Kvalitetsutvärdering av höjdbestämning med GNSS-teknik : Variansanalys av enkelstations-RTK och nätverks-RTK

Autor: Andersson, Hanna-Mia, Persson, Elinor
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: GNSS-teknik ersätter i allt högre grad terrester mätteknik, dels på grund av sin enkelhet och dels på grund av att den är mindre kostsam än traditionella metoder. En vanlig förekommande GNSS-teknik är RTK (Real Time Kinematic) som är en teknik som beräknar en position i realtid genom bärvågsmätning. Inom RTK-mätning finns det olika tekniker att utöva; enkelstations-RTK (ERTK) och nätverks-RTK (NRTK). I studien undersöktes kvaliteten och lägesosäkerhet på höjdbestämningsdata erhållen från dessa metoder. En envägs variansanalys (ANOVA) användes för att undersöka om det fanns en signifikant skillnad mellan de genomsnittliga avvikelser som erhölls från mätmetoderna. Mätmetoderna utfördes över två punkter med känd höjd som fastställdes tidigare med ett dubbelavvägningståg. ERTK och NRTK varvades med en observationstid på 20 minuter med positioneringsintervall på 3 sekunder. Tidseparationen mellan mätningarna varade i 30 minuter och sammanlagt utfördes 5 mätserier med 400 observationer i varje serie. Grova fel eliminerades genom att kassera värden som föll utanför 3σ-gränsen. Resultaten från ERTK-mätningarna visade att punkten kunde höjdbestämmas med en lägesosäkerhet på 22 mm och en mätosäkerhet på 32 mm (2σ) för samtliga mätserier tillsammans. Internt varierade lägesosäkerheten 13–28 mm mellan serierna. NRTK mätningarna erhöll en total lägesosäkerhet på 14 mm och en mätosäkerhet på 24 mm (2σ). Från enskilda mätserier erhöll serie 3 den lägsta lägesosäkerheten på 9 mm, och serie 4 den högsta med 18 mm. Generellt visade NRTK-metoden lägre och jämnare avvikelser från referensdata än ERTK, resultatet kan dock ha blivit påverkat av basens läge i relation till ett närliggande träd. ANOVA-testet visade att det fanns en signifikant skillnad mellan mätserierna (p =0,00) per enskild metod, men skillnaden av medelavvikelserna mellan dessa metoder var inte signifikanta (p =0,115). Resultatet från denna studie är viktig med avseende på kvalitetsutvärdering av olika GNSS-metoder och kan användas som underlag för beslut om tillämpad metod för andra mätuppdrag.
A quality survey was performed on the position accuracy of two GNSS-methods (single station-RTK and network-RTK) for height determination, and a one-way analysis of variance (ANOVA) was used for statistical investigation of differences in the spread of height deviations. The GNSS-methods were applied on a reference point, which was determined prior with leveling, and measured with 20 minutes observation time and 30 minutes time separation, resulting in 5 series containing 400 observations each from respective method. The ANOVA test was performed by grouping the height deviations with respect to the measurement series, as well as the mean deviations with respect to the methods. Height determination with the ERTK method showed a total positional uncertainty of 22 mm (13-28 mm between the series) and a measurement uncertainty of 32 mm (2σ). Results obtained with NRTK showed a total positional uncertainty of 14 mm (9-14 between the series) and a total measurement uncertainty of 24 mm (2σ). The statistical tests showed that the differences between the measurement series for individual methods were significant (p = 0,000) but that the mean deviations between the methods were not (p = 0,115). NRTK obtained a lower positional uncertainty than ERTK measurements in this study, and the ANOVA test showed that there was no significant difference in the distribution of the mean deviations between the measurement methods. This study is important with regard to quality evaluation of different GNSS-methods and can be used as a basis for deciding on the applied measurement method.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: