m.yarahmadi94
عضو جدید
روش تعیین موقعیت دقیق یا ppp
شبکه های ژئودزی
شبکه ژئودزی ماهواره ای درجه یک
این شبکه به صورت سه ضلع بندی با اضلاع به طور متوسط 100 کیلومتر در سطح کل کشور طراحی گردید. در این شبکه تعدادی از ایستگاه های شبکه ماهواره ای (15 ایستگاه) با شبکه ژئودزی کلاسیک مشترک بود.
شبکه ژئودزی ماهواره ای درجه2و3
پس از اتمام طرح ژئودزی درجه یک ،شبکه های درجه دو به منظور تکثیر نقاط و دسترسی راحت تر به ایستگاههای ژئودزی برای استفاده کنندگان طراحی می گردد،به نحوی که در داخل هر مثلث درجه یک،هفت ایستگاه درجه دو به فواصل تقریبی 20 تا 25 کیلومتر احداث گردید. اندازه‌گیری‌های این شبکه با دستگاههای دوفرکانسه انجام می گیرد. باتوجه به روندرو به رشد GPS و نیاز استفاده کنندگان به نقاط ژئودزی ماهواره ای در مرکز استانها و دیگر مناطق کشور،شبکه ژئودزی درجه سه شهری و پوششی طراحی می گردد.که فواصل بین این ایستگاهها در مناطق پوششی 8 تا 15کیلومتر میباشد.اندازه گیری های این شبکه با دستگاههای دوفرکانسه انجام می گیرد.
شبکه های ژئوديناميك
يكي از وظايف اصلي سازمان نقشه‌برداري كشور ايجاد يك چارچوب درتهيه نقشه‌هاي موردنياز تعيين مرزها و حدود استانها و هماهنگي درا ندازه‌گيريها وحفظ دقت‌هاي لازم میباشد. با پيشرفت‌هاي طراحي و ساخت نرم‌افزارها وگيرنده‌هاي GPS و دقت‌هاي بالاي آن كارايي اين سيستم در علوم مختلف مهندسي بيشتر نمايان گرديد. بطوري كه شبكه‌هاي دائمي GPS در گام اول به نام CIGNET و درگام دوم به نام IGS ايجاد گرديدند. در چند سال اخیر موضوع استفاده از GPS در بررسي و ميزان جابجايي‌هاي ناشي از حركات صفحات تكتونيكي و پديده‌هاي مربوط مورد توجه قرار گرفته است.
- شبکه های ژئودینامیک موردی
در اینگونه شبکه ها در چندین اپوک زمانی مشاهداتی با دقت فوق العاده بالا بصورت Network Positioning صورت می گیرد. که از آن جمله می توان به پروژه های زیر در ایران نام برد.
1- گسل شمال تهران
2- شبکه سراسری ایران
3- شبکه‌های ژئودینامیکی زاگرس
4- گسل تبریز
5- شبکه البرز
6- بم و کرمان
7- کپه داغ
8- نایبند
9- میناب
ایستگاه های دائم GPS
مطالعات ژئودینامیک در ایران به طور جدی از سال 1377 به منظور پایش تغییرات پوسته زمین در سازمان نقشه برداری کشور آغاز گردید و از همان زمان فعالیتها و تحقیقات ویژه ای در این راستا انجام شد. بر مبنای این مطالعات، شبکه ژئودینامیک سراسری ایران مشتمل بر 113 ایستگاه دائم GPS در سال 1383 به منظور بررسی حرکات تکتونیک طراحی شد و از همان زمان شروع به کار کرد.
این شبکه شامل 113 ایستگاه می باشد که در قالب یک شبکه اصلی و سه شبکه محلی چهار شبکه آذربایجان ، تهران و خراسان و با توجه به دو پارامتر لرزه خیزی و جمعیت طراحی شده است.
مشخصات فنی و روش انجام طرح های ژئودزی و ژئودینامیک:
در طرح های ژئودزی بر اساس دستور العمل های ملی (جلد اول ژئودزی- نشریه 1-119 معاونت برنامه ریزی ونظارت راهبردی ریاست جمهوری) طراحی، ساختمان و اندازه گیری می شوند و در طرح های ژئودینامیک بر اساس استاندارد های جهانی IGS و FGCC صورت می گیرد.
