Il sistema di coordinate dei dati gnss grezzi e il ricalcolo periodico delle basi permanenti

Topografia
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Un cordiale saluto a tutti.
Mi chiamo Pier Giorgio, sono geometra, lavoro come dipendente, e dal 2018 anch’io uso il gnss per i rilievi, finalizzati alla progettazione di lavori stradali. Lavoro in modalità NRTK con le correzioni del servizio SPIN 3, esporto il rilievo nel formato RW5 che viene recepito dal programma di topografia e progettazione stradale. Ho scoperto topgeometri facendo ricerche sulle riconfinazioni (poi ho preso “tecniche di riconfinazione”) per esigenze personali, ma la topografia in generale mi interessa. So di rivolgermi ad una platea di esperti alla quale vorrei porre due domande sul sistema gnss per le quali ho ancora dubbi:

1)In quale sistema di riferimento sono espresse le coordinate geografiche o geocentriche dei punti memorizzati nei files RW5? Le basi permanenti sono inquadrate nella rete dinamica nazionale quindi ETRS2000; nel palmare posso scegliere Roma 40, ED50, ecc.; tra loro i satelliti usano il WGS84…

JB,NMC317000100RIFERIMENTI,DT08-14-2024,TM17:52:52
MO,AD0,UN1,SF1.00000000,EC1,EO0.0,AU0
--SurvCE Version 2.61.7
--CRD: Numeric
--Definito da Utente: UTM/WGS84/32N/ISOMETRICO
--Equipaggiamento: SF3040  SN:20154,10003
--Antenna Type: [NAVSF3040],RA0.0000m,SHMP0.0000m,L10.0906m,L20.1043m,--SF-3040 Internal Antenna
--File Localizzazione: Nessuno
--File Separazione Geoide: \Programmi\SurvCE\Data\north Italy EGM2008.gsf
--Scala GPS: 1.00000000
--Scale Point not used
--DT08-14-2024
--TM17:52:51
--RTK Method: RTCM, Device: Raccoglitore Dati Internet, Network: NTRIP RTK_MAC/MAX_RTCM3
BP,PN21,LA44.432014439952,LN8.173415851204,EL205.5060,AG0.000,PA0.091,--75
--Entered HR: 1.4000, Vertical
LS,HR0.0906
GPS,PN21,LA44.432014439952,LN8.173415851204,EL205.506000,--75
--GS,PN21,N 4954322.9603,E 443972.5028,EL160.7881,--75
--Entered HR: 1.4000, Vertical
LS,HR1.4906
GPS,PN10002,LA44.445180002238,LN8.110432925822,EL317.125200,--81
--GS,PN10002,N 4957232.4555,E 435421.6896,EL270.6699,--81
--GT,PN22,SW2327,ST316287200,EW2327,ET316305800
--Valid Readings: 15 of 15
--Fixed Readings: 15 of 15
--Nor Min: 4957232.4506  Max: 4957232.4601
--Eas Min: 435421.6700  Max: 435421.7009
--Elv Min: 270.6527  Max: 270.6957
--Nor Avg: 4957232.4555  SD: 0.0034
--Eas Avg: 435421.6896  SD: 0.0092
--Elv Avg: 270.6699  SD: 0.0133
--HRMS Avg: 0.0293 SD: 0.0001 Min: 0.0293 Max: 0.0298
--VRMS Avg: 0.0413 SD: 0.0006 Min: 0.0410 Max: 0.0430
--HDOP Avg: 2.2508  Min: 1.8028 Max: 2.5495
--VDOP Avg: 3.7800 Min: 3.3000 Max: 4.1000
--PDOP Avg: 4.4010 Min: 3.7603 Max: 4.8280
--Number of Satellites Avg: 7 Min: 7 Max: 8
--DT08-14-2024
--TM17:59:21

2)Le coordinate delle basi permanenti sono ricalcolate due volte all’anno. Qualche millimetro, ma faccio un discorso teorico. Se un rilievo viene eseguito parte prima e parte dopo un ricalcolo delle basi, i punti battuti dopo non sono “spostati” di quel piccolo delta rispetto ai primi? Ovvero i primi non sono “spostati” rispetto ai secondi? E se le cose funzionano davvero così c’è un modo per rimediarvi?
Chiedo scusa per eventuali banalità, perdite di tempo e ringrazio per l’attenzione.

