guide des modes gps statique et statique...

Version 3.0Français

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Guide des modes GPS Statique et Statique Rapide

GPS System 500

2 Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Nous vous adressons tous nos compliments pourl'achat d'un System 500 de Leica Geosystems.

System GPS500

3Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr 3

Introduction

Planification globale d'un lever GPS

Planification de la mission

Durées d'observation et longueurs de lignes de base

Observations sur le terrain

Importation des données dans SKI-Pro

Obtention de coordonnées WGS 84 initiales pour un point

Paramètres de Post-Traitement

Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul

Interprétation des résultats

Examen du fichier journal et comparaison des résultats

Enregistrement des résultats

Ajustement, transformation et sortie des résultats

Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide en monofréquence

Sommaire

Sommaire

6

7

13

15

17

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4 Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0frTable des matières

Table des matières

Introduction ................................................... 6

Planification globale d'un lever GPS ........... 7Longueur de ligne de base .......................................... 7Stations de référence provisoires pour levers enStatique Rapide ........................................................... 8Contrôle des nouveaux points ..................................... 9Observations de jour/de nuit. Mesure de longueslignes ........................................................................ 10Planning de travail - meilleures périodesd'observation ............................................................ 10Transformation dans un système de coordonnéeslocales .......................................................................11

Planification de la mission ......................... 13GDOP (Geometric Dilution of Precision) - Coefficientd'affaiblissement de la précision ................................ 13Sélection des bonnes fenêtres GPS .......................... 13

Durées d'observation et longueurs delignes de base.............................................. 15

Observations sur le terrain ......................... 17Site de référence ....................................................... 17

Nécessité d'un point connu en WGS 84 .......................... 18Observation de nouveaux points ............................... 19

Guidage avec l'indicateur Stop & Go ............................... 19Remplir une fiche de terrain....................................... 20

Importation des données dans SKI-Pro .... 22Contrôle et édition durant le transfert de données ...... 22Sauvegarde de données brutes et de projets ............. 22

Obtention de coordonnées WGS 84initiales pour un point ................................. 23

Paramètres de Post-Traitement ................. 24Angle de coupure ...................................................... 24Ephémérides ............................................................ 25Type de solution ........................................................ 25Fréquence ................................................................ 26Déterminer les ambiguïtés jusqu'à ............................. 27Durée mini pour solution flottante .............................. 27Modèle troposphérique ............................................. 28Modèle ionosphérique ............................................... 28Utiliser modélisation statistique .................................. 29

5Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr 5

Table des matières, suite

Table des matières

Sélection des lignes de base - Stratégiede calcul ....................................................... 30

Interprétation des résultats ........................ 32Résolution d’ambiguïtés ............................................ 32Solutions flottantes .................................................... 33

Examen du fichier journal etcomparaison des résultats ......................... 34

Comparaison du fichier journal et des fichesde terrain .................................................................. 35Comparaison des résultats pour des solutionsmultiples ................................................................... 35

Enregistrement des résultats ..................... 36

Ajustement, transformation et sortiedes résultats ................................................ 38

Remarques relatives aux mesures enStatique et Statique Rapide enmonofréquence ........................................... 39


IntroductionLe présent guide expose la manièrede conduire des levers GPS enmodes Statique et Statique Rapideen insistant sur les points devantfaire l'objet d'une attentionparticulière.

Bien que cette brochure se destinede façon spécifique au GPS -System 500 et System 300 de LeicaGeosystems, elle contient denombreuses informations àcaractère général valables pour tousles systèmes GPS. Des informationscomplémentaires sont disponiblesdans les différents guides inclusdans les documentations techniquesdu System 500 et du System 300.

Introduction

La topographie par GPS s'estlargement répandue en raison desnombreux avantages qu'elleprésente en matière de précision, derapidité, de polyvalence et deproductivité. Toutefois, lestechniques employées sontradicalement différentes de celles dela topographie classique.

Les mesures GPS sont relativementsimples et fournissent de bonsrésultats si certaines règlesfondamentales sont respectées. D'unpoint de vue pratique, il est sansdoute plus utile de connaître lesrègles de base relatives à laplanification, à l'observation et aucalcul des levers GPS que dedisposer de connaissancesthéoriques approfondies sur lesystème de positionnement mondialpar satellites.

7 Planification globale d'un lever GPSGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Planification globale d'un lever GPS

Cette hypothèse est d'autant plusvraie que la ligne de base est courte,car il est alors très probable quel'atmosphère traversée par lessignaux atteignant les deux capteursest identique.

Les levers en mode Statique Rapidese caractérisent par des tempsd'observation courts. Il est doncparticulièrement important pour cemode de mesure que lesperturbations ionosphériques soientplus ou moins identiques sur lesdeux sites.

Il convient ainsi de minimiser leslongueurs de lignes de base nonseulement en Statique Rapide maispour tous les types de levers GPS.

Longueur de ligne de base

Un capteur GPS mesure la phasedes signaux des satellites reçusavec une précision millimétrique.Cependant, les signaux émis par lessatellites se propagent dans l'espaceen direction de la Terre et traversentdonc l'atmosphère, constituée del'ionosphère et de la troposphère,par laquelle ils sont modifiés. Lesperturbations de l'atmosphèreentraînent une atténuation de laprécision des observations.

La topographie GPS est uneméthode différentielle. Une ligne debase entre deux capteurs estobservée et calculée. Si les deuxcapteurs reçoivent au mêmemoment les signaux émis par lesmêmes satellites, les effetsatmosphériques s'annulent engrande partie.

8Planification globale d'un lever GPS Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Stations de référence provisoires pour levers en Statique Rapide

Sur les plans de la productivité et dela précision, il est préférable demesurer des lignes de base courtes(p. e. 5km) depuis plusieurs stationsde référence provisoires plutôt qued'essayer de mesurer de longueslignes de base (p. e. 15 km) depuisun point central.

Le temps d'observation et laprécision dépendant principalementde la longueur de la ligne de base, ilest vivement recommandé deréduire celle-ci au minimum.

Selon la zone et le nombre de pointsà lever par GPS, il vous faudraenvisager d'établir une station deréférence provisoire, voire plusieurs.

Les lignes de base rayonnéesdepuis une station de référenceprovisoire peuvent atteindreplusieurs kilomètres de longueur.N'oubliez cependant pas qu'il estavantageux d'en limiter la longueur.Le tableau de la page 16 indique leslongueurs de lignes de base ainsique les temps d'observationcorrespondants.


Contrôle des nouveaux points

Si la durée d'observation est tropcourte, la géométrie des satellitesdéfavorable (GDOP) ou si lesperturbations ionosphériques sonttrès fortes, il peut arriver que lelogiciel de Post-Traitement résolveles ambiguïtés mais que les résultatssoient hors des tolérances prévues.

L'utilisateur doit être prêt, le caséchéant, à contrôler les points qu'il alevés, en fonction de la précisionrequise. Cet aspect estparticulièrement important si lestemps d'observation ont été réduitsau minimum et les recommandationsrelatives au GDOP ignorées.

Un contrôle totalement indépendantrequiert d'observer les règlessuivantes :

• Effectuer une seconde occupationd'un point dans une fenêtredifférente, afin de garantir que lamise en station, la constellationdes satellites et les conditionsatmosphériques sont différentes.

• Refermer une polygonale enétablissant une ligne de baseentre le dernier point et le pointinitial.

• Mesurer des lignes de baseindépendantes entre points dansles réseaux.

Un contrôle partiel peut être obtenuen utilisant deux stations deréférence au lieu d'une seule. Ainsi,deux positions seront disponiblespour chaque point toutes deuxcependant basées sur la même miseen station et les mêmes observationsdu capteur itinérant.

