GNSS a GPS měření pro geodézii a mapování

GNSS měření využívá signály družic globálních navigačních systémů pro přesné určování polohy bodů na zemském povrchu. V geodézii se GNSS přijímače používají pro zaměřování, vytyčování, tvorbu bodových a prostorových dat, kontrolní měření i mapování. Pojem GPS se často používá obecně pro satelitní měření, samotné GNSS však zahrnuje více satelitních systémů, například GPS, Galileo, GLONASS a BeiDou.

Moderní geodetické GNSS systémy umožňují podle použité metody určovat polohu od běžné navigační přesnosti až po centimetrovou přesnost v režimu RTK. Výsledná přesnost závisí na použitém přijímači a anténě, dostupnosti satelitních signálů, korekcích, metodě měření a podmínkách na stanovišti.

Jak funguje GNSS měření

GNSS přijímač přijímá signály z družic a z jejich zpracování určuje svou polohu. Pro přesné geodetické měření se k samotným satelitním pozorováním využívají také korekční data, která pomáhají odstranit nebo omezit vliv některých zdrojů chyb.

GNSS systém pro geodetické měření se může skládat z přijímače s integrovanou nebo externí anténou, terénního kontroleru a zdroje korekcí. V závislosti na způsobu práce může přijímač fungovat jako rover, případně jako součást základnové stanice.

RTK měření

RTK (Real-Time Kinematic) je metoda GNSS měření, při které přijímač v terénu získává korekční data v reálném čase a průběžně vypočítává přesnou polohu. Při vhodných podmínkách a kvalitním korekčním řešení umožňuje RTK měření dosahovat centimetrové úrovně přesnosti.

Korekce mohou být poskytovány z vlastní GNSS základny, prostřednictvím rádiového spojení nebo přes internet. V praxi je velmi rozšířený přenos korekcí prostřednictvím protokolu NTRIP a sítí permanentních referenčních stanic.

GNSS základna a rover

Při klasickém RTK měření se používá dvojice přijímačů – základna (base) a rover. Základna je umístěna na známém nebo vhodně určeném bodě a poskytuje korekční data pohyblivému roveru. Rover pak může v terénu určovat souřadnice měřených bodů v reálném čase.

Alternativou k vlastní základně je využití sítě permanentních referenčních stanic. GNSS přijímač pak získává korekční data prostřednictvím mobilního internetu a služby poskytující RTK korekce.

NTRIP a síťové RTK korekce

NTRIP je internetový protokol používaný pro přenos korekčních dat GNSS. V kombinaci se sítí referenčních stanic umožňuje přijímat korekce přímo do roveru bez nutnosti provozovat vlastní základnovou stanici.

Pro geodetické měření tak může být praktickou sestavou jeden GNSS rover s kontrolerem a datovým připojením. Konkrétní způsob připojení a dostupná přesnost závisí na použité korekční službě, pokrytí mobilní sítí, přijímači a podmínkách měření.

Statické GNSS měření

Statické GNSS měření využívá delší pozorování na jednom nebo více bodech a následné zpracování naměřených dat. Používá se například pro určování souřadnic bodů, budování a kontrolu geodetických základů nebo další úlohy, kde je důležité dosáhnout vysoké přesnosti.

Na rozdíl od RTK měření není výsledná poloha určována okamžitě v terénu, ale data lze následně zpracovat vhodným softwarem. Volba délky měření a způsobu zpracování závisí na požadované přesnosti a konkrétní geodetické úloze.

GNSS měření a vytyčování

GNSS přijímače se používají nejen pro zaměřování, ale také pro vytyčování bodů a linií. Terénní software porovnává aktuální polohu roveru s projektovanými souřadnicemi a vede obsluhu k požadovanému bodu.

GNSS vytyčování je vhodné například pro stavebnictví, inženýrské sítě, komunikace, terénní úpravy a další aplikace, kde je potřeba rychle přenést souřadnice projektu do terénu.

GNSS pro geodézii, stavebnictví a GIS

Podle použitého systému a přesnosti najdou GNSS přijímače uplatnění v celé řadě oborů:

• geodézie – zaměřování bodů, vytyčování a geodetické práce,
• stavebnictví – vytyčování, kontrola polohy a výšek a sběr bodů v terénu,
• GIS a mapování – sběr prostorových a atributových dat,
• inženýrské sítě – zaměřování tras a objektů technické infrastruktury,
• monitoring a kontrolní měření – sledování polohy vybraných bodů v čase,
• zeměměřictví a katastrální práce – podle požadované metodiky, přesnosti a použitých postupů.

GNSS přijímače a antény

Pro přesné měření je důležitý nejen samotný GNSS přijímač, ale také kvalitní GNSS anténa. Přijímač zpracovává satelitní signály a anténa je jejich fyzickým rozhraním; u geodetických aplikací proto může mít volba antény významný vliv na kvalitu výsledného měření.

Moderní GNSS řešení mohou mít přijímač a anténu integrovány v jednom kompaktním zařízení, případně mohou být tvořena modulární sestavou. K tomu se přidává terénní kontroler a komunikační rozhraní pro příjem korekcí a přenos naměřených dat.

Jak vybrat GNSS systém

Při výběru GNSS systému je vhodné vycházet především z požadované přesnosti, způsobu měření a dostupnosti korekcí. Důležité jsou také možnosti komunikace, podpora jednotlivých satelitních systémů, počet sledovaných signálů, odolnost přístroje, výdrž baterie a kompatibilita s terénním softwarem.

• Pro přesné geodetické měření – geodetický GNSS přijímač s podporou RTK a vhodnou geodetickou anténou.
• Pro RTK bez vlastní základny – rover s podporou síťových korekcí a NTRIP.
• Pro vlastní základnu a rover – dvě kompatibilní GNSS jednotky nebo odpovídající základnové a roverové řešení.
• Pro statická měření – přijímač vhodný pro záznam a následné zpracování GNSS observací.
• Pro GIS a mapování – kompaktní GNSS řešení s vhodným kontrolerem a softwarem pro sběr prostorových dat.
• Pro stavebnictví – odolný GNSS rover s rychlým vytyčováním a praktickým terénním softwarem.

GNSS měření v praxi

GNSS technologie dnes představuje jeden ze základních způsobů určování prostorové polohy v geodézii, stavebnictví a mapování. Výhodou je rychlé získání souřadnic bez nutnosti přímé viditelnosti mezi měřenými body, která je naopak typická pro některé metody měření totální stanicí.

GNSS však není univerzální náhradou totální stanice. V místech se zastíněným výhledem na oblohu, například u vysokých budov, pod hustou vegetací nebo v některých interiérech, mohou být podmínky pro satelitní měření nevhodné. Proto se v profesionální geodézii GNSS často kombinuje s totálními stanicemi a dalšími měřickými metodami.

V nabídce GEOPEN najdete GNSS přijímače, antény, příslušenství a služby pro RTK měření i další způsoby satelitního určování polohy. S výběrem vhodné sestavy vám pomůžeme podle požadované přesnosti, způsobu práce a dostupnosti korekcí.