4.L1-DGNSS精度検証~既知点との比較による~

結論:基線長が短く、ノイズが少なければよい

場所

  • 東北地方の飛行機から見える大きな地すべり地形
    • 計測地点間の最大標高差 202.4 m, 最長Baseline 1.4 km
  • Base: 1点(座標未知点)
  • Rover: 14地点(座標既知点)
  • Rover仕様:EMLID Reach RS
    • 機器の公称精度:水平 5.0 mm + 1 ppm × D, 垂直 7.0 mm + 1ppm × D
    • Dの最大値 = 1,400 m, 水平 6.4 mm, 垂直 8.4 mm
    • アンテナ高 2.0865 m, 60分気泡管
      • 気泡が標線円に接するとアンテナ位置が水平方向36.42 mmズレる。
      • 実際には標線円の中心位置を狙って設置する
  • 座標既知点:GNSS1級測量機1周波スタティック法
    • 機器の公称精度:⽔平 3.0 mm + 0.5ppm × D, 垂直 5.0 mm + 0.5ppm × D
    • D の最大値 = 1,880 m, ⽔平 3.94 mm, 垂直 5.94 mm

手法

  • Rover計測時間:3分
  • Rover設置方法
    • モノポール石突を既知点の杭頭の中心位置にある凹みや釘の中心にあてる
  • RTKPOST解析処理
    1. Base最近隣点の既知座標からBase座標を逆算
    2. RTKPOSTで残り13点の座標を求める
  • 精度検証2種
    1. 13点の座標と既知点座標との比較(Last of 999.9)
    2. Last of 999.9とAve of 999.9の比較

結果1:既知点との比較

  • Base最近傍の既知点(1点)
  • Base絶対座標の逆算に使用

  • 残り13点の既知点

    • Fix 11点
    • Float 2点
    • 既知点座標エラー1点(除外)
  • Fix地点のうち1点(0113-11)で最大ratioが 471.4

    • この地点の座標値はratio 471.4のエポックを採用
    • Aveではratioが100以上のエポックを使用して平均値を計算

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結果2:Float解となった2地点

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結果3:Last とAveを既知点と比較.

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考察1:L1-DGNSS精度検証

  • 現時点では、最良の精度が得られれる簡易測量手法ではないか
    • 短距離Baseline(今回は1.4 km)であれば、Fixすれば良い精度が得られる
      • 水平(D2d):Ave 1.70 cm, SD 1.11
      • 三次元(D3d):Ave 3.24 cm, SD 2.09
    • 三次元精度(U-D精度)はもっと良い可能性がある
      • 基準点計測時の杭頭の正確な高さ基準面が不明であった(プロは三脚を使用する)。高さのある釘が打ってあったり、十字が刻んであったり、傾いていたり、様々な状態であった
  • 精度検証は何を検証しているのか:誤差=観測誤差+機器設置誤差+既知点誤差
    • 水平精度をみる限り、観測者による機器設置誤差は小さい(自画自賛。)
    • PPK-L1GNSSそのものの観測精度と、それ以外の要素(機器設置誤差、既知点誤差)との分離は難しいが、機器設置誤差は誤差全体の主要因となる可能性がある
  • Fix解を得るための指標:GDOPとSNR
    • Float解となった地点のGDOPはFix解地点と比較しても悪くはない。しかし、全体的にSNRが低い。SNRが低くなった要因は、植生の葉による遮蔽が考えられる

考察2:LastとAveの比較

  • どちらを使用してもほぼ同じ結果。Last of 999.9で良いのでは
    • LastとAveの座標の差
      • 水平(D2d):平均1.7 mm, SD 1.4
      • 三次元(D3d): 平均3.4 mm, SD 2.7
    • 既知点との比較
      • 水平平均 1.70 cm, SD 1.11, 三次元平均 3.24 cm, SD 2.09
      • 水平平均 1.76 cm, SD 1.14, 三次元平均 3.18 cm, SD 2.15
  • メリット・デメリット
    Last of 999.9を使用する場合:
     ○一行のコピペで座標の取得が完了。作業が楽
     ×999.9の山が複数ある場合や、Positionの変化傾向が大きい場合に悩む
    Ave of 999.9を使用する場合:
     ○Positionの変化が大きくても全体の傾向に近い値が得られる(だろう)
     ×作業が面倒(posの成形、999.9の抜き出し、座標値の平均)

Reach RS / Reach RTK

  • アンテナ利得の大きいReach RSのほうが有利
  • Reach RS: アンテナ TW2706, LNA Gain 28 db typ.
  • Reach RTK: アンテナTW4721, LNA Gain 26 db min.
     (乱暴な)単純計算ではRSのアンテナのほうが1.26倍利得が大きい

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おすすめ文献、引用文献

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