Les contrôles basés sur desmesures indépendantes sont la règlepour tous les types de travauxtopographiques. Dans le cas deslevers classiques, les contrôlesporteront sur les points d'appui, labonne orientation de l'instrument, leshauteurs de l'instrument et de lacible, etc. Les polygonales et lesboucles de nivellement sont ferméesà cet effet, les points sontdéterminés deux fois au moins etdes distances de contrôle sontmesurées. Selon la nature du travailà effectuer et la précisionrecherchée, les mêmes principespourront être appliqués aux leverspar GPS.

Les mesures en Statique Rapide àdurée d'observation réduite devrontfaire l'objet d'une attentionparticulière.


Planning de travail - meilleurespériodes d'observation

Pour des lignes de base jusqu'à20 km, on tentera de résoudre lesambiguïtés par l'algorithme StatiqueRapide intégré au logiciel de Post-Traitement SKI-Pro.

En conditions favorables, il estpossible de résoudre les ambiguïtéspour des lignes de base dont lalongueur excède 20 km.

Il n’est en principe pas conseillé derésoudre les ambiguïtés sur deslignes de base de plus de 80 km. Unalgorithme de Post-Traitementdifférent est utilisé par SKI-Pro dansde tels cas. Cet algorithme élimineen grande partie l’influenceionosphérique mais ne tient pascompte du fait que les ambiguïtésdoivent être des nombres entiers.Une durée d’observation suffisanteest à prévoir pour satisfaire auxexigences de précision imposées.

Observations de jour/de nuit. Mesure de longues lignes

D'une manière générale, la duréed'observation d'une ligne de base estproportionnelle à sa longueur.

L'ionosphère étant activée par lerayonnement solaire, sesperturbations sont plus fortes le jourque la nuit. Il en résulte que lesobservations nocturnes en StatiqueRapide permettent de calculer deslignes de base environ deux fois pluslongues que celles effectuées dejour. En d'autres termes, les duréesd'observation peuvent souvent êtrediminuées de moitié la nuit.

L'activité ionosphérique suit un cyclede 11 années et connaîtactuellement une progression.

Le tableau de la page 16 fournit lesdurées d'observation associées auxlongueurs de lignes de base dansles conditions ionosphériquesactuelles.

En étudiant le diagramme dessatellites et les reports du GDOP,vous constaterez qu'il existeplusieurs fenêtres favorables (cf.page 14) réparties sur 24 heures.Nous vous recommandons de tirerprofit des fenêtres favorables pourtravailler en Statique Rapide etd'élaborer votre plan de travail avecsoin.

Il est impossible de planifier desobservations GPS à la minute près.Plutôt que d'observer un maximumde points dans une fenêtre enréduisant les temps d'observation auminimum, il est préférable demesurer moins de points etd'augmenter leurs duréesd'observation. Cette stratégie estparticulièrement payante pour leslevers de haute précision.


Transformation dans un système de coordonnées locales

Ils doivent être répartis de façonhomogène à l'intérieur de la zone àlever. Un calcul correct de tous lesparamètres de transformation(translations, rotations, échelle),requiert de disposer de trois pointsau minimum, quatre voire plus étantpréférables.

Vous voudrez bien vous reporter à lapartie de l’aide en ligne consacréeaux transformations et auxprojections pour plus de détails surle calcul des transformations dansSKI-Pro.

Le System 500 et le System 300fournissent des positions relativesprécises de points observés dans unréseau GPS et reliés lors du Post-Traitement. Les coordonnées sontbasées sur le référentiel WGS 84.

Il est nécessaire, pour la plupart desprojets, de transformer lescoordonnées WGS 84 obtenues parle lever GPS en coordonnées localesplanes, c.-à-d. en coordonnéesplanes de la projection locale baséesur l'ellipsoïde local.

Des points connus en coordonnéeslocales doivent être intégrés auréseau GPS afin que cettetransformation puisse être calculée.Ces points communs, connus encoordonnées WGS 84 et locales,servent à déterminer les paramètresde transformation et à vérifier lacohérence du système local.


Stations de référence provisoires

Sur les plan de la précision et de la productivité, il estgénéralement préférable de mesurer de courtes lignesde base depuis plusieurs stations de référenceprovisoires plutôt que d'essayer de mesurer de longueslignes de base depuis un seul point central.

R-Stations de référence provisoires

Exemple:

Etablir 6 stations de référence provisoires en Statique ouen Statique Rapide.

• Contrôler le réseau des stations de référenceprovisoires par plusieurs mesures de position ou pardes lignes de base indépendantes.

• Définir les nouveaux points depuis les stations deréférence provisoires, en Statique Rapide, par lamesure de lignes de base rayonnées.

• Vérifier au besoin les points critiques.

Transformation dans un système de coordonnées locales, suite

Planification globale

Planifiez la campagne avec soin.Etudiez le projet, le nombre de points, la précisionrequise.Etudiez les possibilités de rattachement à des réseauxexistants.Etudiez la transformation en coordonnées locales.Réfléchissez aux méthodes d'observation et de calculles plus appropriées.Pour une précision élevée, limitez la longueur deslignes de base au minimum.Utilisez des stations de référence provisoires- étudiez les besoins en contrôles indépendants :- occupez les points à deux reprises dans des

fenêtres différentes- refermez les polygonales.Mesurez des lignes de base indépendantes entre lespoints.Etudiez la possibilité d'utiliser deux stations deréférence.Utilisez de bonnes fenêtres.Etudiez la possibilité d'observer de longues lignes debase la nuit.Pour des travaux de haute précision, essayez de nepas mesurer un nombre maximum de points dans unemême fenêtre.

13 Planification de la missionGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Planification de la mission

Sélection des bonnesfenêtres GPS

Les fenêtres défavorables devraientexclusivement servir de transitionentre plusieurs bonnes fenêtres lorsd'observations de longue durée, parexemple depuis des stations deréférence et pour de longues lignesde base.

Utilisez la carte du ciel pourdéterminer si les signaux émisdepuis les satellites pourront ou nonêtre reçus s'il existe des obstructionsà proximité d'un point. Unedégradation du GDOP peuts'ensuivre. Contrôlez le GDOP endésactivant le satellite correspondantdans le module de disponibilité dessatellites. Il est recommandéd'effectuer une reconnaissancesoignée de tels sites.

GDOP (Geometric Dilution ofPrecision) - Coefficientd'affaiblissement de laprécisionLa valeur de GDOP vous aide àévaluer la qualité de la géométrie dela constellation des satellites. UnGDOP faible indique une bonnegéométrie alors qu'un GDOP élevétraduit une constellation défavorable.Plus la valeur du GDOP est faible(bonne), plus la probabilité d'obtenirde bons résultats est élevée.

Une géométrie des satellitesdéfavorables peut être comparée au"rayon d'indécision" d'un relèvementclassique. Si la géométrie estmauvaise, la solution fournie par lePost-Traitement sera peusatisfaisante.

Lorsque vous mesurez en StatiqueRapide, veillez à ce que la valeur duGDOP soit inférieure ou égale à 8,ou mieux encore, qu'elle ne dépassepas 5.

Il est recommandé, pour la bonneexécution de levers GPS de hauteprécision, d'effectuer lesobservations dans de bonnesfenêtres. Si vous connaissez lalatitude et la longitude à environ 1°près, le diagramme des satellites, leGDOP, l'élévation et les cartes duciel du module de conception deréseaux de SKI-Pro vous aideront àsélectionner les fenêtresd'observation adéquates.

Prenez un soin particulier à lasélection des fenêtres pour lesobservations en mode StatiqueRapide.

Une fenêtre d'observation appropriéepour le mode Statique Rapide doitcontenir un minimum de 4 satellitesd'élévations supérieures à 15° avec unGDOP ≤ 8, conditions à respecter à laréférence ainsi qu'au mobile.

