Guide des modes GPS Statique et Statique Rapide

Transcription

1 GPS System 500 Guide des modes GPS Statique et Statique Rapide Version 3.0 Français

2 System GPS500 Nous vous adressons tous nos compliments pour l'achat d'un System 500 de Leica Geosystems. 2

3 Sommaire Introduction Planification globale d'un lever GPS Planification de la mission Durées d'observation et longueurs de lignes de base Observations sur le terrain Importation des données dans SKI-Pro Obtention de coordonnées WGS 84 initiales pour un point Paramètres de Post-Traitement Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul Interprétation des résultats Examen du fichier journal et comparaison des résultats Enregistrement des résultats Ajustement, transformation et sortie des résultats Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide en monofréquence Sommaire

4 Table des matières Introduction... 6 Planification globale d'un lever GPS... 7 Longueur de ligne de base... 7 Stations de référence provisoires pour levers en Statique Rapide... 8 Contrôle des nouveaux points... 9 Observations de jour/de nuit. Mesure de longues lignes Planning de travail - meilleures périodes d'observation Transformation dans un système de coordonnées locales...11 Planification de la mission GDOP (Geometric Dilution of Precision) - Coefficient d'affaiblissement de la précision Sélection des bonnes fenêtres GPS Durées d'observation et longueurs de lignes de base Observations sur le terrain Site de référence Nécessité d'un point connu en WGS Observation de nouveaux points Guidage avec l'indicateur Stop & Go Remplir une fiche de terrain Importation des données dans SKI-Pro Contrôle et édition durant le transfert de données Sauvegarde de données brutes et de projets Obtention de coordonnées WGS 84 initiales pour un point Paramètres de Post-Traitement Angle de coupure Ephémérides Type de solution Fréquence Déterminer les ambiguïtés jusqu'à Durée mini pour solution flottante Modèle troposphérique Modèle ionosphérique Utiliser modélisation statistique Table des matières 4

5 Table des matières, suite Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul Interprétation des résultats Résolution d ambiguïtés Solutions flottantes Examen du fichier journal et comparaison des résultats Comparaison du fichier journal et des fiches de terrain Comparaison des résultats pour des solutions multiples Enregistrement des résultats Ajustement, transformation et sortie des résultats Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide en monofréquence Table des matières

6 Introduction La topographie par GPS s'est largement répandue en raison des nombreux avantages qu'elle présente en matière de précision, de rapidité, de polyvalence et de productivité. Toutefois, les techniques employées sont radicalement différentes de celles de la topographie classique. Les mesures GPS sont relativement simples et fournissent de bons résultats si certaines règles fondamentales sont respectées. D'un point de vue pratique, il est sans doute plus utile de connaître les règles de base relatives à la planification, à l'observation et au calcul des levers GPS que de disposer de connaissances théoriques approfondies sur le système de positionnement mondial par satellites. Le présent guide expose la manière de conduire des levers GPS en modes Statique et Statique Rapide en insistant sur les points devant faire l'objet d'une attention particulière. Bien que cette brochure se destine de façon spécifique au GPS - System 500 et System 300 de Leica Geosystems, elle contient de nombreuses informations à caractère général valables pour tous les systèmes GPS. Des informations complémentaires sont disponibles dans les différents guides inclus dans les documentations techniques du System 500 et du System 300. Introduction 6

7 Planification globale d'un lever GPS Longueur de ligne de base Un capteur GPS mesure la phase des signaux des satellites reçus avec une précision millimétrique. Cependant, les signaux émis par les satellites se propagent dans l'espace en direction de la Terre et traversent donc l'atmosphère, constituée de l'ionosphère et de la troposphère, par laquelle ils sont modifiés. Les perturbations de l'atmosphère entraînent une atténuation de la précision des observations. La topographie GPS est une méthode différentielle. Une ligne de base entre deux capteurs est observée et calculée. Si les deux capteurs reçoivent au même moment les signaux émis par les mêmes satellites, les effets atmosphériques s'annulent en grande partie. Cette hypothèse est d'autant plus vraie que la ligne de base est courte, car il est alors très probable que l'atmosphère traversée par les signaux atteignant les deux capteurs est identique. Les levers en mode Statique Rapide se caractérisent par des temps d'observation courts. Il est donc particulièrement important pour ce mode de mesure que les perturbations ionosphériques soient plus ou moins identiques sur les deux sites. Il convient ainsi de minimiser les longueurs de lignes de base non seulement en Statique Rapide mais pour tous les types de levers GPS. 7 Planification globale d'un lever GPS

8 Stations de référence provisoires pour levers en Statique Rapide Le temps d'observation et la précision dépendant principalement de la longueur de la ligne de base, il est vivement recommandé de réduire celle-ci au minimum. Selon la zone et le nombre de points à lever par GPS, il vous faudra envisager d'établir une station de référence provisoire, voire plusieurs. Sur les plans de la productivité et de la précision, il est préférable de mesurer des lignes de base courtes (p. e. 5km) depuis plusieurs stations de référence provisoires plutôt que d'essayer de mesurer de longues lignes de base (p. e. 15 km) depuis un point central. Les lignes de base rayonnées depuis une station de référence provisoire peuvent atteindre plusieurs kilomètres de longueur. N'oubliez cependant pas qu'il est avantageux d'en limiter la longueur. Le tableau de la page 16 indique les longueurs de lignes de base ainsi que les temps d'observation correspondants. Planification globale d'un lever GPS 8

9 Contrôle des nouveaux points Les contrôles basés sur des mesures indépendantes sont la règle pour tous les types de travaux topographiques. Dans le cas des levers classiques, les contrôles porteront sur les points d'appui, la bonne orientation de l'instrument, les hauteurs de l'instrument et de la cible, etc. Les polygonales et les boucles de nivellement sont fermées à cet effet, les points sont déterminés deux fois au moins et des distances de contrôle sont mesurées. Selon la nature du travail à effectuer et la précision recherchée, les mêmes principes pourront être appliqués aux levers par GPS. Si la durée d'observation est trop courte, la géométrie des satellites défavorable (GDOP) ou si les perturbations ionosphériques sont très fortes, il peut arriver que le logiciel de Post-Traitement résolve les ambiguïtés mais que les résultats soient hors des tolérances prévues. L'utilisateur doit être prêt, le cas échéant, à contrôler les points qu'il a levés, en fonction de la précision requise. Cet aspect est particulièrement important si les temps d'observation ont été réduits au minimum et les recommandations relatives au GDOP ignorées. Un contrôle totalement indépendant requiert d'observer les règles suivantes : Effectuer une seconde occupation d'un point dans une fenêtre différente, afin de garantir que la mise en station, la constellation des satellites et les conditions atmosphériques sont différentes. Refermer une polygonale en établissant une ligne de base entre le dernier point et le point initial. Mesurer des lignes de base indépendantes entre points dans les réseaux. Les mesures en Statique Rapide à durée d'observation réduite devront faire l'objet d'une attention particulière. Un contrôle partiel peut être obtenu en utilisant deux stations de référence au lieu d'une seule. Ainsi, deux positions seront disponibles pour chaque point toutes deux cependant basées sur la même mise en station et les mêmes observations du capteur itinérant. 9 Planification globale d'un lever GPS