در خصوص بخش ایستگاه های دائم GPS بطور عمومی هر ایستگاه شامل یک محدوده تقریبی 2متر در 3 متر با امکانات برق و تلفن به صورت فنس کشی شده است که در داخل آن یک پیلار بتنی مسلح به منظور نصب آنتن، حسگر هواشناسی و تیلتمتر و یک رک به منظور قرار دادن گیرنده GPS و سایر تجهیزات جانبی قرارگرفته اند. تجهیزات فنی بکار رفته برای هر ایستگاه عبارتند ازیک گیرنده GPS دو فرکانسه با ویژگی های خاص ایستگاه دائم، یک آنتن choke ring، یک حسگر هواشناسی جهت ثبت دمای خشک و تر و رطوبت، یک تیلت مترجهت ثبت مقدار انحراف پیلار، یک دستگاه مودم برای ارتباط با گیرنده، یک باطری‌خشک برای مواقع قطعی برق و چندین کابل مخصوص برای ارتباطات تجهیزات فوق. لازم به ذکر است برای برخی از ایستگاه ها که امکان برق و تلفن وجود ندارد گزینه های صفحات خورشیدی و موبایل در نظر گرفته شده‌اند.
ملزومات و نیازهای طرح:
ساختمان:
1- ساختمان ژئودزی و ژئودینامیک موردی: در این بخش با توجه به نوع شبکه و محل ایستگاه و دقت مورد لزوم و بسیاری موارد دیگر ایستگاه بصورت پیلار، صفحه بتنی و یا میله محکم شده در سنگ در نظر گرفته می شود.
کارگر 3 نفر
نقشه بردار 1 نفر
خودرو 1 دستگاه
مصالح شامل سیمان، شن و ماسه، آرماتور باتوجه به دستور العمل و جنس خاک منطقه
میل استیل
دریل
موتور برق
هزینه تایپ کارت شناسایی و (گیرنده GPS دستی)
اجاره دفتر کار
قالب
رنگ آمیزی
هزینه های متفرقه و بالاسری
2- ساختمان ایستگاه دائم GPS: عموما به صورت پیلار بوده و شامل زه کشی، محوطه سازی، سیم کشی، نصب برق گیر و درنهایت آرماتور بندی، قالب بندی و بتن ریزی، فنس کشی می باشد.
اندازه گیری:
1- ژئودزی و ژئودینامیک موردی:
تعداد نقشه بردار : حداقل چهار نفر و بیشتر
کارگر: در صورت همراه نبودن راننده به ازاء هر نقشه بردار یک نفر
خودرو: حداقل چهار دستگاه
دفتر کار: با توجه به فواصل هر گروه کاری متغییر است.
گیرنده GPS دو فرکانسه: حداقل سه دستگاه
با توجه به موارد ذکر شده به صورت کلی راندمان قرائت شبکه به صورت زیر است:
2- ایستگاه های دائم GPS
گیرنده دو فرکانس مخصوص به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
آنتن GPS نوع Choke Ring
سنسور هواشناسی به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
تیلت متر به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
مودم یا GSMمودم به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
رک به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
تعیین موقعیت مطلق دقیق PPP
تعيين موقعيت اساس مهندسى نقشه بردارى است. تعيين موقعيت متحرک جزء لا ينفک هر سيستم رديابى و هدايت يک متحرک مى باشد. سيستمى در رديابى موفقتر است که بتواند موقعيت خود را به شکل دقيقترى تامين کند. به طور کلى روشهاى مختلفى همچون استفاده از شبکه هاى سيار مخابراتى، تعيين موقعيت ماهواره اى و تعيين موقعيت درون خودرو وجود دارند که توسط اين روشها موقعيت يابى انجام مى شود. وجود اطلاعات دقيق مدار وساعت ماهواره هاى GPS باعث شکل گيرى روش موقعيت يابى جديدى تحت عنوان "روش " موقعيت يابى مطلق دقيق (PPP) شده است. در اين روش بر اساس پردازش مشاهدات غير تفاضلى شبه فاصله