14Planification de la mission Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Sélection des bonnes fenêtres GPS, suite

Sélection des bonnes fenêtres

Fenêtre pour Statique Rapide :4 satellites ou plus avec une élévation supérieure à 15°.GDOP ≤ 8.

Conditions idéales :5 satellites ou plus.GDOP ≤ 5.Des élévations supérieures à 20°.

Toujours :Utiliser les cartes du ciel pour détecter lesobstructions.Recalculer le GDOP si un satellite est masqué.Etre vigilant si 2 satellites sur 4 ou 5 présentent uneélévation faible (<20°).

Exemple:

Bonne fenêtre - GDOPfaible et stable

Mauvaise fenêtre - GDOPélevé

Evitez les observationsdans ce "pic"

15 Durées d'observation et longueurs de lignesGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Durées d'observation et longueurs de lignes de base A moins d'être très restrictif, il est impossible de citer des duréesd'observation pouvant être totalement garanties. Le tableau de la pagesuivante donne des indications, basées sur des tests effectués à deslatitudes moyennes aux niveaux actuels de perturbations ionosphériquesavec un capteur bifréquence.

L'activité ionosphérique évolue selon un cycle de 11 années. Elle estactuellement en augmentation vers son niveau maximum. On peut ainsis'attendre à ce que les durées d'observation aient à être prolongées ou leslongueurs de lignes de base réduites. L'activité ionosphérique est égalementfonction de la position à la surface de la Terre. Son influence estgénéralement plus faible aux latitudes moyennes que dans les régionspolaires ou équatoriales.

Remarquez que les signaux émanant de satellites d'élévationsfaibles sont plus affectés par les perturbations atmosphériques queceux émis par des satellites élevés. Pour des observations enStatique Rapide, il peut être utile d'augmenter les duréesd'observation si deux satellites sur quatre ou cinq présentent uneélévation faible ( < 20°).

La durée d'observation nécessaire àl'obtention d'un résultat précis enPost-Traitement dépend de plusieursfacteurs : la longueur de la ligne debase, le nombre de satellites, lagéométrie des satellites (GDOP) etl'ionosphère.

Etant donné que les observations enStatique Rapide ne se feront qu'avec4 satellites ou plus et un GDOP < 8,la durée d'observation requise estprincipalement fonction de lalongueur de la ligne de base et desperturbations ionosphériques.

Les perturbations ionosphériquesvarient en fonction de l'heure et de laposition à la surface de la Terre.Celles-ci étant bien plus faibles denuit, les temps d'observationsnocturnes en Statique Rapidepeuvent souvent être diminués demoitié ou la longueur des lignes debase doublée. Il peut ainsi êtreavantageux de mesurer des lignesde base de 20km à 30 km de nuit.

16Durées d'observation et longueurs de lignes Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Durées d'observation et longueurs de lignes de base, suiteDurées et longueurs de lignes de base

La durée d'observation dépend :

• de la longueur de la ligne de base• du nombre de satellites• de la géométrie des satellites (GDOP)• de l'ionosphère

Les perturbations ionosphériques varient en fonction de l'heure, du cyclejour/nuit, du mois, de l'année et de la position à la surface de la Terre.

Le tableau fournit une aide indicative pour des longueurs de lignes de baseet des durées d'observation à des latitudes moyennes aux niveaux actuelsde perturbations ionosphériques avec un capteur bifréquence.

Méthoded’obs.

Nbre desats GDOP

Longueur deligne de base

Durée d’obapproxi

servationmative

≤≤≤≤ 8 De jour De nuit

StatiqueRapide

4 ou plus 4 ou plus 5 ou plus

Jusqu’à 5 kmDe 5 à 10 kmDe 10 à 15 km

De 5 à 10 minDe 10 à 20 minPlus de 20 min

5 minDe 5 à 10 minDe 5 à 20 min

Statique 4 ou plus 4 ou plus

De 15 à 30 km Plus de 30 km

De 1à 2 hDe 2 à 3 h

1 h2 h

17 Observations sur le terrainGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Remarquez qu'il n'est pasnécessaire de mettre lecapteur de référence enstation sur un point connu. Ilest bien plus avantageuxd'établir des stations deréférence provisoires en dessites répondant auxexigences susmentionnéesque de mettre le capteur deréférence en station sur despoints connus inadaptés auxobservations GPS.

Des points connus en coordonnéeslocales doivent être intégrés auréseau GPS pour le calcul de latransformation du système WGS84au système local. Il n'est pasnécessaire d'utiliser ces pointscomme stations de référence. Ilpeuvent être levés par le mobile.


Les résultats pour les différentspoints itinérants dépendront ducapteur à la référence. Il est doncessentiel que celui-ci opère de façonfiable :

• L'alimentation électrique doit êtregarantie. Utilisez une batteriechargée. Raccordezéventuellement deux batteries.Lorsque c'est possible, prévoyezun transformateur branché sur lesecteur.

• Assurez-vous que la capacitémémoire est suffisante pourenregistrer toutes lesobservations.

• Contrôlez la hauteur etl'excentrement de l'antenne.

• Vérifiez que les paramètres deconfiguration (type d’observation,fréquence d’enregistrement, etc.)ont été correctement fixés et qu’ilscoïncident avec ceux du mobile.

Site de référenceLa topographie GPS est unetechnique différentielle consistant àobserver et à calculer des lignes debase entre les stations de référenceet les mobiles. Comme denombreuses lignes sont déterminéesà partir de la même station deréférence, le choix et la fiabilité decette dernière revêtent uneimportance particulière.

Les sites des stations de référencedoivent être favorables auxobservations GPS. Un bon site doitprésenter les caractéristiquessuivantes :• Absence d'obstructions au-dessus

d'un angle de coupure de 15°.• Absence de surfaces

réfléchissantes pouvant être lacause de trajets multiples.

• Sûreté, absence de toutecirculation, possibilité de laisser lecapteur sans surveillance.

• Absence d'émetteur-récepteurpuissant (radio, antennes TV, etc.)à proximité.

18Observations sur le terrain Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Nécessité d'un point connu en WGS 84

Si les coordonnées WGS 84 d'unsite ne sont pas connues ou nepeuvent pas être obtenues, le calculde Position de Point Isolé (SPP,Single Point Position) pourra êtreutilisé dans SKI. Tenez toutefoiscompte du fait que la disponibilitésélective (Selective Availability, SA)peut être active. Seules des duréesd'observation adéquates permettentd'en minimiser les effets dans lecalcul de la Position de Point Isolé.

Le capteur de la référence enregistregénéralement des observationsdurant de longues heures tandis quele mobile se déplace de point enpoint. Dans un tel cas, la Position dePoint Isolé pour le capteur de laréférence calculée dans SKI-Pro nedevrait pratiquement pas se ressentirdes effets de la disponibilitésélective.

Si une Position de Point Isolé estcalculée à partir de quelquesminutes d'observations seulement,les effets de la disponibilité sélectivene pourront être diminués. Lesrésultats risquent alors de présenterune erreur de 100 m voire plus.

Lorsque vous déterminez unePosition de Point Isolé pour le pointinitial d'un réseau, effectuez toujoursle calcul sur un site pour lequel vousdisposez de plusieurs heuresd'observations. Les coordonnéesWGS 84 résultantes devraient alorsêtre bonnes à environ 10 mètresprès.

La durée minimale d'observationpour le calcul d'une Position de PointIsolé fiable est probablement de 2 à3 heures avec 4 satellites ou plus etun bon GDOP. Plus la duréed'observation est longue, meilleuresera la Position de Point Isolé.

Le calcul d'une ligne de base exigeque les coordonnées d'un point (laréférence) soient maintenues fixes.Les coordonnées de l'autre point (lemobile) sont déterminées par rapportà ce point "fixe".