10 Observations de jour/de nuit. Mesure de longues lignes Planning de travail - meilleures périodes d'observation D'une manière générale, la durée d'observation d'une ligne de base est proportionnelle à sa longueur. L'ionosphère étant activée par le rayonnement solaire, ses perturbations sont plus fortes le jour que la nuit. Il en résulte que les observations nocturnes en Statique Rapide permettent de calculer des lignes de base environ deux fois plus longues que celles effectuées de jour. En d'autres termes, les durées d'observation peuvent souvent être diminuées de moitié la nuit. L'activité ionosphérique suit un cycle de 11 années et connaît actuellement une progression. Le tableau de la page 16 fournit les durées d'observation associées aux longueurs de lignes de base dans les conditions ionosphériques actuelles. Pour des lignes de base jusqu'à 20 km, on tentera de résoudre les ambiguïtés par l'algorithme Statique Rapide intégré au logiciel de Post- Traitement SKI-Pro. En conditions favorables, il est possible de résoudre les ambiguïtés pour des lignes de base dont la longueur excède 20 km. Il n est en principe pas conseillé de résoudre les ambiguïtés sur des lignes de base de plus de 80 km. Un algorithme de Post-Traitement différent est utilisé par SKI-Pro dans de tels cas. Cet algorithme élimine en grande partie l influence ionosphérique mais ne tient pas compte du fait que les ambiguïtés doivent être des nombres entiers. Une durée d observation suffisante est à prévoir pour satisfaire aux exigences de précision imposées. En étudiant le diagramme des satellites et les reports du GDOP, vous constaterez qu'il existe plusieurs fenêtres favorables (cf. page 14) réparties sur 24 heures. Nous vous recommandons de tirer profit des fenêtres favorables pour travailler en Statique Rapide et d'élaborer votre plan de travail avec soin. Il est impossible de planifier des observations GPS à la minute près. Plutôt que d'observer un maximum de points dans une fenêtre en réduisant les temps d'observation au minimum, il est préférable de mesurer moins de points et d'augmenter leurs durées d'observation. Cette stratégie est particulièrement payante pour les levers de haute précision. Planification globale d'un lever GPS 10

11 Transformation dans un système de coordonnées locales Le System 500 et le System 300 fournissent des positions relatives précises de points observés dans un réseau GPS et reliés lors du Post- Traitement. Les coordonnées sont basées sur le référentiel WGS 84. Il est nécessaire, pour la plupart des projets, de transformer les coordonnées WGS 84 obtenues par le lever GPS en coordonnées locales planes, c.-à-d. en coordonnées planes de la projection locale basée sur l'ellipsoïde local. Des points connus en coordonnées locales doivent être intégrés au réseau GPS afin que cette transformation puisse être calculée. Ces points communs, connus en coordonnées WGS 84 et locales, servent à déterminer les paramètres de transformation et à vérifier la cohérence du système local. Ils doivent être répartis de façon homogène à l'intérieur de la zone à lever. Un calcul correct de tous les paramètres de transformation (translations, rotations, échelle), requiert de disposer de trois points au minimum, quatre voire plus étant préférables. Vous voudrez bien vous reporter à la partie de l aide en ligne consacrée aux transformations et aux projections pour plus de détails sur le calcul des transformations dans SKI-Pro. 11 Planification globale d'un lever GPS

12 Transformation dans un système de coordonnées locales, suite Planification globale Stations de référence provisoires Planifiez la campagne avec soin. Etudiez le projet, le nombre de points, la précision requise. Etudiez les possibilités de rattachement à des réseaux existants. Etudiez la transformation en coordonnées locales. Réfléchissez aux méthodes d'observation et de calcul les plus appropriées. Pour une précision élevée, limitez la longueur des lignes de base au minimum. Utilisez des stations de référence provisoires - étudiez les besoins en contrôles indépendants : - occupez les points à deux reprises dans des fenêtres différentes - refermez les polygonales. Mesurez des lignes de base indépendantes entre les points. Etudiez la possibilité d'utiliser deux stations de référence. Utilisez de bonnes fenêtres. Etudiez la possibilité d'observer de longues lignes de base la nuit. Pour des travaux de haute précision, essayez de ne pas mesurer un nombre maximum de points dans une même fenêtre. Planification globale d'un lever GPS 12 Sur les plan de la précision et de la productivité, il est généralement préférable de mesurer de courtes lignes de base depuis plusieurs stations de référence provisoires plutôt que d'essayer de mesurer de longues lignes de base depuis un seul point central. R-Stations de référence provisoires Exemple: Etablir 6 stations de référence provisoires en Statique ou en Statique Rapide. Contrôler le réseau des stations de référence provisoires par plusieurs mesures de position ou par des lignes de base indépendantes. Définir les nouveaux points depuis les stations de référence provisoires, en Statique Rapide, par la mesure de lignes de base rayonnées. Vérifier au besoin les points critiques.

13 Planification de la mission GDOP (Geometric Dilution of Precision) - Coefficient d'affaiblissement de la précision La valeur de GDOP vous aide à évaluer la qualité de la géométrie de la constellation des satellites. Un GDOP faible indique une bonne géométrie alors qu'un GDOP élevé traduit une constellation défavorable. Plus la valeur du GDOP est faible (bonne), plus la probabilité d'obtenir de bons résultats est élevée. Une géométrie des satellites défavorables peut être comparée au "rayon d'indécision" d'un relèvement classique. Si la géométrie est mauvaise, la solution fournie par le Post-Traitement sera peu satisfaisante. Lorsque vous mesurez en Statique Rapide, veillez à ce que la valeur du GDOP soit inférieure ou égale à 8, ou mieux encore, qu'elle ne dépasse pas 5. Sélection des bonnes fenêtres GPS Il est recommandé, pour la bonne exécution de levers GPS de haute précision, d'effectuer les observations dans de bonnes fenêtres. Si vous connaissez la latitude et la longitude à environ 1 près, le diagramme des satellites, le GDOP, l'élévation et les cartes du ciel du module de conception de réseaux de SKI-Pro vous aideront à sélectionner les fenêtres d'observation adéquates. Prenez un soin particulier à la sélection des fenêtres pour les observations en mode Statique Rapide. Une fenêtre d'observation appropriée pour le mode Statique Rapide doit contenir un minimum de 4 satellites d'élévations supérieures à 15 avec un GDOP 8, conditions à respecter à la référence ainsi qu'au mobile. Les fenêtres défavorables devraient exclusivement servir de transition entre plusieurs bonnes fenêtres lors d'observations de longue durée, par exemple depuis des stations de référence et pour de longues lignes de base. Utilisez la carte du ciel pour déterminer si les signaux émis depuis les satellites pourront ou non être reçus s'il existe des obstructions à proximité d'un point. Une dégradation du GDOP peut s'ensuivre. Contrôlez le GDOP en désactivant le satellite correspondant dans le module de disponibilité des satellites. Il est recommandé d'effectuer une reconnaissance soignée de tels sites. 13 Planification de la mission

14 Sélection des bonnes fenêtres GPS, suite Sélection des bonnes fenêtres Exemple: Fenêtre pour Statique Rapide : 4 satellites ou plus avec une élévation supérieure à 15. GDOP 8. Conditions idéales : 5 satellites ou plus. GDOP 5. Des élévations supérieures à 20. Toujours : Utiliser les cartes du ciel pour détecter les obstructions. Recalculer le GDOP si un satellite est masqué. Etre vigilant si 2 satellites sur 4 ou 5 présentent une élévation faible (<20 ). Bonne fenêtre - GDOP faible et stable Evitez les observations dans ce "pic" Mauvaise fenêtre - GDOP élevé Planification de la mission 14

