انواع روش های برداشت با GNSS

 
برداشت با GNSS (Global Navigation Satellite System) یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تعیین موقعیت در نقشه‌برداری، ژئودزی، عمران، معدن و پروژه‌های زیرساختی است. در این روش، موقعیت نقاط زمینی با استفاده از سیگنال‌های ماهواره‌ای و گیرنده‌های GNSS محاسبه می‌شود.
امروزه با پیشرفت فناوری GNSS، روش‌های متنوعی برای برداشت اطلاعات مکانی با دقت‌های مختلف توسعه یافته‌اند که انتخاب هر روش به دقت مورد نیاز، شرایط پروژه و تجهیزات موجود بستگی دارد.
 
دسته‌بندی کلی انواع برداشت GNSS
روش‌های برداشت GNSS به‌طور کلی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
  • برداشت ایستا (Static)
  • برداشت سینماتیک (Kinematic)
در ادامه، هر یک از این روش‌ها و زیرشاخه‌های آن‌ها را به‌طور کامل بررسی می‌کنیم.
۱. برداشت GNSS به روش ایستا (Static GNSS Survey)
در برداشت ایستا، گیرنده GNSS برای مدت‌زمان مشخصی (از چند دقیقه تا چند ساعت) روی یک نقطه ثابت قرار می‌گیرد تا داده‌های ماهواره‌ای جمع‌آوری شود. این روش بالاترین دقت را در میان روش‌های GNSS ارائه می‌دهد.
ویژگی‌ها
  • دقت بسیار بالا (میلی‌متری)
  • مناسب شبکه‌های ژئودتیکی
  • زمان‌بر نسبت به سایر روش‌ها
  • نیازمند پس‌پردازش (Post-Processing)
کاربردها
  • ایجاد شبکه‌های کنترل زمینی
  • پروژه‌های ژئودزی دقیق
  • پایش تغییرشکل سازه‌ها و زمین
  • پروژه‌های مرجع‌سازی مختصات
۲. برداشت GNSS ایستا سریع (Rapid Static)
برداشت ایستا سریع نسخه بهینه‌شده روش ایستا است که زمان برداشت را به چند دقیقه کاهش می‌دهد، در حالی که دقت قابل قبولی حفظ می‌شود.
 
مزایا
  • سرعت بالاتر نسبت به Static
  • دقت سانتی‌متری
  • مناسب پروژه‌های متوسط
 
کاربردها
  • ایجاد نقاط کنترل محلی
  • پروژه‌های عمرانی
  • برداشت نقاط مبنا در کارگاه‌ها
۳. برداشت GNSS به روش سینماتیک پس‌پردازشی (PPK)
در روش PPK (Post Processed Kinematic)، گیرنده متحرک همزمان با یک گیرنده مبنا داده‌ها را ثبت می‌کند و پردازش نهایی پس از برداشت انجام می‌شود.
 
ویژگی‌ها
  • دقت بالا (سانتی‌متری)
  • عدم نیاز به اینترنت در زمان برداشت
  • مناسب مناطق دورافتاده
 
کاربردها
  • نقشه‌برداری مسیرها
  • برداشت نقاط طولی و عرضی
  • پروژه‌های راه‌سازی و خطوط انتقال
۴. برداشت GNSS به روش RTK (Real Time Kinematic)
در روش RTK، تصحیحات موقعیت‌یابی به‌صورت آنلاین و آنی از ایستگاه مبنا به گیرنده متحرک ارسال می‌شود و مختصات دقیق در لحظه محاسبه می‌گردد.
 
مزایا
  • دقت بالا در زمان واقعی
  • سرعت بسیار مناسب
  • کاهش زمان پردازش
 
معایب
  • نیاز به ارتباط رادیویی یا اینترنت
  • حساس به قطع ارتباط
 
کاربردها
  • پروژه‌های عمرانی سریع
  • پیاده‌سازی و کنترل اجرا
  • برداشت توپوگرافی
  • کشاورزی دقیق (Precision Agriculture)
۵. برداشت GNSS شبکه‌ای (Network RTK)
در این روش، تصحیحات RTK از شبکه‌ای از ایستگاه‌های دائمی GNSS (CORS) دریافت می‌شود و نیازی به ایجاد ایستگاه مبنای محلی نیست.
 