Pour éviter que les résultats soientfaussés par des erreurssystématiques, les coordonnées dupoint "fixe" doivent être connues àenviron 20 mètres près dans lesystème de coordonnées WGS 84. Ilserait bon de connaître lescoordonnées WGS 84 du point "fixe"à environ 10 mètres près faute dequoi des erreurs d'échelle de 1 à 2ppm pourraient être introduites.

Cela signifie que pour tout lever GPSde précision les coordonnéesabsolues d'un site du réseau doiventêtre connues en WGS 84 avec uneprécision d'environ 10 mètres. Lescoordonnées WGS 84 d'un site sontsouvent disponibles ou peuventfacilement être obtenues commeexpliqué à la page 23.


Observation de nouveaux points Guidage avec l'indicateur Stop & Go

L'indicateur Stop & Go ne pouvantsurveiller que le mobile, il ne peutfournir qu'une estimation de la duréede mesure nécessaire. Il ne doitdonc être utilisé que comme simpleguide.

L'opérateur du capteur itinérant(mobile) doit également accorder del'attention à certains aspects,notamment dans le cas de levers enStatique Rapide avec de courtesdurées d'observation.

• Assurez-vous que les paramètresde configuration (la fréquenced'enregistrement, etc.) sontcorrectement fixés et coïncidentavec ceux du capteur de laréférence.

• Contrôlez la hauteur etl'excentrement de l'antenne.

• Surveillez le GDOP en cas decourte durée d'observation.

• N'effectuez des mesures qu'avecun GDOP ≤ 8 pour une précisionde 5 à 10mm + 1 ppm en StatiqueRapide.

L'indicateur Stop & Go du capteurfournit à l'opérateur du récepteuritinérant les temps de mesureapproximatifs pour des observationsen Statique Rapide sur quatresatellites ou plus, avec un GDOPinférieur ou égal à 8. Il évalue lemoment où le nombre d'observationsréalisé est suffisant pour permettreleur Post-Traitement, autrement dit larésolution des ambiguïtés.

A présent, les estimations sontcalculées pour trois plages de lignesde base, de 0 à 5 km, de 5 à 15 kmet au-delà de 15 km. Les estimationsse basent sur la situation prévalantactuellement pour les observationsGPS à des latitudes moyennes etsupposent que le mobile et laréférence poursuivent les mêmessatellites.


Remplir une fiche de terrain

Stations de RéférenceAbsence d'obstructions au-dessus de 15°.Absence de surfaces réfléchissantes (trajetsmultiples).Sûreté, possibilité de laisser l'équipement sanssurveillance.Absence d'émetteur-récepteur à proximité.Alimentation électrique fiable.Grande capacité de mémoire.Paramètres de configuration corrects ( p. e. fréquenced'enregistrement).Contrôle de la hauteur et de l'excentrement del'antenne.Possibilité de stationner un point inconnu.Il est préférable d'établir des stations de référenceprovisoires en de bons sites plutôt qu'en des pointsconnus inappropriés.

Pour des travaux GPS de précision, les coordonnéesWGS 84 d'un point doivent être connues à environ 10mètres près.

Capteur itinérant (mobile)Angle de coupure de 15°.Les obstructions ne doivent pas empêcher laréception des signaux.Absence de surfaces réfléchissantes (trajetsmultiples).Absence d'émetteur-récepteur à proximité.Batterie chargée.Capacité mémoire suffisante.Paramètres de configuration corrects (p. e. fréquenced'enregistrement des données).Contrôle de la hauteur et de l'excentrement del'antenne.Sélection des bonnes fenêtres d'observation.Surveillance du GDOP (≤ 8).Utilisation de l'indicateur Stop & Go comme un guide.Remplissage d'une fiche de terrain.

Comme pour tous les travaux topographiques, il s'avèreutile de remplir une fiche de terrain pour chaque sited'observation GPS. Les fiches de terrain facilitent lecontrôle et l'édition durant le Post-Traitement.


Remplir une fiche de terrain, suite

Conseils pratiques

Embases : contrôlez la bulle et le plomb optique.Veillez au calage et au centrage corrects de l'embaseet du trépied.Contrôlez la lecture de hauteur et l'excentrement del'antenne.Une erreur altimétrique se répercute sur toutes lescomposantes de la solution !Utilisez une radio pour maintenir le contact entre laréférence et le mobile.Orientez les antennes pour les travaux de hauteprécision.

Fiche de terrain

Id Point : Date:

N° de série du capteur : Opérateur:

N° de carte mémoire :

Type de mise en station :

Hauteur d'antenne lue :

Début de la poursuite :

Fin de la poursuite :

Nombre d'époques :

Nombre de satellites :

GDOP :

Position de navigation : Lat. Lon. Alt

Notes:




Contrôle et édition durant letransfert de donnéesLes données peuvent êtretransférées directement dans SKI-Pro via le logement de carte du PC,via un lecteur de carte externe,depuis le contrôleur (System 300) oule capteur (System 500) ou depuisune disquette contenant les donnéesbrutes. Au cours du transfert dedonnées, l'opérateur a la possibilitéde contrôler et d'éditer certainesdonnées et particulièrement :

• L'identifiant de point : vérifiezl'orthographe, le respect desmajuscules et minuscules, lesespaces, etc.

• Assurez-vous que le mêmeidentifiant est associé auxdifférentes mesures d'un mêmepoint et que des points différentsdu même projet ont desidentifiants différents.

• Hauteur d'antenne : comparez-laaux fiches de terrain.

Remarquez que certains desparamètres de site ci-dessuspeuvent être modifiés danscertains modules de SKI-Pro.Les lignes de baseconcernées doivent alors êtreredéterminées.

Sauvegarde de donnéesbrutes et de projetsEffectuez toujours une sauvegardesur une disquette ou sur le disquedur après la lecture d'un jeu dedonnées. Vous pouvez alors effacerpuis réutiliser la carte mémoire touten conservant les données brutes. Ilest conseillé de créer un répertoirepour chaque carte en cas desauvegarde de données de plusieurscartes mémoires.

Après l'importation de toutes lesdonnées relatives au projet, il estsouvent opportun d'effectuer unesauvegarde de tout le répertoire duprojet avant le Post-Traitement desdonnées.



Obtention de coordonnées WGS 84 initiales pour un pointComme expliqué page 18, le calculd'une ligne de base nécessite demaintenir fixes les coordonnées d'unpoint. Les coordonnées de l'autrepoint sont alors calculées par rapportau point "fixe".

Un lever GPS de précision nécessitede connaître les coordonnéesabsolues d'UN site du réseau enWGS 84 à environ 10 mètres près.De telles coordonnées WGS 84 pourun site sont souvent disponibles oupeuvent facilement être obtenues.

SKI-Pro permet de transformerfacilement les coordonnées planesd'un point connu en coordonnéescartésiennes ou géographiques surl'ellipsoïde local. Si les paramètresde transformation entre le systèmeWGS84 et le système local sontconnus de manière approchée, descoordonnées WGS 84 peuventaisément être déterminées avec laprécision requise.

L'établissement d'enseignementsupérieur ou le service topographiquelocal sera généralement en mesure devous fournir des paramètres detransformation approchés.Comme expliqué page 17, il n'est pasindispensable que le capteur de laréférence soit mis en station sur unpoint connu. S'il a été positionné surun point nouveau (inconnu) et qu'unpoint connu a été observé avec lemobile, calculez simplement lapremière ligne de base du point connu(le mobile) au point inconnu (laréférence) de manière à obtenir et àstocker les coordonnées WGS84initiales requises pour le capteur de laréférence.

Si vous ne disposez pas de bonnescoordonnées initiales en WGS84 etque vous ne pouvez pas les calculerselon les procédures décrites dans lesdeux derniers paragraphes, il vous estpossible de recourir au calcul de laPosition de Point Isolé (Single PointPosition, SPP) dans SKI-Pro.