15 Durées d'observation et longueurs de lignes de base La durée d'observation nécessaire à l'obtention d'un résultat précis en Post-Traitement dépend de plusieurs facteurs : la longueur de la ligne de base, le nombre de satellites, la géométrie des satellites (GDOP) et l'ionosphère. Etant donné que les observations en Statique Rapide ne se feront qu'avec 4 satellites ou plus et un GDOP < 8, la durée d'observation requise est principalement fonction de la longueur de la ligne de base et des perturbations ionosphériques. Les perturbations ionosphériques varient en fonction de l'heure et de la position à la surface de la Terre. Celles-ci étant bien plus faibles de nuit, les temps d'observations nocturnes en Statique Rapide peuvent souvent être diminués de moitié ou la longueur des lignes de base doublée. Il peut ainsi être avantageux de mesurer des lignes de base de 20km à 30 km de nuit. A moins d'être très restrictif, il est impossible de citer des durées d'observation pouvant être totalement garanties. Le tableau de la page suivante donne des indications, basées sur des tests effectués à des latitudes moyennes aux niveaux actuels de perturbations ionosphériques avec un capteur bifréquence. L'activité ionosphérique évolue selon un cycle de 11 années. Elle est actuellement en augmentation vers son niveau maximum. On peut ainsi s'attendre à ce que les durées d'observation aient à être prolongées ou les longueurs de lignes de base réduites. L'activité ionosphérique est également fonction de la position à la surface de la Terre. Son influence est généralement plus faible aux latitudes moyennes que dans les régions polaires ou équatoriales. Remarquez que les signaux émanant de satellites d'élévations faibles sont plus affectés par les perturbations atmosphériques que ceux émis par des satellites élevés. Pour des observations en Statique Rapide, il peut être utile d'augmenter les durées d'observation si deux satellites sur quatre ou cinq présentent une élévation faible ( < 20 ). 15 Durées d'observation et longueurs de lignes

16 Durées d'observation et longueurs de lignes de base, suite Durées et longueurs de lignes de base La durée d'observation dépend : de la longueur de la ligne de base du nombre de satellites de la géométrie des satellites (GDOP) de l'ionosphère Les perturbations ionosphériques varient en fonction de l'heure, du cycle jour/nuit, du mois, de l'année et de la position à la surface de la Terre. Le tableau fournit une aide indicative pour des longueurs de lignes de base et des durées d'observation à des latitudes moyennes aux niveaux actuels de perturbations ionosphériques avec un capteur bifréquence. Méthode d obs. Statique Rapide Nbre de sats GDOP Longueur de ligne de base Durée d ob servation approximative 8 De jour De nuit 4 ou plus 4 ou plus 5 ou plus Statique 4 ou plus 4 ou plus Jusqu à 5 km De 5 à 10 km De 10 à 15 km De 15 à 30 km Plus de 30 km De 5 à 10 min De 10 à 20 min Plus de 20 min De 1à 2 h De 2 à 3 h 5 min De 5 à 10 min De 5 à 20 min 1 h 2 h Durées d'observation et longueurs de lignes 16

17 Observations sur le terrain Site de référence La topographie GPS est une technique différentielle consistant à observer et à calculer des lignes de base entre les stations de référence et les mobiles. Comme de nombreuses lignes sont déterminées à partir de la même station de référence, le choix et la fiabilité de cette dernière revêtent une importance particulière. Les sites des stations de référence doivent être favorables aux observations GPS. Un bon site doit présenter les caractéristiques suivantes : Absence d'obstructions au-dessus d'un angle de coupure de 15. Absence de surfaces réfléchissantes pouvant être la cause de trajets multiples. Sûreté, absence de toute circulation, possibilité de laisser le capteur sans surveillance. Absence d'émetteur-récepteur puissant (radio, antennes TV, etc.) à proximité. Les résultats pour les différents points itinérants dépendront du capteur à la référence. Il est donc essentiel que celui-ci opère de façon fiable : L'alimentation électrique doit être garantie. Utilisez une batterie chargée. Raccordez éventuellement deux batteries. Lorsque c'est possible, prévoyez un transformateur branché sur le secteur. Assurez-vous que la capacité mémoire est suffisante pour enregistrer toutes les observations. Contrôlez la hauteur et l'excentrement de l'antenne. Vérifiez que les paramètres de configuration (type d observation, fréquence d enregistrement, etc.) ont été correctement fixés et qu ils coïncident avec ceux du mobile. Remarquez qu'il n'est pas nécessaire de mettre le capteur de référence en station sur un point connu. Il est bien plus avantageux d'établir des stations de référence provisoires en des sites répondant aux exigences susmentionnées que de mettre le capteur de référence en station sur des points connus inadaptés aux observations GPS. Des points connus en coordonnées locales doivent être intégrés au réseau GPS pour le calcul de la transformation du système WGS84 au système local. Il n'est pas nécessaire d'utiliser ces points comme stations de référence. Il peuvent être levés par le mobile. 17 Observations sur le terrain

18 Nécessité d'un point connu en WGS 84 Le calcul d'une ligne de base exige que les coordonnées d'un point (la référence) soient maintenues fixes. Les coordonnées de l'autre point (le mobile) sont déterminées par rapport à ce point "fixe". Pour éviter que les résultats soient faussés par des erreurs systématiques, les coordonnées du point "fixe" doivent être connues à environ 20 mètres près dans le système de coordonnées WGS 84. Il serait bon de connaître les coordonnées WGS 84 du point "fixe" à environ 10 mètres près faute de quoi des erreurs d'échelle de 1 à 2 ppm pourraient être introduites. Cela signifie que pour tout lever GPS de précision les coordonnées absolues d'un site du réseau doivent être connues en WGS 84 avec une précision d'environ 10 mètres. Les coordonnées WGS 84 d'un site sont souvent disponibles ou peuvent facilement être obtenues comme expliqué à la page 23. Observations sur le terrain Si les coordonnées WGS 84 d'un site ne sont pas connues ou ne peuvent pas être obtenues, le calcul de Position de Point Isolé (SPP, Single Point Position) pourra être utilisé dans SKI. Tenez toutefois compte du fait que la disponibilité sélective (Selective Availability, SA) peut être active. Seules des durées d'observation adéquates permettent d'en minimiser les effets dans le calcul de la Position de Point Isolé. Le capteur de la référence enregistre généralement des observations durant de longues heures tandis que le mobile se déplace de point en point. Dans un tel cas, la Position de Point Isolé pour le capteur de la référence calculée dans SKI-Pro ne devrait pratiquement pas se ressentir des effets de la disponibilité sélective. 18 Si une Position de Point Isolé est calculée à partir de quelques minutes d'observations seulement, les effets de la disponibilité sélective ne pourront être diminués. Les résultats risquent alors de présenter une erreur de 100 m voire plus. Lorsque vous déterminez une Position de Point Isolé pour le point initial d'un réseau, effectuez toujours le calcul sur un site pour lequel vous disposez de plusieurs heures d'observations. Les coordonnées WGS 84 résultantes devraient alors être bonnes à environ 10 mètres près. La durée minimale d'observation pour le calcul d'une Position de Point Isolé fiable est probablement de 2 à 3 heures avec 4 satellites ou plus et un bon GDOP. Plus la durée d'observation est longue, meilleure sera la Position de Point Isolé.