وفاز موج حامل از يک تک گيرنده GPS دقتى در حدود سانتيمتر تا دسى متر بدست مى آيد . اين ميزان دقت در حال حاضر صرفا از روشهاى تفاضلى ومشاهدات همزمان حداقل ۲ ايستگاه گيرنده قابل حصول است . قابليت وتاثير اين روش در زمينه کاربردهاى تعيين موقعيت بسيار قابل توجه خواهد بود. اين روش علاوه بر قابليتهاى فراوان در عملياتهاى زمينى مى تواند هزينه هاى فراوان مربوط به تجهيزات ونيروى انسانى را کاهش داده وبا حذف نياز به ايستگاه مبنا محاسبات را تا حد زيادى ساده کند .يکی از مباحث مهم در ژئودزی تعيين موقعيت نقاط است که به دو روش نسبی و دقيق انجام میشود. روش تعيين موقعيت مطلق دقيق (PPP) که در دو دهه اخير گسترش يافته و مزايای ويژه‌ای نسبت به روش نسبی دارد، هنوز نتوانسته به دقت روش-های تعيين موقعيت نسبی برسد. عمده‌ی مشکلات اين روش مربوط به مدل‌های پردازش، ابهام فاز غيرصحيح و دقت برآورد اثر تروپوسفر است. تاکنون تلاش‌های زيادی برای اصلاح مدل‌ها و کاليبراسيون باياس فازهای ماهواره‌ای صورت گرفته است.
سرویس های بین المللی مرتبط با ژئودزی
سرویس تعیین موقعیت دقیق NRCAN : Natural Resources Canada
یکی از روش های تعیین موقعیت که در این چند ساله مورد توجه قرار گرفته ، تعیین موقعیت مطلق دقیق PPP یا Precise Point Positioning می باشد.
چندین سرویس اینترنتی برای تعیین موقعیت دقیق وجود دارد که به معرفی یکی از آنها NRCAN می پردازیم .
سرویس تعیین موقعیت دقیق منابع طبیعی کانادا (NRCAN) که با CSRS-PPP شناخته می شود می پردازیم.
برای استفاده از این سرویس به سایت منابع طبیعی کانادا رفته و ثبت نام میکنیم بعد از ثبت نام با دریافت یک ایمیل account خود را فعال میکنیم .
پس از طی کردن مراحل ثبت نام به دو صورت میتوانیم از این سرویس استفاده کنیم .
1) روش اول
استفاده از آن به صورت online
در این روش فایل های مشاهداتی خود را آپلود کرده و تعیین موقعیت دقیق انجام میشود .
که در اینجا ما 4 فایل مشاهداتی Rinex داریم.
برای استفاده از این روش کافیست وارد سایت شده و username و password را وارد کرده و وارد CRS Online Database شویم .
با طی کردن مسیر زیر بصورت آنلاین میتوانیم فایل های راینکس خود را یکی یکی ارسال کرده و موقعیت دقیق ان ها را دریافت نماییم .
1. Home
2. Earth Sciences
3. Geomatics
4. Geodetic Reference Systems
5. Tools and Applications
6. Precise Point Positioning
در این قسمت با استفاده از choose File می توانیم فایل خود را برای تعیین موقعیت دقیق انتخاب کنیم . نوع تعیین موقعیت نیز در قسمت processing mode ( استاتیک یا کنیماتیک ) انتخاب مینماییم .
با انتخاب نوع سیستم مرجع مثلا (ITRF) و نیز وارد کردن ایمیل و زدن دکمه submit to PPP فایل آپلود شده و تعیین موقعیت می گردد . نتایج این پردازش به ایمیل ارسال می گردد.
روش شماره 2)
در این روش ما با استفاده از یک نرم افزار بنام PPP Direct به صورت مستقیم فایل های خود را ارسال و نتایج برای ما به صورت ایمیل فرستاده می شود . ما میتوانیم تا حجم 100 مگابایت فایل مشاهداتی خود را بصورت همزمان برای پردازش ارسال کنیم.
که در اینجا ما فقط به ارسال و دریافت بصورت Online اکتفا میکنیم.