Lorsque vous utilisez cette méthode,veillez à choisir un site pour lequelvous disposez de plusieurs heuresd'observation. Les effets de ladisponibilité sélective (SA) serontalors minimisés et les coordonnéesWGS84 résultantes devraientsatisfaire à l'exigence de précision(10 mètres) définie.Reportez-vous au paragraphe "Nécessité d'un point connu en WGS84", page 18, pour plus de détails.

N'oubliez pas que des coordonnéesinitiales de qualité insuffisante pourle capteur de la référence affectentle calcul de la ligne de base etpeuvent conduire à des résultatshors tolérance.

Obtention de coordonnées WGS 84 initiales

24Observations sur le terrain Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0frParamètres de Post-Traitement

Paramètres de Post-Traitement

Dans la grande majorité des cas, lesparamètres de Post-Traitement GPSpar défaut peuvent être acceptés parl’opérateur sans que le moindrechangement ait jamais à êtreeffectué. L'opérateur pourracependant être amené à modifier l'unou l'autre paramètre en de très rareset très spécifiques occasions. Lesparamètres les plus courants vont àprésent être décrits :

Angle de coupure

En topographie GPS, il est d'usagede fixer l'angle de coupure à 10°dans le capteur. 15° est la valeur pardéfaut du Post-Traitement dedonnées. Evitez les angles decoupure inférieurs à 10° s'il vous fautobtenir des résultats très précis.

Il vous est possible d'augmenterl'angle de coupure mais nous vousrecommandons d'être très prudentlorsque vous le faites. Si l'angle decoupure pour le Post-Traitement estsupérieur à celui défini dans lecapteur, certaines observations neseront pas utilisées pour le calculdes lignes de base et vous pourrez"perdre" un satellite. Il peut arriverque seuls trois satellites soientutilisés dans le calcul au lieu dequatre. Des résultats fiables ne sontpas envisageables avec seulementtrois satellites.

Il peut parfois être avantageux,cependant, de porter l'angle decoupure à environ 20° dans le casde fortes perturbationsionosphériques pour autant que lenombre de satellites au-dessus de20° soit suffisant et que le GDOP soitbon (utilisez le module deDisponibilité des Satellites de SKI-Pro pour contrôler le GDOP).

Il peut arriver que le calcul d'uneligne de base ne corresponde pas àla précision recherchée même enobservant cinq satellites. Si l'un deces satellites ne s'élève jamais au-dessus d'environ 20°, le contact avecce satellite risque d'être fortementperturbé par l'ionosphère. Uneaugmentation de l'angle de coupureet un nouveau calcul avec seulementquatre satellites à fortes élévationspeut parfois produire un meilleurrésultat.

25 Paramètres de Post-TraitementGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Ephémérides

SKI-Pro utilise les éphéméridesradiodiffusées enregistrées dans lecapteur. Il s'agit de la procédurecouramment utilisée dans le mondeentier pour tous les travaux GPS deroutine. L'utilisation d'éphéméridesprécises présente peu d'intérêt pource type de travaux GPS.

Type de solution

Le paramétrage par défaut dusystème, "Automatique", est enprincipe accepté pour des travauxGPS de précision. Les observationsde Code et de Phase disponiblesseront alors utilisées dans le calcul.

Il ne devrait pas y avoir de grandedifférence entre la sélection de"Automatique" et celle de la "Phase"seule. Les résultats devraient êtreles mêmes, à peu de choses près.

"Code" peut être utilisé pour le calculrapide de lignes de base lorsqu’uneprécision élevée n’est pas requise,par exemple en exploration ou dansle cas de travaux offshore. Laprécision en position peut être aumieux de 0,3 m si seules desobservations de code sont utilisées.

La sélection de "Flottante" entraînela non-résolution des ambiguïtés.Selon la fréquence, vous pouvezdéterminer une solution flottante L1,L2, L1+L2 ou L3. La sélection d’unesolution flottante L3 se révèlejudicieuse lors du traitement delongues lignes de base observéesdurant de longues périodes.Remarquez qu’une solution flottantesera automatiquement calculée si lalongueur d’une ligne de base excèdela valeur définie dans "Fixer lesAmbiguïtés jusqu’à :".

26Paramètres de Post-Traitement Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Fréquence

SKI-Pro sélectionneautomatiquement la fréquence ou lacombinaison de fréquences la mieuxadaptée pour la solution finale. Parconséquent, utiliser un autreparamètre que "Automatique"présente peu d’intérêt. Si desdonnées bi-fréquence sontdisponibles, les deux fréquencesseront en principe utilisées.

Le délai de propagation du signaldans l’ionosphère étant différent pourles fréquences L1 et L2, unecombinaison linéaire de ces deuxfréquences éliminant l’influence deseffets ionosphériques peut êtrecalculée. Cependant, cette solutiondite L3 fait perdre le caractère entierdes ambiguïtés. Une solutionflottante est calculée à la place et lesambiguïtés restent indéterminées. Iln’est pas gênant, pour de trèslongues lignes de base (excédant 80km), de disposer d’une solutionflottante, donc de laisser lesambiguïtés non résolues.

La solution flottante L3 estsuffisamment précise, selon lesspécifications du système, pourautant que les durées d’observationsoient suffisamment longues.

Si les ambiguïtés ont étépréalablement résolues sur L1 et L2,un deuxième calcul peut être effectuéen introduisant les ambiguïtés entièresfixées pour L1 et L2 dans lacombinaison linéaire affranchie del’effet ionosphérique. Les perturbationsionosphériques sont éliminées et desambiguïtés fixées sont utilisées.L’emploi de cette stratégie estconseillé si les ambiguïtés peuventêtre résolues et si l’effet ionosphériqueest significatif (c.-à-d. avec des lignesde base excédant 15 km).

En revanche, dans le cas de lignesde base courtes, l’utilisation de lacombinaison linéaire affranchie del’effet ionosphérique accroîtrait lebruit de fond sans apporter de gainsubstantiel. L’emploi d’une solutionstandard L1+L2 est recommandédans ce cas.

La sélection de "Automatique"conduit à l’utilisation d’une solutionL3 par SKI-Pro si des données bi-fréquence sont disponibles et si lalongueur de la ligne de base excède15 km. Si les ambiguïtés peuventêtre résolues, elles sont introduitesdans la solution affranchie de l’effetionosphérique.

Si les ambiguïtés ne peuvent pasêtre résolues, le résultat sera unesolution flottante L3.

La sélection de "L1+L2" forcera lecalcul à utiliser les deux fréquencesL1 et L2, sans second calculaffranchi de l’effet ionosphérique,indépendamment de la longueur dela ligne de base.

La sélection de "Sans iono (L3)"entraînera le calcul par le systèmed’une solution L3 indépendammentde la longueur de la ligne de base.


Déterminer les ambiguïtés jusqu'à

La solution flottante serasuffisamment précise si lesspécifications du système sontrespectées.

Si les lignes de base ne dépassentpas la longueur limite, les mesuressur L1 et sur L2 sont injectées dansle calcul en tant qu’observationsindividuelles. La recherche deLambda, développée par l’équipe duprofesseur Teunissen de la TU Delft,constitue une méthode efficacepermettant de déterminer des jeuxd’ambiguïtés entières possibles.Divers critères de décisionstatistiques sont utilisés pour vérifierle degré d’exactitude de la résolutiondes ambiguïtés.

Ce paramètre fixe la longueurmaximale d’une ligne de basejusqu’à laquelle le systèmecherchera à résoudre lesambiguïtés. La valeur par défaut estde 80 km. Il vous est possible derelever cette limite mais nous vousconseillons la plus grande prudencesi vous le faites. Quoi qu’il en soit,définir une valeur très élevée etparfaitement irréaliste ne présenteaucun intérêt. Une solution flottantesera calculée pour les lignes de baseexcédant la longueur limite.