19 Observation de nouveaux points L'opérateur du capteur itinérant (mobile) doit également accorder de l'attention à certains aspects, notamment dans le cas de levers en Statique Rapide avec de courtes durées d'observation. Assurez-vous que les paramètres de configuration (la fréquence d'enregistrement, etc.) sont correctement fixés et coïncident avec ceux du capteur de la référence. Contrôlez la hauteur et l'excentrement de l'antenne. Surveillez le GDOP en cas de courte durée d'observation. N'effectuez des mesures qu'avec un GDOP 8 pour une précision de 5 à 10mm + 1 ppm en Statique Rapide. Guidage avec l'indicateur Stop & Go L'indicateur Stop & Go du capteur fournit à l'opérateur du récepteur itinérant les temps de mesure approximatifs pour des observations en Statique Rapide sur quatre satellites ou plus, avec un GDOP inférieur ou égal à 8. Il évalue le moment où le nombre d'observations réalisé est suffisant pour permettre leur Post-Traitement, autrement dit la résolution des ambiguïtés. A présent, les estimations sont calculées pour trois plages de lignes de base, de 0 à 5 km, de 5 à 15 km et au-delà de 15 km. Les estimations se basent sur la situation prévalant actuellement pour les observations GPS à des latitudes moyennes et supposent que le mobile et la référence poursuivent les mêmes satellites. L'indicateur Stop & Go ne pouvant surveiller que le mobile, il ne peut fournir qu'une estimation de la durée de mesure nécessaire. Il ne doit donc être utilisé que comme simple guide. 19 Observations sur le terrain

20 Remplir une fiche de terrain Comme pour tous les travaux topographiques, il s'avère utile de remplir une fiche de terrain pour chaque site d'observation GPS. Les fiches de terrain facilitent le contrôle et l'édition durant le Post-Traitement. Stations de Référence Absence d'obstructions au-dessus de 15. Absence de surfaces réfléchissantes (trajets multiples). Sûreté, possibilité de laisser l'équipement sans surveillance. Absence d'émetteur-récepteur à proximité. Alimentation électrique fiable. Grande capacité de mémoire. Paramètres de configuration corrects ( p. e. fréquence d'enregistrement). Contrôle de la hauteur et de l'excentrement de l'antenne. Possibilité de stationner un point inconnu. Il est préférable d'établir des stations de référence provisoires en de bons sites plutôt qu'en des points connus inappropriés. Capteur itinérant (mobile) Angle de coupure de 15. Les obstructions ne doivent pas empêcher la réception des signaux. Absence de surfaces réfléchissantes (trajets multiples). Absence d'émetteur-récepteur à proximité. Batterie chargée. Capacité mémoire suffisante. Paramètres de configuration corrects (p. e. fréquence d'enregistrement des données). Contrôle de la hauteur et de l'excentrement de l'antenne. Sélection des bonnes fenêtres d'observation. Surveillance du GDOP ( 8). Utilisation de l'indicateur Stop & Go comme un guide. Remplissage d'une fiche de terrain. Pour des travaux GPS de précision, les coordonnées WGS 84 d'un point doivent être connues à environ 10 mètres près. Observations sur le terrain 20

21 Remplir une fiche de terrain, suite Conseils pratiques Embases : contrôlez la bulle et le plomb optique. Veillez au calage et au centrage corrects de l'embase et du trépied. Contrôlez la lecture de hauteur et l'excentrement de l'antenne. Une erreur altimétrique se répercute sur toutes les composantes de la solution! Utilisez une radio pour maintenir le contact entre la référence et le mobile. Orientez les antennes pour les travaux de haute précision. Fiche de terrain Id Point : Date: N de série du capteur : Opérateur: N de carte mémoire : Type de mise en station : Hauteur d'antenne lue : Début de la poursuite : Fin de la poursuite : Nombre d'époques : Nombre de satellites : GDOP : Position de navigation : Lat. Lon. Alt Notes: 21 Observations sur le terrain

22 Importation des données dans SKI-Pro Contrôle et édition durant le transfert de données Les données peuvent être transférées directement dans SKI- Pro via le logement de carte du PC, via un lecteur de carte externe, depuis le contrôleur (System 300) ou le capteur (System 500) ou depuis une disquette contenant les données brutes. Au cours du transfert de données, l'opérateur a la possibilité de contrôler et d'éditer certaines données et particulièrement : L'identifiant de point : vérifiez l'orthographe, le respect des majuscules et minuscules, les espaces, etc. Assurez-vous que le même identifiant est associé aux différentes mesures d'un même point et que des points différents du même projet ont des identifiants différents. Hauteur d'antenne : comparez-la aux fiches de terrain. Remarquez que certains des paramètres de site ci-dessus peuvent être modifiés dans certains modules de SKI-Pro. Les lignes de base concernées doivent alors être redéterminées. Sauvegarde de données brutes et de projets Effectuez toujours une sauvegarde sur une disquette ou sur le disque dur après la lecture d'un jeu de données. Vous pouvez alors effacer puis réutiliser la carte mémoire tout en conservant les données brutes. Il est conseillé de créer un répertoire pour chaque carte en cas de sauvegarde de données de plusieurs cartes mémoires. Après l'importation de toutes les données relatives au projet, il est souvent opportun d'effectuer une sauvegarde de tout le répertoire du projet avant le Post-Traitement des données. Importation Observations des sur données le terrain dans SKI-Pro 22

23 Obtention de coordonnées WGS 84 initiales pour un point Comme expliqué page 18, le calcul d'une ligne de base nécessite de maintenir fixes les coordonnées d'un point. Les coordonnées de l'autre point sont alors calculées par rapport au point "fixe". Un lever GPS de précision nécessite de connaître les coordonnées absolues d'un site du réseau en WGS 84 à environ 10 mètres près. De telles coordonnées WGS 84 pour un site sont souvent disponibles ou peuvent facilement être obtenues. SKI-Pro permet de transformer facilement les coordonnées planes d'un point connu en coordonnées cartésiennes ou géographiques sur l'ellipsoïde local. Si les paramètres de transformation entre le système WGS84 et le système local sont connus de manière approchée, des coordonnées WGS 84 peuvent aisément être déterminées avec la précision requise. L'établissement d'enseignement supérieur ou le service topographique local sera généralement en mesure de vous fournir des paramètres de transformation approchés. Comme expliqué page 17, il n'est pas indispensable que le capteur de la référence soit mis en station sur un point connu. S'il a été positionné sur un point nouveau (inconnu) et qu'un point connu a été observé avec le mobile, calculez simplement la première ligne de base du point connu (le mobile) au point inconnu (la référence) de manière à obtenir et à stocker les coordonnées WGS84 initiales requises pour le capteur de la référence. Si vous ne disposez pas de bonnes coordonnées initiales en WGS84 et que vous ne pouvez pas les calculer selon les procédures décrites dans les deux derniers paragraphes, il vous est possible de recourir au calcul de la Position de Point Isolé (Single Point Position, SPP) dans SKI-Pro. Lorsque vous utilisez cette méthode, veillez à choisir un site pour lequel vous disposez de plusieurs heures d'observation. Les effets de la disponibilité sélective (SA) seront alors minimisés et les coordonnées WGS84 résultantes devraient satisfaire à l'exigence de précision (10 mètres) définie. Reportez-vous au paragraphe " Nécessité d'un point connu en WGS 84", page 18, pour plus de détails. N'oubliez pas que des coordonnées initiales de qualité insuffisante pour le capteur de la référence affectent le calcul de la ligne de base et peuvent conduire à des résultats hors tolérance. 23 Obtention de coordonnées Observations WGS sur 84 initiales terrain