شبکه های ژئودزی
شبکه ژئودزی ماهواره ای درجه یک
این شبکه به صورت سه ضلع بندی با اضلاع به طور متوسط 100 کیلومتر در سطح کل کشور طراحی گردید. در این شبکه تعدادی از ایستگاه های شبکه ماهواره ای (15 ایستگاه) با شبکه ژئودزی کلاسیک مشترک بود.
شبکه ژئودزی ماهواره ای درجه2و3
پس از اتمام طرح ژئودزی درجه یک ،شبکه های درجه دو به منظور تکثیر نقاط و دسترسی راحت تر به ایستگاههای ژئودزی برای استفاده کنندگان طراحی می گردد،به نحوی که در داخل هر مثلث درجه یک،هفت ایستگاه درجه دو به فواصل تقریبی 20 تا 25 کیلومتر احداث گردید. اندازه‌گیری‌های این شبکه با دستگاههای دوفرکانسه انجام می گیرد. باتوجه به روندرو به رشد GPS و نیاز استفاده کنندگان به نقاط ژئودزی ماهواره ای در مرکز استانها و دیگر مناطق کشور،شبکه ژئودزی درجه سه شهری و پوششی طراحی می گردد.که فواصل بین این ایستگاهها در مناطق پوششی 8 تا 15کیلومتر میباشد.اندازه گیری های این شبکه با دستگاههای دوفرکانسه انجام می گیرد.
شبکه های ژئوديناميك
يكي از وظايف اصلي سازمان نقشه‌برداري كشور ايجاد يك چارچوب درتهيه نقشه‌هاي موردنياز تعيين مرزها و حدود استانها و هماهنگي درا ندازه‌گيريها وحفظ دقت‌هاي لازم میباشد. با پيشرفت‌هاي طراحي و ساخت نرم‌افزارها وگيرنده‌هاي GPS و دقت‌هاي بالاي آن كارايي اين سيستم در علوم مختلف مهندسي بيشتر نمايان گرديد. بطوري كه شبكه‌هاي دائمي GPS در گام اول به نام CIGNET و درگام دوم به نام IGS ايجاد گرديدند. در چند سال اخیر موضوع استفاده از GPS در بررسي و ميزان جابجايي‌هاي ناشي از حركات صفحات تكتونيكي و پديده‌هاي مربوط مورد توجه قرار گرفته است.
- شبکه های ژئودینامیک موردی
در اینگونه شبکه ها در چندین اپوک زمانی مشاهداتی با دقت فوق العاده بالا بصورت Network Positioning صورت می گیرد. که از آن جمله می توان به پروژه های زیر در ایران نام برد.
1- گسل شمال تهران
2- شبکه سراسری ایران
3- شبکه‌های ژئودینامیکی زاگرس
4- گسل تبریز
5- شبکه البرز
6- بم و کرمان
7- کپه داغ
8- نایبند
9- میناب
ایستگاه های دائم GPS
مطالعات ژئودینامیک در ایران به طور جدی از سال 1377 به منظور پایش تغییرات پوسته زمین در سازمان نقشه برداری کشور آغاز گردید و از همان زمان فعالیتها و تحقیقات ویژه ای در این راستا انجام شد. بر مبنای این مطالعات، شبکه ژئودینامیک سراسری ایران مشتمل بر 113 ایستگاه دائم GPS در سال 1383 به منظور بررسی حرکات تکتونیک طراحی شد و از همان زمان شروع به کار کرد.
این شبکه شامل 113 ایستگاه می باشد که در قالب یک شبکه اصلی و سه شبکه محلی چهار شبکه آذربایجان ، تهران و خراسان و با توجه به دو پارامتر لرزه خیزی و جمعیت طراحی شده است.
مشخصات فنی و روش انجام طرح های ژئودزی و ژئودینامیک:
در طرح های ژئودزی بر اساس دستور العمل های ملی (جلد اول ژئودزی- نشریه 1-119 معاونت برنامه ریزی ونظارت راهبردی ریاست جمهوری) طراحی، ساختمان و اندازه گیری می شوند و در طرح های ژئودینامیک بر اساس استاندارد های جهانی IGS و FGCC صورت می گیرد.