La fréquence utilisée dans le calculdépend du paramétrage de l’optionde la "Fréquence". En cas desélection d’"Automatique", unesolution L3 sera calculée pour leslignes de base excédant 15 km. Iln’est pas gênant, pour de longueslignes de base (auxquelles desdurées d’observation très longuessont généralement associées), dedisposer d’une solution flottante L3 àla place d’ambiguïtés fixées.

Durée mini pour solutionflottante

Ce paramètre définit la duréeminimale pour laquelle SKI-Proautorise le calcul d’une solutionflottante pour des intervallesstatiques. Dans le cas de duréesd’observation trop brèves, lessolutions flottantes peuvent êtreinsuffisamment précises et unesimple solution par le code peut serévéler préférable. Le paramétragepar défaut de 300 s signifie que SKI-Pro passe à une solution par le codeseul si les ambiguïtés ne peuventpas être résolues pour des duréesd’observation inférieures à 300 s.

28Paramètres de Post-Traitement Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Modèle ionosphérique

Ce paramètre permet la définition dumodèle utilisé pour réduire l’influenceexercée par l’ionosphère. Il revêt uneimportance toute particulière dans larésolution des ambiguïtés.

Le paramètre par défaut est"Automatique", il sélectionneraautomatiquement la meilleure solutionpossible. Si la durée d’observation estsuffisante à la référence, il s’agira du"Modèle calculé". Sinon, le "ModèleKlobuchar" sera utilisé, pour autantque des données d’almanachs soientdisponibles. Il n’est généralement pasnécessaire de modifier le paramètrepar défaut.

Le "Modèle calculé" peut égalementêtre sélectionné manuellement. Il estdéterminé en utilisant les différencesentre les signaux de L1 et de L2reçus au sol par les capteurs.L'avantage à utiliser ce modèleréside dans le fait qu'il est calculé enfonction de conditions prévalant aumoment des mesures et à l'endroitoù elles sont effectuées.

Un minimum de 45 minutes dedonnées est requis pour qu'unModèle calculé puisse être utilisé.

Le "Modèle Klobuchar" reflèteparticulièrement bien le cycle de 11ans de l’activité solaire. L’utilisationde ce modèle peut se révéler trèsavantageuse durant une période deforte activité solaire. Le "ModèleKlobuchar" n’est à sélectionner qu’encas de traitement d’observationsreçues par des capteurs Leica, cetype de données contenant lesfichiers d’almanach nécessaires àson emploi.

Le modèle standard est basé surune activité ionosphérique empiriqueet est fonction de l'angle horaire dusoleil. Lorsque le modèle standardest sélectionné, des corrections sontappliquées à toutes les observationsde phase. Ces correctionsdépendent de l'angle horaire dusoleil au moment des mesures et del'élévation des satellites.

Modèle troposphérique

Le résultat final sera sensiblement lemême si vous utilisez les modèlesHopfield, Saastamoinen ou Essenand Froome, mais ne travaillezjamais avec "Pas de troposphère".Vous ne pouvez pas espérer obtenirde bons résultats en l'absence detout modèle troposphérique.


Utiliser modélisation statistique

Sélectionnez cette option si voussouhaitez effectuer une modélisationsupplémentaire de l’ionosphère endéterminant son influence pourchaque époque. La modélisationstatistique assiste la résolution desambiguïtés pour des lignes de basede moyenne à grande longueurlorsque vous soupçonnez uneactivité ionosphérique assezsoutenue.

Soyez toutefois prudent pour deslignes de base relativement courtescar des données erronées (soumisesà l'influence de trajets multiples oud'obstructions) peuvent être malinterprétées, les erreurs étant alorsmises sur le compte du bruitionosphérique.

Il est recommandé de ne pasmodifier la valeur par défaut de 8 kmpour la Distance mini. L’influence del’ionosphère est plus réduite pourdes distances plus courtes et lamodélisation statistique n’est pasnécessaire.

Il est conseillé de conserver l’optionAutomatique du paramétrage del’activité ionosphérique.

En fonction de la longueur de la lignede base, SKI-Pro fixeautomatiquement le niveau demodélisation des changements del’activité ionosphérique d‘époque àépoque.

Vous pouvez définir le paramètre del’activité ionosphériquemanuellement, les options étantFaible, Moyenne ou Elevée, si vousdisposez d’informations fiables sur leniveau actuel de l’activitéionosphérique.

30Paramètres de Post-Traitement Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0frSélection des lignes de base

Sélection des lignes de base - Stratégie de calculAvant de démarrer le Post-Traitement des données, déterminezla méthode convenant le mieux aucalcul du réseau en tenant comptedes aspects suivants :

• Obtention de bonnes coordonnéesinitiales en WGS 84 pour un point.

• Rattachements aux réseauxexistants.

• Calcul des coordonnées desstations de référence provisoires.

• Mesures en Statique Rapide àpartir des stations de référenceprovisoires.

• Mesure de longues lignes debase.

• Mesure de courtes lignes de base.

Si vous utilisez plusieurs stations deréférence provisoires, commencezpar déterminer ce "réseautemporaire", ce qui peut impliquer lerattachement de points d'appuiexistants.

Sélectionnez et calculez les lignesune à une, contrôlez les résultatspuis mémorisez les coordonnéesdes stations de référence provisoiressi les résultats livrés par les calculssont satisfaisants.

Nous vous recommandons vivementde contrôler les coordonnées dechaque station de référenceprovisoire en utilisant des mesuresmultiples ou tout autre moyen, étantdonné que tous les points itinérantssont rayonnés depuis ces stations deréférence provisoires.

Une fois le "réseau" de stations deréférence provisoires déterminé,toutes les lignes de base restantes,c.-à-d. les lignes de base rayonnéesvers les mobiles depuis les stationsde référence provisoires, peuventêtre calculées.

Si vous mesurez des lignes de basede longueurs très différentes lesunes des autres, il peut s'avérer utiled'opérer plusieurs sélections etd'effectuer des calculs séparés. Decette manière, vous pouvezsélectionner et déterminer desgroupes de lignes de base pourlesquelles le paramétrage estidentique.

Evitez de combiner des lignes debase de longueurs totalementdifférentes dans une même phase decalcul et évitez également decombiner des lignes de base decourtes durées d'observation en"Statique Rapide" avec des lignes debase de longues duréesd'observation en "Statique".

31 Paramètres de Post-TraitementGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr Sélection des lignes de base

Sélection des lignes de base - Stratégie de calcul, suite

Importation de données et calcul

Contrôle et édition durant le transfert des données :

Identifiant de point

Hauteur lue et excentrement d'antenne

Coordonnées WGS 84 du point initial

Sauvegarde des données brutes et du projet

Prise en compte des points suivants :

• Méthode de calcul du réseau la plus appropriée

• Nécessité de disposer de bonnes coordonnées WGS84 pour un point

• Rattachement à des réseaux existants

• Nécessité d'une transformation en coordonnéeslocales

• Calcul du réseau des stations de référence provisoires

• Calcul de nouveaux points depuis les stations deréférence provisoires

• Mesure de longues lignes de base

• Mesure de courtes lignes de base

• Paramètres de Post-Traitement des données

32Paramètres de Post-Traitement Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0frInterprétation des résultats des lignes de base

Interprétation des résultatsLors de l’interprétation des résultats, ilfaut établir une distinction entre leslignes de base pour lesquelles larésolution des ambiguïtés a été tentéeet celles pour lesquelles une solutionflottante a été demandée.