24 Paramètres de Post-Traitement Angle de coupure Dans la grande majorité des cas, les paramètres de Post-Traitement GPS par défaut peuvent être acceptés par l opérateur sans que le moindre changement ait jamais à être effectué. L'opérateur pourra cependant être amené à modifier l'un ou l'autre paramètre en de très rares et très spécifiques occasions. Les paramètres les plus courants vont à présent être décrits : En topographie GPS, il est d'usage de fixer l'angle de coupure à 10 dans le capteur. 15 est la valeur par défaut du Post-Traitement de données. Evitez les angles de coupure inférieurs à 10 s'il vous faut obtenir des résultats très précis. Il vous est possible d'augmenter l'angle de coupure mais nous vous recommandons d'être très prudent lorsque vous le faites. Si l'angle de coupure pour le Post-Traitement est supérieur à celui défini dans le capteur, certaines observations ne seront pas utilisées pour le calcul des lignes de base et vous pourrez "perdre" un satellite. Il peut arriver que seuls trois satellites soient utilisés dans le calcul au lieu de quatre. Des résultats fiables ne sont pas envisageables avec seulement trois satellites. Il peut parfois être avantageux, cependant, de porter l'angle de coupure à environ 20 dans le cas de fortes perturbations ionosphériques pour autant que le nombre de satellites au-dessus de 20 soit suffisant et que le GDOP soit bon (utilisez le module de Disponibilité des Satellites de SKI- Pro pour contrôler le GDOP). Il peut arriver que le calcul d'une ligne de base ne corresponde pas à la précision recherchée même en observant cinq satellites. Si l'un de ces satellites ne s'élève jamais audessus d'environ 20, le contact avec ce satellite risque d'être fortement perturbé par l'ionosphère. Une augmentation de l'angle de coupure et un nouveau calcul avec seulement quatre satellites à fortes élévations peut parfois produire un meilleur résultat. Observations Paramètres de sur Post-Traitement le terrain 24

25 Ephémérides SKI-Pro utilise les éphémérides radiodiffusées enregistrées dans le capteur. Il s'agit de la procédure couramment utilisée dans le monde entier pour tous les travaux GPS de routine. L'utilisation d'éphémérides précises présente peu d'intérêt pour ce type de travaux GPS. Type de solution Le paramétrage par défaut du système, "Automatique", est en principe accepté pour des travaux GPS de précision. Les observations de Code et de Phase disponibles seront alors utilisées dans le calcul. Il ne devrait pas y avoir de grande différence entre la sélection de "Automatique" et celle de la "Phase" seule. Les résultats devraient être les mêmes, à peu de choses près. "Code" peut être utilisé pour le calcul rapide de lignes de base lorsqu une précision élevée n est pas requise, par exemple en exploration ou dans le cas de travaux offshore. La précision en position peut être au mieux de 0,3 m si seules des observations de code sont utilisées. La sélection de "Flottante" entraîne la non-résolution des ambiguïtés. Selon la fréquence, vous pouvez déterminer une solution flottante L1, L2, L1+L2 ou L3. La sélection d une solution flottante L3 se révèle judicieuse lors du traitement de longues lignes de base observées durant de longues périodes. Remarquez qu une solution flottante sera automatiquement calculée si la longueur d une ligne de base excède la valeur définie dans "Fixer les Ambiguïtés jusqu à :". 25 Paramètres de Post-Traitement

26 Fréquence SKI-Pro sélectionne automatiquement la fréquence ou la combinaison de fréquences la mieux adaptée pour la solution finale. Par conséquent, utiliser un autre paramètre que "Automatique" présente peu d intérêt. Si des données bi-fréquence sont disponibles, les deux fréquences seront en principe utilisées. Le délai de propagation du signal dans l ionosphère étant différent pour les fréquences L1 et L2, une combinaison linéaire de ces deux fréquences éliminant l influence des effets ionosphériques peut être calculée. Cependant, cette solution dite L3 fait perdre le caractère entier des ambiguïtés. Une solution flottante est calculée à la place et les ambiguïtés restent indéterminées. Il n est pas gênant, pour de très longues lignes de base (excédant 80 km), de disposer d une solution flottante, donc de laisser les ambiguïtés non résolues. Paramètres de Post-Traitement La solution flottante L3 est suffisamment précise, selon les spécifications du système, pour autant que les durées d observation soient suffisamment longues. Si les ambiguïtés ont été préalablement résolues sur L1 et L2, un deuxième calcul peut être effectué en introduisant les ambiguïtés entières fixées pour L1 et L2 dans la combinaison linéaire affranchie de l effet ionosphérique. Les perturbations ionosphériques sont éliminées et des ambiguïtés fixées sont utilisées. L emploi de cette stratégie est conseillé si les ambiguïtés peuvent être résolues et si l effet ionosphérique est significatif (c.-à-d. avec des lignes de base excédant 15 km). En revanche, dans le cas de lignes de base courtes, l utilisation de la combinaison linéaire affranchie de l effet ionosphérique accroîtrait le bruit de fond sans apporter de gain substantiel. L emploi d une solution standard L1+L2 est recommandé dans ce cas. 26 La sélection de "Automatique" conduit à l utilisation d une solution L3 par SKI-Pro si des données bifréquence sont disponibles et si la longueur de la ligne de base excède 15 km. Si les ambiguïtés peuvent être résolues, elles sont introduites dans la solution affranchie de l effet ionosphérique. Si les ambiguïtés ne peuvent pas être résolues, le résultat sera une solution flottante L3. La sélection de "L1+L2" forcera le calcul à utiliser les deux fréquences L1 et L2, sans second calcul affranchi de l effet ionosphérique, indépendamment de la longueur de la ligne de base. La sélection de "Sans iono (L3)" entraînera le calcul par le système d une solution L3 indépendamment de la longueur de la ligne de base.

27 Déterminer les ambiguïtés jusqu'à Durée mini pour solution flottante Ce paramètre fixe la longueur maximale d une ligne de base jusqu à laquelle le système cherchera à résoudre les ambiguïtés. La valeur par défaut est de 80 km. Il vous est possible de relever cette limite mais nous vous conseillons la plus grande prudence si vous le faites. Quoi qu il en soit, définir une valeur très élevée et parfaitement irréaliste ne présente aucun intérêt. Une solution flottante sera calculée pour les lignes de base excédant la longueur limite. La fréquence utilisée dans le calcul dépend du paramétrage de l option de la "Fréquence". En cas de sélection d "Automatique", une solution L3 sera calculée pour les lignes de base excédant 15 km. Il n est pas gênant, pour de longues lignes de base (auxquelles des durées d observation très longues sont généralement associées), de disposer d une solution flottante L3 à la place d ambiguïtés fixées. La solution flottante sera suffisamment précise si les spécifications du système sont respectées. Si les lignes de base ne dépassent pas la longueur limite, les mesures sur L1 et sur L2 sont injectées dans le calcul en tant qu observations individuelles. La recherche de Lambda, développée par l équipe du professeur Teunissen de la TU Delft, constitue une méthode efficace permettant de déterminer des jeux d ambiguïtés entières possibles. Divers critères de décision statistiques sont utilisés pour vérifier le degré d exactitude de la résolution des ambiguïtés. Ce paramètre définit la durée minimale pour laquelle SKI-Pro autorise le calcul d une solution flottante pour des intervalles statiques. Dans le cas de durées d observation trop brèves, les solutions flottantes peuvent être insuffisamment précises et une simple solution par le code peut se révéler préférable. Le paramétrage par défaut de 300 s signifie que SKI- Pro passe à une solution par le code seul si les ambiguïtés ne peuvent pas être résolues pour des durées d observation inférieures à 300 s. 27 Paramètres de Post-Traitement

