MONITORAGE AVEC GNSS. GEOMATIQUE - News / P.-H. Cattin Monitorage avec GNSS

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1 MONITORAGE AVEC GNSS

2 MONITORAGE AVEC GNSS Introduction Exploitation d'un réseau GNSS Détection de mouvements Combinaison de mesures GNSS et terrestres Concept d'alarme

3 Objectifs d'un monitorage avec GNSS Surveiller l'évolution d'un phénomène naturel (glissement de terrain, mouvements d'un glacier, etc.) Evaluer les déplacements d'un ouvrage d'art (pont, digue, barrage, etc.) Détecter des mouvements : en temps réel en temps légèrement différé

4 Choix d'un référentiel géodésique Référentiel local système propre au réseau de surveillance déplacements "relatifs" exprimés dans le système local nécessité de contrôler la stabilité des stations de référence fixes réseau local + équipements importants (stations fixes et stations mobiles)

5 Référentiel global utilisation du réseau GNSS permanent AGNES déplacements exprimés dans un référentiel "absolu" gestion du réseau par swisstopo contrôle de la stabilité des stations de référence par le gestionnaire du réseau quatre services swipos à disposition

6 Swiss Positioning Service (swipos) swipos NAV GNSS différentiel (Code) Précision 1-2 m swipos GIS/GEO VRS-RTK (basé sur AGNES) Précision: Planimétrie 2cm / Altimétrie 4cm (2 sigma) swipos INFRA Flux de données de stations AGNES swipos PP Post traitement Précision: < 1cm source : Urs Wild, swisstopo

7 swipos: aperçu du caster NTRIP Calcul VRS (GPSNet) swipos-nav swipos-gis/geo Port 8080 Stations AGNES swipos-infra Port 8090 Services test Port 8100 www3.swisstopo.ch source : Urs Wild, swisstopo

8 swipos INFRA Mise à disposition de flux de données en temps réel des différentes stations AGNES (www3.swisstopo.ch, Port 8090) Format des données: données brutes RAW ou RTCM 3.1 Attention: les flux de données ne sont pas appropriés pour VRS/RTK (pas de solution VRS, pas de corrections d antenne) Traitement des flux de données dans des logiciels spécialisés (Leica Spider, Trimble Integrity Manager etc.) source : Urs Wild, swisstopo

9 swipos INFRA source : Urs Wild, swisstopo

10 MONITORAGE AVEC GNSS Introduction Exploitation d'un réseau GNSS Détection de mouvements Combinaison de mesures GNSS et terrestres Concept d'alarme

11 Leica GNSS Spider Outils logiciels Logiciel de gestion du réseau

12 Leica GNSS QC Logiciel d'analyse de la qualité des données GNSS

13 Connexions récepteurs - PC Liaison câblée Liaison radio Liaison Internet Convertisseur TCP/IP

14 Création d'un réseau "AGNES" local Exploitation du réseau avec la technologie MAC (Master Auxiliary Concept) Calcul des corrections temps réel selon la méthode MAX (Master Auxiliary Correction)

15 Mesures brutes en temps réel Gestion des observations de tous les récepteurs mobiles Augmentation de la précision et de la fiabilité Optimisation de l'utilisation des stations de référence fixes Réduction des coûts

16 Lissage des observations temps réel Optimisation dans la détection d'éventuels mouvements

17 Traitement différé des observations Post-traitement avec un intervalle de 5 minutes

18 MONITORAGE AVEC GNSS Introduction Exploitation d'un réseau GNSS Détection de mouvements Combinaison de mesures GNSS et terrestres Concept d'alarme

19 Mouvements sur banc d'essai Mouvements simulés, d'amplitudes connues Mouvements rapides et lents Détection des déplacements par des mesures temps réel L1/L2 et L1 Détection des déplacements par des mesures en temps différé

20 RTK L1/L2, mouvements lents et rapides Légende : Mesure RTK brute Mesure RTK lissée (filtre de 5 min) Déplacement effectif

21 RTK L1, mouvements lents et rapides Légende : Mesure RTK brute Mesure RTK lissée (filtre de 5 min) Déplacement effectif

22 Temps différé à 10 minutes Légende : Post-traitement L1/L2 GPS/GLONASS Post-traitement L1 GPS Déplacement effectif

23 Synthèse des résultats RTK L1/L2 avec un lissage, la détection en planimétrie est meilleure que le centimètre RTK L1 mesures plus bruitées, précision d'environ 1.5 cm Traitement différé attention, pas d'information entre les solutions post-traitées, selon la nature du mouvement et l'intervalle de post-traitement, précision < 1 cm Altimétrie de manière générale, la précision altimétrique est 3 fois moins bonne que la précision planimétrique

24 MONITORAGE AVEC GNSS Introduction Exploitation d'un réseau GNSS Détection de mouvements Combinaison de mesures GNSS et terrestres Concept d'alarme

25 COMBINAISON DE MESURES GNSS ET TERRESTRES Mise en référence "absolue" par GNSS Flexibilité du dispositif de surveillance Suivi en temps réel et en temps différé Meilleure gestion des coûts et des équipements

26 Canevas combiné GNSS-terrestre station instable points de rattachement instables

27 Mise en référence de la station TPS Légende : Post-traitement 10 min Post-traitement 30 min Post-traitement 1 heure Position réelle Détermination GNSS utilisée pour la mise à jour de la position de la station totale TPS robotisé piloté par le logiciel GeoMos Position GNSS transmise au TPS (Spider GeoMos)

28 Suivi des mouvements Représentation par GeoMos des déplacements des points de surveillance terrestres Après mise en référence par GNSS, les déplacements sont dans un référentiel absolu

29 MONITORAGE AVEC GNSS Introduction Exploitation d'un réseau GNSS Détection de mouvements Combinaison de mesures GNSS et terrestres Concept d'alarme

30 Concept d'alarme Définition des niveaux d'alarme Alerte par courriel, téléphonie mobile, SMS, fax, etc. Automatisation des actions, par exemple fermeture d'une voie de circulation

31 Gestion des niveaux d'alarmes Plusieurs niveaux d'alarmes possibles Plusieurs modes de définition des valeurs limites Actions différentes pour chaque niveau

32 SPIDER Position RTK Position post-traitée Définition de valeurs limites Alarme courriel, SMS ou exécution d un programme

33 Investigations futures Evaluation du potentiel de détection de mouvements avec des équipements "à faible coût" L1 Etude de l'influence de la géométrie du réseau AGNES "local" sur la précision Examen de l'apport de stations permanentes GNSS locales sur la qualité du réseau

34 Sources "Monitorage de zones en mouvement par topométrie satellitaire et Spider" Eduardo Rodrigues, travail de diplôme HEIG-VD, 2007 "Monitorage de zones en mouvement par topométrie terrestre et GeoMos" Michael Thieffry, travail de diplôme HEIG-VD, 2007 "Géo-monitorage d'ouvrages d'art par GNSS en temps réel" Fanny Pierron, travail de diplôme HEIG-VD, 2008

35 MERCI DE VOTRE ATTENTION

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