Dans le cas des lignes de base delongueur inférieure à la valeur limite("Fixer les ambiguïtés jusqu’à"), larésolution des ambiguïtés est toujourstentée sauf si le type de solution a étéfixé à Flottante ou Code. Lorsque latechnique Statique Rapide est em-ployée avec des durées d’observationcourtes, la résolution des ambiguïtésest toujours nécessaire pour obtenirde bons résultats.

S’agissant de longues lignes de baseobservées durant de longues pério-des, une solution dite L3 (combinaisonlinéaire de mesures de L1 et de L2)peut être mise en œuvre. Les effetsionosphériques sont ainsi éliminésmais la nature entière des ambiguïtésest perdue. Les exigences deprécision ne peuvent être satisfaitesque si les durées d’observation sontsuffisamment longues.

Il est indispensable que la résolutiondes ambiguïtés soit tentée pourobtenir de bons résultats sur deslignes de base ne dépassant pas 20à 30 km (valeur par défaut pour"Fixer les ambiguïtés jusqu’à"). Larésolution des ambiguïtés peutégalement être couronnée de succèssur des lignes plus longues, enconditions favorables.

Si les lignes de base sont inférieuresà la longueur limite, SKI-Pro cherchetoutes les combinaisonsd’ambiguïtés possibles. Destechniques statistiques rigoureusespermettent de déterminer les deuxsolutions "les plus probablementcorrectes" à l’aide de leurs niveauxde probabilité respectifs. Ces deuxsolutions sont ensuite comparées etsi la probabilité que la premièresolution soit correcte est plus élevéeque celle de la seconde, alors lapremière solution est retenue.

Résolution d’ambiguïtés

Dès que le module de recherche desambiguïtés a déterminé lesambiguïtés les plus probables d’unjeu d’observations GPS, SKI-Proreprend la totalité de la procédureavec un jeu d’observations GPSdifférent.Il en résulte un second jeud’ambiguïtés.

Les deux jeux d’ambiguïtés ainsicalculés sont ensuite comparés. S’ilssont identiques, les ambiguïtésdéterminées sont considéréescomme étant correctes. Afind’assurer le niveau de fiabilité le plusélevé possible, la recherche desambiguïtés est menée enpermanence sur l’ensemble del’intervalle d’observation.

Remarquez cependant que de fortesperturbations ionosphériques, destrajets multiples ou d’autres sourcesd’erreurs peuvent entraîner des biaissystématiques dans les observationsde phase.

33 Interprétation des résultats des lignes de baseGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Résolution d’ambiguïtés, suite

Il est difficile de fournir une indicationde précision lorsque les ambiguïtésne sont pas résolues en StatiqueRapide (courtes duréesd'observation). On peut toutefoisappliquer la règle empiriquesuivante: multiplier par 10 les valeursde sigma de chaque coordonnéeestimée de façon à obtenir uneestimation approchée de la précisiondu calcul de la ligne de base.

Remarquez qu’il doitnormalement être possiblede résoudre les ambiguïtéspour des lignes de base demoins de 20 à 30 km, pourautant qu’un nombresuffisant d’observations aitété réalisé (cf. page 15 pourles longueurs de lignes debase et les duréesd’observation). Contrôlez lefichier journal (cf. pagesuivante) lorsque lesambiguïtés n’ont pas étérésolues.

Solutions flottantes

Des contradictions entre les jeuxd’ambiguïtés calculés peuvent enrésulter, conduisant àl’indétermination des ambiguïtés.Dans de telles conditions, une duréed’observation suffisante avec unebonne géométrie des satellites estnécessaire pour assurer la réussitede la résolution des ambiguïtés.

Si vous vous tenez aux instructionsrelatives aux longueurs des lignes debase, aux fenêtres d'observation, aunombre de satellites, au GDOP et auxdurées d'observation (éventuellementcombinées à votre propre expérience),alors les résultats des lignes de basepour lesquelles les ambiguïtés ont étérésolues devraient satisfaire auxexigences posées.

SKI-Pro ne sera pas en mesure derésoudre les ambiguïtés si le nombred'observations est insuffisant ou si laconstellation des satellites estdéfavorable. Si les ambiguïtés ne sontpas résolues, il est fort peu probableque les exigences de précision poséespourront être respectées.

Pour les lignes de base supérieuresà la longueur limite (valeur par défautdu système = 80 km), SKI-Proélimine les effets ionosphériquesmais ne tente pas de résoudre lesambiguïtés. Cette option peutégalement être imposée par lasélection du type de solutionFlottante et de la Fréquence Sansiono (L3).

Dans de tels cas, le résultat seratoujours accompagné du message"Ambiguïtés non résolues" (Etat desambiguïtés = non). Les exigences deprécision seront toutefois respectéessi les durées d’observation sontsuffisamment longues.

Remarquez qu’il est peuintéressant de chercher àrésoudre les ambiguïtés pourdes lignes de base delongueur supérieure à 80 km.

34Fichier journal et comparaison des résultats Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Examen du fichier journal et comparaison des résultatsVérifiez s’il existe des parties del’intervalle statique pour lesquelles ilest impossible de fixer desambiguïtés.

• Statistiques des sauts de cycles :les sauts de cycles sont desdiscontinuités dans les ambiguïtésentières causées par desinterruptions du signal. Elles sonten principe corrigées etmentionnées dans le fichierjournal. Vérifiez si le nombre dessauts de cycles est élevé pour unsatellite donné.

SKI-Pro vous permet égalementd’examiner les valeurs de DOP et lesrésidus issus du calcul. Les valeursde DOP reflètent la qualité de lagéométrie des satellites tandis queles résidus donnent une indicationdu niveau de qualité des données.Les cases correspondant aux valeursde DOP et aux résidus doivent êtrecochées sur la page des Paramètresde Post-Traitement GPS / Sortieétendue avant le lancement du calcul.

Vous voudrez bien vous reporter àl’aide en ligne pour des informationsdétaillées.

Les valeurs minimum et maximumde DOP sont également fourniesdans le gestionnaire des résultats,ce qui vous indique la qualité de lagéométrie des satellites sur lesquelsse fonde le calcul de ligne de base.

Si les ambiguïtés n’ont pas pu êtrerésolues avec des duréesd’observation brèves, les résultats nesatisferont pas aux exigencesposées. Procédez alors à unnouveau calcul en modifiant lesfenêtres des satellites, endésactivant un satellite donné ou enchangeant le paramétrage. Soyeztoutefois prudents et veillez àsélectionner des duréesd’observation suffisantes. Nemodifiez votre paramétrage que si lefichier journal vous fournit une bonneraison de le faire.

La résolution des ambiguïtés tellesqu’elle est décrite dans le chapitreprécédent est toujours tentée pourles lignes de base inférieures à lalongueur limite.

En consultant le fichier journal, voustrouverez un récapitulatif des résultatsdu calcul pour chaque ligne de base.Contrôlez les points suivants :

• Statistiques des observations :contrôlez le nombre de satellites :il doit toujours y en avoir quatre auminimum. Le fichier journalindique le nombre d’observationsutilisées et rejetées pour chaquesatellite. Vérifiez l’éventuelleprésence d’un taux de rejetanormalement élevé pour unsatellite donné.

• Statistiques des ambiguïtés : lenombre total d’ambiguïtésindépendantes déterminées pourl’ensemble de l’intervalled’observations est fourni.

35 Fichier journal et comparaison des résultatsGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Comparaison des résultatspour des solutions multiples

Comparaison du fichierjournal et des fiches de terrain

Pour les lignes de base supérieuresà la longueur limite (valeur par défautdu système = 80 km) ou en cas desélection manuelle d’une solutionflottante L3, SKI-Pro élimine leseffets ionosphériques mais ne tentepas de résoudre les ambiguïtés.

Vérifiez le nombre de satellitesobservés lorsque vous examinez lefichier journal.