مزایا
  • پوشش وسیع
  • دقت بالا
  • کاهش هزینه تجهیزات
 
کاربردها
  • پروژه‌های شهری
  • نقشه‌برداری گسترده
  • پروژه‌های GIS و کاداستر
۶. برداشت GNSS ناوبری (Navigation / Single Point Positioning)
این روش ساده‌ترین نوع برداشت GNSS است که تنها با یک گیرنده و بدون تصحیحات انجام می‌شود.
 
ویژگی‌ها
  • دقت پایین‌تر (چند متر)
  • سرعت بالا
  • مناسب کاربردهای عمومی
 
کاربردها
  • ناوبری
  • پایش‌های غیر دقیق
۷. برداشت GNSS به روش PPP (Precise Point Positioning)
PPP (Precise Point Positioning) روشی از برداشت GNSS است که در آن تعیین موقعیت با استفاده از یک گیرنده GNSS و بدون نیاز به ایستگاه مبنا انجام می‌شود. در این روش، از مدل‌های دقیق مداری و ساعت ماهواره‌ها که توسط مراکز بین‌المللی (مانند IGS) ارائه می‌شوند، استفاده می‌گردد.
 
ویژگی‌های برداشت PPP
  • عدم نیاز به Base Station
  • قابل انجام به‌صورت ایستا یا سینماتیک
  • نیازمند پردازش پس‌پردازشی یا سرویس‌های آنلاین
  • زمان همگرایی (Convergence Time) نسبتاً طولانی
 
دقت برداشت PPP
  • ایستا: تا چند سانتی‌متر
  • سینماتیک: چند سانتی‌متر تا دسی‌متر (بسته به زمان برداشت)
 
کاربردهای PPP
  • پروژه‌های مناطق دورافتاده
  • ژئودزی و مطالعات علمی
  • ایجاد نقاط کنترل بدون ایستگاه مبنا
  • پروژه‌هایی با محدودیت تجهیزات
مفهوم Base و Rover در برداشت GNSS
Base Station (ایستگاه مبنا) چیست؟
Base یک گیرنده GNSS ثابت است که روی نقطه‌ای با مختصات معلوم یا قابل محاسبه مستقر می‌شود. وظیفه Base، محاسبه خطای سیگنال‌های ماهواره‌ای و ارسال یا ذخیره این تصحیحات است.
Rover چیست؟
Rover گیرنده GNSS متحرک است که برای برداشت نقاط، مسیرها یا سطوح استفاده می‌شود و با دریافت تصحیحات از Base، مختصات دقیق را محاسبه می‌کند.
برداشت GNSS به روش Base & Rover
در روش Base & Rover، یک گیرنده به‌عنوان مبنا و یک یا چند گیرنده به‌عنوان متحرک به‌صورت هم‌زمان داده‌برداری می‌کنند. این ساختار پایه‌ی روش‌های RTK و PPK است.
مزایای روش Base & Rover
  • افزایش دقت موقعیت‌یابی
  • حذف بخش بزرگی از خطاهای ماهواره‌ای
  • انعطاف‌پذیری در پروژه‌ها
  • مناسب پروژه‌های محلی و منطقه‌ای
کاربردها
  • پروژه‌های عمرانی
  • نقشه‌برداری دقیق
  • پیاده‌سازی سازه‌ها
  • برداشت توپوگرافی و کاداستر
 
روش‌های برداشت GNSS شامل Static، RTK، PPK، PPP و Base & Rover هر کدام برای شرایط خاصی طراحی شده‌اند. انتخاب روش مناسب به عواملی مانند دقت مورد نیاز، شرایط پروژه، دسترسی به اینترنت و تجهیزات موجود بستگی دارد. شناخت تفاوت این روش‌ها نقش کلیدی در افزایش دقت، کاهش هزینه و موفقیت پروژه‌های نقشه‌برداری دارد.