در خصوص بخش ایستگاه های دائم GPS بطور عمومی هر ایستگاه شامل یک محدوده تقریبی 2متر در 3 متر با امکانات برق و تلفن به صورت فنس کشی شده است که در داخل آن یک پیلار بتنی مسلح به منظور نصب آنتن، حسگر هواشناسی و تیلتمتر و یک رک به منظور قرار دادن گیرنده GPS و سایر تجهیزات جانبی قرارگرفته اند. تجهیزات فنی بکار رفته برای هر ایستگاه عبارتند ازیک گیرنده GPS دو فرکانسه با ویژگی های خاص ایستگاه دائم، یک آنتن choke ring، یک حسگر هواشناسی جهت ثبت دمای خشک و تر و رطوبت، یک تیلت مترجهت ثبت مقدار انحراف پیلار، یک دستگاه مودم برای ارتباط با گیرنده، یک باطری‌خشک برای مواقع قطعی برق و چندین کابل مخصوص برای ارتباطات تجهیزات فوق. لازم به ذکر است برای برخی از ایستگاه ها که امکان برق و تلفن وجود ندارد گزینه های صفحات خورشیدی و موبایل در نظر گرفته شده‌اند.
ملزومات و نیازهای طرح:
ساختمان:
1- ساختمان ژئودزی و ژئودینامیک موردی: در این بخش با توجه به نوع شبکه و محل ایستگاه و دقت مورد لزوم و بسیاری موارد دیگر ایستگاه بصورت پیلار، صفحه بتنی و یا میله محکم شده در سنگ در نظر گرفته می شود.
کارگر 3 نفر
نقشه بردار 1 نفر
خودرو 1 دستگاه
مصالح شامل سیمان، شن و ماسه، آرماتور باتوجه به دستور العمل و جنس خاک منطقه
میل استیل
دریل
موتور برق
هزینه تایپ کارت شناسایی و (گیرنده GPS دستی)
اجاره دفتر کار
قالب
رنگ آمیزی
هزینه های متفرقه و بالاسری
2- ساختمان ایستگاه دائم GPS: عموما به صورت پیلار بوده و شامل زه کشی، محوطه سازی، سیم کشی، نصب برق گیر و درنهایت آرماتور بندی، قالب بندی و بتن ریزی، فنس کشی می باشد.
اندازه گیری:
1- ژئودزی و ژئودینامیک موردی:
تعداد نقشه بردار : حداقل چهار نفر و بیشتر
کارگر: در صورت همراه نبودن راننده به ازاء هر نقشه بردار یک نفر
خودرو: حداقل چهار دستگاه
دفتر کار: با توجه به فواصل هر گروه کاری متغییر است.
گیرنده GPS دو فرکانسه: حداقل سه دستگاه
با توجه به موارد ذکر شده به صورت کلی راندمان قرائت شبکه به صورت زیر است:
| نوع شبکه | تعداد ایستگاه قرائت شده در یک ماه |
| شبکه ژئودزی درجه یک | 50 ایستگاه |
| شبکه ژئودزی درجه دو | 70 ایستگاه |
| شبکه ژئودزی درجه سه | 100 ایستگاه |
| شبکه ژئودینامیک موردی | 12 ایستگاه |
2- ایستگاه های دائم GPS
گیرنده دو فرکانس مخصوص به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
آنتن GPS نوع Choke Ring
سنسور هواشناسی به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
تیلت متر به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
مودم یا GSMمودم به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
رک به ازاء هر ایستگاه یک دستگاه
تعیین موقعیت مطلق دقیق PPP
تعيين موقعيت اساس مهندسى نقشه بردارى است. تعيين موقعيت متحرک جزء لا ينفک هر سيستم رديابى و هدايت يک متحرک مى باشد. سيستمى در رديابى موفقتر است که بتواند موقعيت خود را به شکل دقيقترى تامين کند. به طور کلى روشهاى مختلفى همچون استفاده از شبکه هاى سيار مخابراتى، تعيين موقعيت ماهواره اى و تعيين موقعيت درون خودرو وجود دارند که توسط اين روشها موقعيت يابى انجام مى شود. وجود اطلاعات دقيق مدار وساعت ماهواره هاى GPS باعث شکل گيرى روش موقعيت يابى جديدى تحت عنوان "روش " موقعيت