28 Modèle troposphérique Le résultat final sera sensiblement le même si vous utilisez les modèles Hopfield, Saastamoinen ou Essen and Froome, mais ne travaillez jamais avec "Pas de troposphère". Vous ne pouvez pas espérer obtenir de bons résultats en l'absence de tout modèle troposphérique. Paramètres de Post-Traitement Modèle ionosphérique Ce paramètre permet la définition du modèle utilisé pour réduire l influence exercée par l ionosphère. Il revêt une importance toute particulière dans la résolution des ambiguïtés. Le paramètre par défaut est "Automatique", il sélectionnera automatiquement la meilleure solution possible. Si la durée d observation est suffisante à la référence, il s agira du "Modèle calculé". Sinon, le "Modèle Klobuchar" sera utilisé, pour autant que des données d almanachs soient disponibles. Il n est généralement pas nécessaire de modifier le paramètre par défaut. Le "Modèle calculé" peut également être sélectionné manuellement. Il est déterminé en utilisant les différences entre les signaux de L1 et de L2 reçus au sol par les capteurs. L'avantage à utiliser ce modèle réside dans le fait qu'il est calculé en fonction de conditions prévalant au moment des mesures et à l'endroit où elles sont effectuées. 28 Un minimum de 45 minutes de données est requis pour qu'un Modèle calculé puisse être utilisé. Le "Modèle Klobuchar" reflète particulièrement bien le cycle de 11 ans de l activité solaire. L utilisation de ce modèle peut se révéler très avantageuse durant une période de forte activité solaire. Le "Modèle Klobuchar" n est à sélectionner qu en cas de traitement d observations reçues par des capteurs Leica, ce type de données contenant les fichiers d almanach nécessaires à son emploi. Le modèle standard est basé sur une activité ionosphérique empirique et est fonction de l'angle horaire du soleil. Lorsque le modèle standard est sélectionné, des corrections sont appliquées à toutes les observations de phase. Ces corrections dépendent de l'angle horaire du soleil au moment des mesures et de l'élévation des satellites.

29 Utiliser modélisation statistique Sélectionnez cette option si vous souhaitez effectuer une modélisation supplémentaire de l ionosphère en déterminant son influence pour chaque époque. La modélisation statistique assiste la résolution des ambiguïtés pour des lignes de base de moyenne à grande longueur lorsque vous soupçonnez une activité ionosphérique assez soutenue. Soyez toutefois prudent pour des lignes de base relativement courtes car des données erronées (soumises à l'influence de trajets multiples ou d'obstructions) peuvent être mal interprétées, les erreurs étant alors mises sur le compte du bruit ionosphérique. Il est conseillé de conserver l option Automatique du paramétrage de l activité ionosphérique. En fonction de la longueur de la ligne de base, SKI-Pro fixe automatiquement le niveau de modélisation des changements de l activité ionosphérique d époque à époque. Vous pouvez définir le paramètre de l activité ionosphérique manuellement, les options étant Faible, Moyenne ou Elevée, si vous disposez d informations fiables sur le niveau actuel de l activité ionosphérique. Il est recommandé de ne pas modifier la valeur par défaut de 8 km pour la Distance mini. L influence de l ionosphère est plus réduite pour des distances plus courtes et la modélisation statistique n est pas nécessaire. 29 Paramètres de Post-Traitement

30 Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul Avant de démarrer le Post- Traitement des données, déterminez la méthode convenant le mieux au calcul du réseau en tenant compte des aspects suivants : Obtention de bonnes coordonnées initiales en WGS 84 pour un point. Rattachements aux réseaux existants. Calcul des coordonnées des stations de référence provisoires. Mesures en Statique Rapide à partir des stations de référence provisoires. Mesure de longues lignes de base. Mesure de courtes lignes de base. Si vous utilisez plusieurs stations de référence provisoires, commencez par déterminer ce "réseau temporaire", ce qui peut impliquer le rattachement de points d'appui existants. Sélectionnez et calculez les lignes une à une, contrôlez les résultats puis mémorisez les coordonnées des stations de référence provisoires si les résultats livrés par les calculs sont satisfaisants. Nous vous recommandons vivement de contrôler les coordonnées de chaque station de référence provisoire en utilisant des mesures multiples ou tout autre moyen, étant donné que tous les points itinérants sont rayonnés depuis ces stations de référence provisoires. Une fois le "réseau" de stations de référence provisoires déterminé, toutes les lignes de base restantes, c.-à-d. les lignes de base rayonnées vers les mobiles depuis les stations de référence provisoires, peuvent être calculées. Si vous mesurez des lignes de base de longueurs très différentes les unes des autres, il peut s'avérer utile d'opérer plusieurs sélections et d'effectuer des calculs séparés. De cette manière, vous pouvez sélectionner et déterminer des groupes de lignes de base pour lesquelles le paramétrage est identique. Evitez de combiner des lignes de base de longueurs totalement différentes dans une même phase de calcul et évitez également de combiner des lignes de base de courtes durées d'observation en "Statique Rapide" avec des lignes de base de longues durées d'observation en "Statique". Paramètres Sélection des lignes Post-Traitement de base 30

31 Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul, suite Importation de données et calcul Contrôle et édition durant le transfert des données : Identifiant de point Hauteur lue et excentrement d'antenne Coordonnées WGS 84 du point initial Sauvegarde des données brutes et du projet Prise en compte des points suivants : Méthode de calcul du réseau la plus appropriée Nécessité de disposer de bonnes coordonnées WGS 84 pour un point Rattachement à des réseaux existants Nécessité d'une transformation en coordonnées locales Calcul du réseau des stations de référence provisoires Calcul de nouveaux points depuis les stations de référence provisoires Mesure de longues lignes de base Mesure de courtes lignes de base Paramètres de Post-Traitement des données 31 Paramètres Sélection des Post-Traitement lignes de base