2

Ciao Pier Giorgio e benvenuto sul forum (qui ci diamo tutti del tu, ok?).

Provo a risponderti io:

  1. A quanto mi risulta, per aver sviluppato l’import del formato RW5 sul mio software Geocat, le coordinate geografiche (latitudine e longitudine) riportate in questo file sono nel sistema di riferimento WGS84 perché è questo il sistema globale usato dal sistema GNSS. Tuttavia non so dirti se per caso venga data facoltà alle case produttrici delle strumentazioni di modificare questo datum in funzione dell’area geografica, anche se dubito che ci sia questa possibilità dato che l’RW5 è un formato internazionale.

  2. Il WGS84 è un sistema cartesiano globale 3D con origine sul centro di massa della terra. Quindi, un punto rilevato dalla base permanente prima che le sue coordinate geocentriche siano state modificate, avrà coordinate riferite sempre all’origine del sistema, e lo stesso accade per i punti rilevati quando la base ha subito la correzione delle sue coordinate. È come se tu il secondo rilievo lo facessi riferito ad un’altra base: le coordinate dei punti rilevati sono comunque riferite alla stessa origine del sistema. Lo spostamento tra i punti del primo rilievo (ante-correzione) rispetto a quelli del secondo rilievo (post-correzione) avviene solo se tu elabori le baseline del primo rilievo rispetto alla base permanente post-correzione o, viceversa, elabori le baseline del secondo rilievo rispetto alla base permanente pre-correzione.

3

Ciao Gianni e grazie dell’attenzione.
Ho trovato per caso alcune informazioni sull’argomento che sembrano specificare la questione, questo è il link della pagina:

Per chi volesse vedere.

Vorrei sapere un’altra cosa. Alcuni corsi hanno singole lezioni anche di 3 ore, ma per me è difficile seguirle interamente: posso spezzarle in due o tre parti, ciascuna in giorni diversi, senza dover ricominciare da capo? Ovviamente il test lo eseguirei in un’unica sessione.
Grazie.

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Ciao Piergiorgio e grazie per il link alla pagina web che tratta i sistemi di riferimento, la leggerò con attenzione perché c’è sempre da imparare.

Nel frattempo ti rispondo a questo tuo quesito:

Non c’è l’obbligo di seguire il video delle lezioni dall’inizio alla fine, puoi tranquillamente guardarlo per spezzoni, ti basta solo prendere nota del tempo al quale sei arrivato e, alla visione successiva, portarti con il cursore su quel punto. Così come puoi anche tornare indietro per riguardare parti che vuoi rivedere o riguardare il video più volte.

Il test invece devi terminarlo nell’arco dell’ora (60 minuti) di tempo che viene concessa. Ma, se lo fallisci, puoi ripeterlo, con l’unica variante che non trovi tutte le stesse domande ma ne trovi alcune di diverse.

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Ciao Pier Giorgo

quanto da te scritto è giustissimo e Gianni ti ha già risposto esaurientemente (come sempre d’altronde) in merito al sistema globale wgs geocentrico con origine nel centro di massa della terra.

Pertanto, se nel tuo software lavori con le coordinate geografiche wgs84 allora le coordinate dei punti rilevati “nel primo rilievo” saranno uguali alle coordinate del “secondo rilievo” a prescindere dal ricalcolo della base.

Io ad esempio lavoro in una zona che si trova mediamente al centro tra due basi permanenti e lo stesso punto a volte viene misurato da una base e a volte da un’altra base (distanti tra loro circa 40 km) ma le coordinate del punto sono sempre quelle (con le dovute tolleranze naturalmente).

Io lavoro principalmente con le baseline e non con le coordinate wgs.