يابى مطلق دقيق (PPP) شده است. در اين روش بر اساس پردازش مشاهدات غير تفاضلى شبه فاصله وفاز موج حامل از يک تک گيرنده GPS دقتى در حدود سانتيمتر تا دسى متر بدست مى آيد . اين ميزان دقت در حال حاضر صرفا از روشهاى تفاضلى ومشاهدات همزمان حداقل ۲ ايستگاه گيرنده قابل حصول است . قابليت وتاثير اين روش در زمينه کاربردهاى تعيين موقعيت بسيار قابل توجه خواهد بود. اين روش علاوه بر قابليتهاى فراوان در عملياتهاى زمينى مى تواند هزينه هاى فراوان مربوط به تجهيزات ونيروى انسانى را کاهش داده وبا حذف نياز به ايستگاه مبنا محاسبات را تا حد زيادى ساده کند .يکی از مباحث مهم در ژئودزی تعيين موقعيت نقاط است که به دو روش نسبی و دقيق انجام میشود. روش تعيين موقعيت مطلق دقيق (PPP) که در دو دهه اخير گسترش يافته و مزايای ويژه‌ای نسبت به روش نسبی دارد، هنوز نتوانسته به دقت روش-های تعيين موقعيت نسبی برسد. عمده‌ی مشکلات اين روش مربوط به مدل‌های پردازش، ابهام فاز غيرصحيح و دقت برآورد اثر تروپوسفر است. تاکنون تلاش‌های زيادی برای اصلاح مدل‌ها و کاليبراسيون باياس فازهای ماهواره‌ای صورت گرفته است.
سرویس های بین المللی مرتبط با ژئودزی
سرویس تعیین موقعیت دقیق NRCAN : Natural Resources Canada
یکی از روش های تعیین موقعیت که در این چند ساله مورد توجه قرار گرفته ، تعیین موقعیت مطلق دقیق PPP یا Precise Point Positioning می باشد.
چندین سرویس اینترنتی برای تعیین موقعیت دقیق وجود دارد که به معرفی یکی از آنها NRCAN می پردازیم .
سرویس تعیین موقعیت دقیق منابع طبیعی کانادا (NRCAN) که با CSRS-PPP شناخته می شود می پردازیم.
برای استفاده از این سرویس به سایت منابع طبیعی کانادا رفته و ثبت نام میکنیم بعد از ثبت نام با دریافت یک ایمیل account خود را فعال میکنیم .
پس از طی کردن مراحل ثبت نام به دو صورت میتوانیم از این سرویس استفاده کنیم .
1) روش اول
استفاده از آن به صورت online
در این روش فایل های مشاهداتی خود را آپلود کرده و تعیین موقعیت دقیق انجام میشود .
که در اینجا ما 4 فایل مشاهداتی Rinex داریم.
برای استفاده از این روش کافیست وارد سایت شده و username و password را وارد کرده و وارد CRS Online Database شویم .
با طی کردن مسیر زیر بصورت آنلاین میتوانیم فایل های راینکس خود را یکی یکی ارسال کرده و موقعیت دقیق ان ها را دریافت نماییم .
1. Home
2. Earth Sciences
3. Geomatics
4. Geodetic Reference Systems
5. Tools and Applications
6. Precise Point Positioning
در این قسمت با استفاده از choose File می توانیم فایل خود را برای تعیین موقعیت دقیق انتخاب کنیم . نوع تعیین موقعیت نیز در قسمت processing mode ( استاتیک یا کنیماتیک ) انتخاب مینماییم .
با انتخاب نوع سیستم مرجع مثلا (ITRF) و نیز وارد کردن ایمیل و زدن دکمه submit to PPP فایل آپلود شده و تعیین موقعیت می گردد . نتایج این پردازش به ایمیل ارسال می گردد.
روش شماره 2)
در این روش ما با استفاده از یک نرم افزار بنام PPP Direct به صورت مستقیم فایل های خود را ارسال و نتایج برای ما به صورت ایمیل فرستاده می شود . ما میتوانیم تا حجم 100 مگابایت فایل مشاهداتی خود را بصورت همزمان برای پردازش ارسال کنیم.
که در اینجا ما فقط به ارسال و دریافت بصورت Online اکتفا میکنیم.