Dans de tels cas, le résultat seratoujours accompagné du message"Ambiguïtés non résolues" (Etat desambiguïtés = non). Les exigences deprécision seront toutefois respectéessi les durées d’observation sontsuffisamment longues.

Nous vous recommandons de traiterle calcul en plusieurs phases si deslignes de base de longueurs trèsdifférentes doivent être déterminées.Vous pouvez ainsi sélectionner etcalculer des groupes de lignes debase dont les paramètres de Post-Traitement sont identiques.

Si les résultats ne répondent pas àvos attentes, il peut être utile decomparer les informations du fichierjournal à celles des fiches de terrain.Vérifiez que le nombre de satellitesutilisés pour le calcul de ligne debase correspond aux informationsdes fiches de terrain. Contrôlez aussibien la station de référence que lemobile. Si le nombre de satellitesn'est pas identique, les valeurs deGDOP peuvent être supérieures à ceque vous escomptiez. Contrôlez lavaleur actuelle du GDOP pour lessatellites utilisés dans le calcul envous servant du module dedisponibilité des satellites de SKI-Pro.

Comparez les jeux de coordonnéesobtenus si un même point a étéobservé dans deux fenêtresdifférentes ou si deux stations deréférence ont fonctionnésimultanément.

36Enregistrement des résultats Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Enregistrement des résultatsIl convient donc d'exercer uncontrôle rigoureux lorsque des pointsdéterminés par plusieurs calculs delignes de base sont enregistrés.Comparez les résultats avant de lesstocker.

Une fois le récapitulatif des résultatset le fichier journal consultés,stockez les résultats correspondantà la précision que vous recherchez.

Les coordonnées sont moyennées(moyenne pondérée) si plusieurssolutions sont stockées pour unmême point. Si vous stockez parexemple les coordonnées du point Aissues d'un calcul de ligne de basepuis que vous déterminez ce mêmepoint par une autre ligne de base etque vous stockez ses nouvellescoordonnées, les coordonnéesmémorisées seront actualisées pourprendre la valeur moyenne pondéréedes deux solutions. La moyennepondérée est prise en compte si lesécarts tant planimétriquesqu'altimétriques entre les deuxsolutions ne dépassent pas leslimites de moyenne automatique descoordonnées fixées dans SKI-Pro(valeur par défaut = 0.075m).

37 Enregistrement des résultatsGuide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Enregistrement des résultats, suite

Interprétation et enregistrement des résultats

• Les ambiguïtés doivent être résolues pour des lignesde base en mode Statique Rapide aux duréesd’observation brèves, si des résultats de hauteprécision sont à obtenir.

• La solution L3 sans résolution des ambiguïtés estnormalement utilisée pour les lignes de base delongueur supérieure observées durant de pluslongues périodes.

• Lignes de base inférieures à la longueur limite (valeurpar défaut = 80 km) :

Résolution des Ambiguïtés toujours tentée.

Ambiguïtés résolues (Etat des ambiguïtés = oui) :

SKI-Pro a trouvé la solution la plus probable.

Les résultats doivent normalement répondre auxexigences posées.

Ambiguïtés non résolues (Etat des ambiguïtés = non) :

Solution flottante présentée.

Résultats non conformes aux exigences, àmoins que les durées d’observation soientsuffisamment longues.

Examinez le fichier journal et procédez à unnouveau calcul après modification duparamétrage.

• Lignes de base supérieures à la longueur limite(valeur par défaut = 80 km) :

Solution L3, la résolution des ambiguïtés n'estpas tentée.

Les résultats doivent répondre aux exigencesposées pour autant que le nombre desobservations soit suffisant.

Les longues lignes requièrent de longues duréesd'observation.

• Contrôlez les solutions multiples, les lignes de baseindépendantes, etc.

• Enregistrez les résultats répondant aux exigences deprécision posées.

• Les coordonnées sont moyennées si plusieursrésultats sont stockés.


Ajustement, transformation et sortie des résultatsAprès avoir effectué les calculsrelatifs aux observations, vouspouvez envisager de procéder à unajustement si des points ont étéobservés à plusieurs reprises. Vousobtiendrez alors les meilleursestimateurs de la position de cespoints. Reportez-vous à l'aide enligne du module SKI-Pro"Ajustement" pour plus de détails.

Les calculs des lignes de baselivrent des coordonnées en WGS84pour résultats. Elles peuvent êtretransformées dans tout référentiel ousystème en projection local enutilisant un "Système deCoordonnées" dans SKI-Pro. Vousvoudrez bien vous reporter à l’aideen ligne de SKI-Pro pour plus dedétails.

Ajustement, transformation, sortie des résultats

Les coordonnées finales peuventalors être exportées dans différentsformats au moyen de la fonctiond’exportation en ASCII de SKI-Pro.Vous voudrez bien vous reporter àl’aide en ligne de SKI-Pro pour plusde détails.

39Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide en monofréquenceDurées d'observation (minimales)recommandées :

On peut généralement considérerqu'une observation en StatiqueRapide est réussie lorsque SKI-Propeut résoudre les ambiguïtés.Fournir une estimation de la duréed'observation requise est plusdifficile pour des capteursmonofréquence que pour descapteurs bifréquence en raison de laquantité bien moindre d'informationsdisponibles pour le logiciel de Post-Traitement. Le tableau ci-contredevrait toutefois servir de guide.

SKI-Pro ne cherchera pas, pardéfaut, à résoudre les ambiguïtés simoins de 5 minutes de données enStatique (Rapide) en monofréquencesont disponibles. Cette dispositionvise à éviter les résultats non fiables.Une fois les ambiguïtés résolues, lalongueur de la ligne de base est enprincipe connue avec une précisionde l'ordre de 5 à 10 mm plus 2 ppm.

Remarques relatives aux mesures monofréquence

Certains points doivent être pris encompte lorsque des mesures sonteffectuées avec des capteursSR510 (System 500) ou SR9400 /SR261 (System 300) de façon queles mesures permettent d'obtenir desrésultats satisfaisants.

Seules des fenêtres d'observationcomportant un minimum de 5satellites au-dessus de 15° et un bonGDOP (< 8) doivent être utilisées.

La durée minimum d'observation enStatique et en Statique Rapide nedoit jamais être inférieure à 15minutes.

On peut considérer que la duréed'observation d'une ligne de basedoit être d'environ 5 minutes parkilomètre de longueur de cette ligneavec une durée minimale de 15minutes.

Longueur deligne de base

Duréed'observation

1 km 15 min.

2 km 15 min

3 km 15 min

4 km 20 min

5 km 25 min

6 km 30 min

7 km 35 min

8 km 40 min

9 km 45 min

10 km 50 min

> 10 km > 60 min


Remarques relatives aux mesures en Statique et Statique Rapide ..., suite

Remarques relatives aux mesures monofréquence

Il est recommandé d'orienter toutesles antennes dans une mêmedirection si une précision élevée estrecherchée.

Sur des lignes de base de plus de 10km, la précision pouvant être atteinteavec des capteurs monofréquenceest inférieure à celle pouvant êtreobtenue avec des capteursbifréquence en raison des effetsionosphériques qui ne peuvent pasêtre éliminés avec des donnéesmonofréquence. Les utilisateursayant travaillé auparavant avec descapteurs bifréquence doivent doncêtre conscients de cet état de fait.

41Guide GPS Statique et Statique Rapide-3.0.0fr

Leica Geosystems AG, Heerbrugg,Suisse, a été certifié comme étant dotéd’un système de qualité satisfaisant auxexigences des Normes Internationalesrelatives à la Gestion de la Qualité etaux Systèmes de Qualité (norme ISO9001) et aux Systèmes de Gestion del’Environnement (norme ISO 14001).

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712169-3.0.0fr

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