32 Interprétation des résultats Résolution d ambiguïtés Lors de l interprétation des résultats, il faut établir une distinction entre les lignes de base pour lesquelles la résolution des ambiguïtés a été tentée et celles pour lesquelles une solution flottante a été demandée. Dans le cas des lignes de base de longueur inférieure à la valeur limite ("Fixer les ambiguïtés jusqu à"), la résolution des ambiguïtés est toujours tentée sauf si le type de solution a été fixé à Flottante ou Code. Lorsque la technique Statique Rapide est employée avec des durées d observation courtes, la résolution des ambiguïtés est toujours nécessaire pour obtenir de bons résultats. S agissant de longues lignes de base observées durant de longues périodes, une solution dite L3 (combinaison linéaire de mesures de L1 et de L2) peut être mise en œuvre. Les effets ionosphériques sont ainsi éliminés mais la nature entière des ambiguïtés est perdue. Les exigences de précision ne peuvent être satisfaites que si les durées d observation sont suffisamment longues. Paramètres Interprétation de des Post-Traitement résultats des lignes de base Il est indispensable que la résolution des ambiguïtés soit tentée pour obtenir de bons résultats sur des lignes de base ne dépassant pas 20 à 30 km (valeur par défaut pour "Fixer les ambiguïtés jusqu à"). La résolution des ambiguïtés peut également être couronnée de succès sur des lignes plus longues, en conditions favorables. Si les lignes de base sont inférieures à la longueur limite, SKI-Pro cherche toutes les combinaisons d ambiguïtés possibles. Des techniques statistiques rigoureuses permettent de déterminer les deux solutions "les plus probablement correctes" à l aide de leurs niveaux de probabilité respectifs. Ces deux solutions sont ensuite comparées et si la probabilité que la première solution soit correcte est plus élevée que celle de la seconde, alors la première solution est retenue. 32 Dès que le module de recherche des ambiguïtés a déterminé les ambiguïtés les plus probables d un jeu d observations GPS, SKI-Pro reprend la totalité de la procédure avec un jeu d observations GPS différent. Il en résulte un second jeu d ambiguïtés. Les deux jeux d ambiguïtés ainsi calculés sont ensuite comparés. S ils sont identiques, les ambiguïtés déterminées sont considérées comme étant correctes. Afin d assurer le niveau de fiabilité le plus élevé possible, la recherche des ambiguïtés est menée en permanence sur l ensemble de l intervalle d observation. Remarquez cependant que de fortes perturbations ionosphériques, des trajets multiples ou d autres sources d erreurs peuvent entraîner des biais systématiques dans les observations de phase.

33 Résolution d ambiguïtés, suite Solutions flottantes Des contradictions entre les jeux d ambiguïtés calculés peuvent en résulter, conduisant à l indétermination des ambiguïtés. Dans de telles conditions, une durée d observation suffisante avec une bonne géométrie des satellites est nécessaire pour assurer la réussite de la résolution des ambiguïtés. Si vous vous tenez aux instructions relatives aux longueurs des lignes de base, aux fenêtres d'observation, au nombre de satellites, au GDOP et aux durées d'observation (éventuellement combinées à votre propre expérience), alors les résultats des lignes de base pour lesquelles les ambiguïtés ont été résolues devraient satisfaire aux exigences posées. SKI-Pro ne sera pas en mesure de résoudre les ambiguïtés si le nombre d'observations est insuffisant ou si la constellation des satellites est défavorable. Si les ambiguïtés ne sont pas résolues, il est fort peu probable que les exigences de précision posées pourront être respectées. Il est difficile de fournir une indication de précision lorsque les ambiguïtés ne sont pas résolues en Statique Rapide (courtes durées d'observation). On peut toutefois appliquer la règle empirique suivante: multiplier par 10 les valeurs de sigma de chaque coordonnée estimée de façon à obtenir une estimation approchée de la précision du calcul de la ligne de base. Remarquez qu il doit normalement être possible de résoudre les ambiguïtés pour des lignes de base de moins de 20 à 30 km, pour autant qu un nombre suffisant d observations ait été réalisé (cf. page 15 pour les longueurs de lignes de base et les durées d observation). Contrôlez le fichier journal (cf. page suivante) lorsque les ambiguïtés n ont pas été résolues. Pour les lignes de base supérieures à la longueur limite (valeur par défaut du système = 80 km), SKI-Pro élimine les effets ionosphériques mais ne tente pas de résoudre les ambiguïtés. Cette option peut également être imposée par la sélection du type de solution Flottante et de la Fréquence Sans iono (L3). Dans de tels cas, le résultat sera toujours accompagné du message "Ambiguïtés non résolues" (Etat des ambiguïtés = non). Les exigences de précision seront toutefois respectées si les durées d observation sont suffisamment longues. Remarquez qu il est peu intéressant de chercher à résoudre les ambiguïtés pour des lignes de base de longueur supérieure à 80 km. 33 Interprétation des résultats des lignes de base

34 Examen du fichier journal et comparaison des résultats La résolution des ambiguïtés telles qu elle est décrite dans le chapitre précédent est toujours tentée pour les lignes de base inférieures à la longueur limite. En consultant le fichier journal, vous trouverez un récapitulatif des résultats du calcul pour chaque ligne de base. Contrôlez les points suivants : Statistiques des observations : contrôlez le nombre de satellites : il doit toujours y en avoir quatre au minimum. Le fichier journal indique le nombre d observations utilisées et rejetées pour chaque satellite. Vérifiez l éventuelle présence d un taux de rejet anormalement élevé pour un satellite donné. Statistiques des ambiguïtés : le nombre total d ambiguïtés indépendantes déterminées pour l ensemble de l intervalle d observations est fourni. Vérifiez s il existe des parties de l intervalle statique pour lesquelles il est impossible de fixer des ambiguïtés. Statistiques des sauts de cycles : les sauts de cycles sont des discontinuités dans les ambiguïtés entières causées par des interruptions du signal. Elles sont en principe corrigées et mentionnées dans le fichier journal. Vérifiez si le nombre des sauts de cycles est élevé pour un satellite donné. SKI-Pro vous permet également d examiner les valeurs de DOP et les résidus issus du calcul. Les valeurs de DOP reflètent la qualité de la géométrie des satellites tandis que les résidus donnent une indication du niveau de qualité des données. Les cases correspondant aux valeurs de DOP et aux résidus doivent être cochées sur la page des Paramètres de Post-Traitement GPS / Sortie étendue avant le lancement du calcul. Vous voudrez bien vous reporter à l aide en ligne pour des informations détaillées. Les valeurs minimum et maximum de DOP sont également fournies dans le gestionnaire des résultats, ce qui vous indique la qualité de la géométrie des satellites sur lesquels se fonde le calcul de ligne de base. Si les ambiguïtés n ont pas pu être résolues avec des durées d observation brèves, les résultats ne satisferont pas aux exigences posées. Procédez alors à un nouveau calcul en modifiant les fenêtres des satellites, en désactivant un satellite donné ou en changeant le paramétrage. Soyez toutefois prudents et veillez à sélectionner des durées d observation suffisantes. Ne modifiez votre paramétrage que si le fichier journal vous fournit une bonne raison de le faire. Fichier journal et comparaison des résultats 34

35 Pour les lignes de base supérieures à la longueur limite (valeur par défaut du système = 80 km) ou en cas de sélection manuelle d une solution flottante L3, SKI-Pro élimine les effets ionosphériques mais ne tente pas de résoudre les ambiguïtés. Vérifiez le nombre de satellites observés lorsque vous examinez le fichier journal. Dans de tels cas, le résultat sera toujours accompagné du message "Ambiguïtés non résolues" (Etat des ambiguïtés = non). Les exigences de précision seront toutefois respectées si les durées d observation sont suffisamment longues. Nous vous recommandons de traiter le calcul en plusieurs phases si des lignes de base de longueurs très différentes doivent être déterminées. Vous pouvez ainsi sélectionner et calculer des groupes de lignes de base dont les paramètres de Post- Traitement sont identiques. Comparaison du fichier journal et des fiches de terrain Si les résultats ne répondent pas à vos attentes, il peut être utile de comparer les informations du fichier journal à celles des fiches de terrain. Vérifiez que le nombre de satellites utilisés pour le calcul de ligne de base correspond aux informations des fiches de terrain. Contrôlez aussi bien la station de référence que le mobile. Si le nombre de satellites n'est pas identique, les valeurs de GDOP peuvent être supérieures à ce que vous escomptiez. Contrôlez la valeur actuelle du GDOP pour les satellites utilisés dans le calcul en vous servant du module de disponibilité des satellites de SKI- Pro. Comparaison des résultats pour des solutions multiples Comparez les jeux de coordonnées obtenus si un même point a été observé dans deux fenêtres différentes ou si deux stations de référence ont fonctionné simultanément. 35 Fichier journal et comparaison des résultats