Le baseline sono la differenza geocentrica DX, DY e DZ nel sistema globale geocentrico, tra la base permanente e il punto rilevato, quindi se il punto rilevato è sempre lo stesso ma la base permanente subisce una rideterminazione le baseline (per lo stesso punto) determinate in periodi diversi saranno leggermente diverse.

Anche una diversa altezza della palina dell’antenna rover fa modificare le baseline (se consideriamo il centro di fase dell’antenna, mentre non cambia se le baseline le riferiamo a terra).

Naturalmente utilizzando le baseline occorre tenere sempre aggiornate (con diverse numerazioni) la base permanente, e, salvo modifiche sostanziali, non vale la pena gestire più riferimenti della stessa base (coors) solo per qualche millimetro di spostamento dovuto al “ricalcolo della posizione”.

Detto questo utilizzando le baseline e le coordinate delle basi permanenti aggiornate ogni volta, per lo stesso punto rilevato si avrà che le coordinate geografiche del punto saranno inquadrate nel sistema WGS84 e saranno sempre uguali (a prescindere dalla posizione della base permanente) ma baseline saranno diverse essendo queste ultime sempre riferite alla base permanente e quindi “seguono” e dipendono dagli spostamenti della base.

Buona giornata

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Ciao Fausto e grazie per la tua risposta.

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Ciao Fausto,
ma quindi non è una complicazione lavorare con le baseline? Io lavoro in Nrtk ed utilizzo sempre le coordinate geografiche convinto che sono sempre le stese a priscindere dalla rideterminaziine delle basi permanenti e da quale base si stia utilizzando durante il rilievo. Qual è il beneficio di utilizzare le baseline?
Grazie in anticipo per il tuo eventuale riscontro.

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Ciao Cristian
benefici veri e proprio non ce ne sono in realtà.

Lavorare con le baseline vuole dire avere le misure agganciate “fisicamente” ad una determinata base permanente, e se “sposto” la base anche le baseline vengono spostate di conseguenza.

Diciamo che è come per il rilievo celerimetrico nel quale le misure celerimetriche sono tutte legate indissolubilmente alla stazione dalla quale sono state misurate.

Io utilizzo la rete hexagon con mountpoint IMAX con correzione d’area in quanto “normalmente” mi trovo a rilevare in una zona ubicata all’incirca nel baricentro di tre basi permanenti (circa 25 km da tutte e tre le basi) per cui avere la correzione d’area mi permette di avere misurazioni più attendibili e avendo la possibilità di verificare alcuni punti misurati anni addietro devo dire che le misurazioni corrispondono ancora oggi.

Quindi, per i miei rilievi, tutte le misurazioni gnss sono rilevate a queste tre basi permanenti.

Se invece si utilizza un mountpoint VRS allora il sistema gnss genera diverse basi virtuali (dipende dal tipo di rete che si utilizza). Difatti la rete Hexagon ad ogni reset della configurazione del controller/antenna o ad ogni riavvio genera una base virturale in prossimità del primo punto rilevato.

Pertanto, nel caso si utilizza il VRS non avrebbe senso -secondo me- utilizzare le baseline in quanto per gestire le baseline con più basi diventa un pò più laborioso, per cui in sede di esportazione del libretto dal controller si fanno ricalcolare tutte le misure rilevate riferite ad un’unica base virtuale.

Concludo dicendoti che lavorazione con baseline oppure con coordinate geocentriche/geografiche di fatto non cambia il risultato finale, ma è solo una modalità operativa anche in base al tipo di software che si utilizza.

Naturalmente se lavori con le coordinate geografiche/geocentriche e devi presentare un lavoro catastale tramite Pregeo, devi fare in modo che il tuo software deve crearti a posteriori le baseline riferite ad una base in quanto pregeo elabora i dati partendo dalle baseline e non dalle coordinate geografiche, tant’è che il rilievo satellitare Pregeo lo gestisce come se fosse un rilievo celerimetrico.

Saluti e buona giornata