را به محلی انتقال دهید که بتواند چهار ماهواره یا بیشتر را ببیند. در این حالت قبل از برداشت مجدد اجازه دهید ابهام فاز حل شود.

روش Real-Time Kinematic (RTK)

RTK جایگزین مشاهدات کینمانیک است. گیرنده رُووِر؛ سیگنال را از ایستگاه مرجع می گیرد، اما چون خودش آنتن GPS دارد، سیگنال های ماهواره را نیز مستقیماً دریافت می کند. سپس، رُووِر هر دو سیگنال را به منظور حل ابهام فاز پردازش می کند. کار را با استقرار و تنظیم گیرنده رفرنس آغاز کنید. به محض اینکه گیرنده رفرنس سیگنال های ماهواره را دریافت کرد، می توانید رُووِر را روشن کنید. صبر کنید تا رُووِر هر دو سیگنال ماهواره و ایستگاه مرجع را دریافت کند. وقتی این مورد اتفاق افتاد، رُووِر اصطلاحاً اینیشیالایز initialize خواهد شد و ابهام فاز حل می شود، و برای ثبت نقاط و مختصات آماده است. مشاهدات بیس لاین در این روش دقتی بین ۱ تا ۳ سانتی خواهند داشت. مطمئن شوید که ارتباط با رفرنس را از دست نمی دهید، چرا که قطع ارتباط سبب می شود محاسبات ابهام فاز رُووِر و همین طور دقت از دست برود. رادیو مودم را کنترل کنید چرا که تداخل در امواج رادیویی کار ارسال تصحیحات را مختل می سازد. مطمئن باشید آنتن ها، هم در ارسال و هم در دریافت های رادیویی به خاطر وجود ساختمان های بلند مسدود نمی شوند، و کابل بلند برای آنتن انتخاب نکنید چون این انتخاب باعث تضعیف سیگنال ها می شود.

با پیروی از این گام های اولیه، همین حالا می توانید با GPS نقشه برداری کنید.