36 Enregistrement des résultats Une fois le récapitulatif des résultats et le fichier journal consultés, stockez les résultats correspondant à la précision que vous recherchez. Les coordonnées sont moyennées (moyenne pondérée) si plusieurs solutions sont stockées pour un même point. Si vous stockez par exemple les coordonnées du point A issues d'un calcul de ligne de base puis que vous déterminez ce même point par une autre ligne de base et que vous stockez ses nouvelles coordonnées, les coordonnées mémorisées seront actualisées pour prendre la valeur moyenne pondérée des deux solutions. La moyenne pondérée est prise en compte si les écarts tant planimétriques qu'altimétriques entre les deux solutions ne dépassent pas les limites de moyenne automatique des coordonnées fixées dans SKI-Pro (valeur par défaut = 0.075m). Il convient donc d'exercer un contrôle rigoureux lorsque des points déterminés par plusieurs calculs de lignes de base sont enregistrés. Comparez les résultats avant de les stocker. Enregistrement des résultats 36

37 Enregistrement des résultats, suite Interprétation et enregistrement des résultats Les ambiguïtés doivent être résolues pour des lignes de base en mode Statique Rapide aux durées d observation brèves, si des résultats de haute précision sont à obtenir. La solution L3 sans résolution des ambiguïtés est normalement utilisée pour les lignes de base de longueur supérieure observées durant de plus longues périodes. Lignes de base inférieures à la longueur limite (valeur par défaut = 80 km) : Résolution des Ambiguïtés toujours tentée. Ambiguïtés résolues (Etat des ambiguïtés = oui) : SKI-Pro a trouvé la solution la plus probable. Les résultats doivent normalement répondre aux exigences posées. Ambiguïtés non résolues (Etat des ambiguïtés = non) : Solution flottante présentée. Résultats non conformes aux exigences, à moins que les durées d observation soient suffisamment longues. Examinez le fichier journal et procédez à un nouveau calcul après modification du paramétrage. Lignes de base supérieures à la longueur limite (valeur par défaut = 80 km) : Solution L3, la résolution des ambiguïtés n'est pas tentée. Les résultats doivent répondre aux exigences posées pour autant que le nombre des observations soit suffisant. Les longues lignes requièrent de longues durées d'observation. Contrôlez les solutions multiples, les lignes de base indépendantes, etc. Enregistrez les résultats répondant aux exigences de précision posées. Les coordonnées sont moyennées si plusieurs résultats sont stockés. 37 Enregistrement des résultats

38 Ajustement, transformation et sortie des résultats Après avoir effectué les calculs relatifs aux observations, vous pouvez envisager de procéder à un ajustement si des points ont été observés à plusieurs reprises. Vous obtiendrez alors les meilleurs estimateurs de la position de ces points. Reportez-vous à l'aide en ligne du module SKI-Pro "Ajustement" pour plus de détails. Les coordonnées finales peuvent alors être exportées dans différents formats au moyen de la fonction d exportation en ASCII de SKI-Pro. Vous voudrez bien vous reporter à l aide en ligne de SKI-Pro pour plus de détails. Les calculs des lignes de base livrent des coordonnées en WGS84 pour résultats. Elles peuvent être transformées dans tout référentiel ou système en projection local en utilisant un "Système de Coordonnées" dans SKI-Pro. Vous voudrez bien vous reporter à l aide en ligne de SKI-Pro pour plus de détails. Ajustement, transformation, sortie des résultats 38

39 Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide en monofréquence Certains points doivent être pris en compte lorsque des mesures sont effectuées avec des capteurs SR510 (System 500) ou SR9400 / SR261 (System 300) de façon que les mesures permettent d'obtenir des résultats satisfaisants. Seules des fenêtres d'observation comportant un minimum de 5 satellites au-dessus de 15 et un bon GDOP (< 8) doivent être utilisées. La durée minimum d'observation en Statique et en Statique Rapide ne doit jamais être inférieure à 15 minutes. On peut considérer que la durée d'observation d'une ligne de base doit être d'environ 5 minutes par kilomètre de longueur de cette ligne avec une durée minimale de 15 minutes. Durées d'observation (minimales) recommandées : Longueur de ligne de base Durée d'observation 1 km 15 min. 2 km 15 min 3 km 15 min 4 km 20 min 5 km 25 min 6 km 30 min 7 km 35 min 8 km 40 min 9 km 45 min 10 km 50 min > 10 km > 60 min On peut généralement considérer qu'une observation en Statique Rapide est réussie lorsque SKI-Pro peut résoudre les ambiguïtés. Fournir une estimation de la durée d'observation requise est plus difficile pour des capteurs monofréquence que pour des capteurs bifréquence en raison de la quantité bien moindre d'informations disponibles pour le logiciel de Post- Traitement. Le tableau ci-contre devrait toutefois servir de guide. SKI-Pro ne cherchera pas, par défaut, à résoudre les ambiguïtés si moins de 5 minutes de données en Statique (Rapide) en monofréquence sont disponibles. Cette disposition vise à éviter les résultats non fiables. Une fois les ambiguïtés résolues, la longueur de la ligne de base est en principe connue avec une précision de l'ordre de 5 à 10 mm plus 2 ppm. 39 Remarques relatives aux mesures monofréquence

40 Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide..., suite Il est recommandé d'orienter toutes les antennes dans une même direction si une précision élevée est recherchée. Sur des lignes de base de plus de 10 km, la précision pouvant être atteinte avec des capteurs monofréquence est inférieure à celle pouvant être obtenue avec des capteurs bifréquence en raison des effets ionosphériques qui ne peuvent pas être éliminés avec des données monofréquence. Les utilisateurs ayant travaillé auparavant avec des capteurs bifréquence doivent donc être conscients de cet état de fait. Remarques relatives aux mesures monofréquence 40

41 TQM Leica Geosystems AG, Heerbrugg, Suisse, a été certifié comme étant doté d un système de qualité satisfaisant aux exigences des Normes Internationales relatives à la Gestion de la Qualité et aux Systèmes de Qualité (norme ISO 9001) et aux Systèmes de Gestion de l Environnement (norme ISO 14001). Total Quality Management- Notre engagement pour vous satisfaire totalement. Renseignez-vous auprès de notre représentation locale Leica Geosystems pour obtenir des informations détaillées concernant notre programme TQM 41 TQM

42 fr Imprimé en Suisse - Copyright Leica Geosystems AG, Heerbrugg, Suisse 2003 Traduction de la version originale ( en) Leica Geosystems AG CH-9435 Heerbrugg (Switzerland) Phone Fax