Inzicht in GNSS-nabewerkingsrapporten: een uitgebreide handleiding

Invoering

Nabewerking van GNSS-gegevens (Global Navigation Satellite System) is een cruciale stap voor het verkrijgen van zeer nauwkeurige georeferentie voor uw Looq-opnamen. Ruwe GNSS-waarnemingen verzameld door de qCam moeten worden verwerkt met behulp van referentiestationcorrecties om een nauwkeurigheid van centimeters te bereiken. Het nabewerkingsrapport biedt een uitgebreide kwaliteitsbeoordeling van deze verwerkte oplossing, waarin alles wordt gedocumenteerd, van coördinatensystemen tot nauwkeurigheidsmetrieken.

Deze handleiding doorloopt elk onderdeel van een GNSS-nabewerkingsrapport en legt uit wat elke meetwaarde betekent en hoe de resultaten moeten worden geïnterpreteerd voor kwaliteitscontrole.

Hoe download ik het PPK-rapport?

Voordat u uw GNSS-nabewerkingsrapport kunt bekijken, moet u het downloaden. Elke opname heeft een bijbehorend verwerkingsrapport. Zo downloadt u het rapport:

1. Ga naar het tabblad Bestanden : Klik bovenaan in uw siteweergave op de knop Bestanden in de navigatiebalk (tussen 'Site' en 'Delen').
2. Vouw de opnamedetails uit : hier wordt een lijst weergegeven met alle beschikbare uitvoerbestanden voor uw verwerkte opname, waaronder puntenwolk, orthofoto, panoramische beelden, track, uitgedunde puntenwolk en PPK-rapport.
3. Download het PPK-rapport : Zoek de rij 'PPK-rapport' in de lijst met bestanden en klik op de downloadknop (↓) ernaast. Het rapport wordt als PDF-bestand naar uw apparaat gedownload.

Na het downloaden kunt u de PDF openen om alle onderdelen van deze handleiding te bekijken. Het rapport biedt een uitgebreide kwaliteitsbeoordeling die u kunt raadplegen voordat u uw gegevens in vervolgtoepassingen gebruikt.

Paragraaf 1: Algemene informatie

De sectie Algemene informatie bevat essentiële metadata over de configuratie voor vastlegging en verwerking.

Kernvelden

Capture Name : De naam van de capture die de gebruiker heeft opgegeven voordat de missie begon.

Sitenaam : Het project of de locatie waar de gegevens zijn verzameld. Sites zijn vooraf geconfigureerd met coördinatensysteeminformatie die tijdens de verwerking zal worden toegepast.

Organisatie : De organisatie of instantie die het onderzoek uitvoert.

Locatie : Geografische locatie waar het onderzoek plaatsvond (stad, staat/provincie, land).

Missiestart (UTC) en missie-einde (UTC) : De begin- en eindtijdstempels van de dataverzamelingsperiode in Gecoördineerde Universele Tijd. Deze tijden geven aan wanneer de GNSS-dataregistratie begon en eindigde.

Missieduur : De totale duur van de data-acquisitiesessie, weergegeven in HH:MM:SS-formaat.

PPK-methode

Het veld PPK-methode geeft het type differentiële correctiestrategie aan dat tijdens de nabewerking wordt gebruikt. Dit is een van de belangrijkste instellingen, omdat het direct van invloed is op de nauwkeurigheid en de datavereisten:

Enkelvoudig : Maakt gebruik van één referentiestation voor differentiële correcties. Dit is de meest gebruikelijke methode wanneer u toegang hebt tot een nabijgelegen, continu werkend referentiestation (CORS) of uw eigen basisstation hebt geïnstalleerd. De basislijnafstand tussen uw qCam en het basisstation moet doorgaans minder dan 30 km bedragen voor optimale resultaten.

Meerdere (VBS) : Bij Virtual Base Station-verwerking worden waarnemingen van meerdere basisstations in een netwerk gebruikt om een virtueel referentiestation te genereren op of nabij uw meetlocatie. Deze techniek wordt toegepast wanneer er geen enkel referentiestation binnen een straal van 30 km beschikbaar is.

PPP (Precise Point Positioning) maakt gebruik van satellietgebaseerde correcties in plaats van grondgebaseerde referentiestations. PPP is waardevol wanneer er geen geschikte basisstations beschikbaar zijn in uw onderzoeksgebied, hoewel het doorgaans langere observatietijden vereist en een lagere nauwkeurigheid oplevert dan de bovenstaande methoden.

Hoofdstuk 2: Coördinatensysteem

In het gedeelte 'Coördinatensysteem' wordt het ruimtelijke referentiekader gedefinieerd dat voor de uiteindelijke resultaten wordt gebruikt. Deze informatie wordt door de gebruiker opgegeven tijdens het aanmaken van de site, of automatisch afgeleid als de instellingen op 'automatisch' staan.

Coördinatensysteemcomponenten

Horizontaal referentiepunt : Het referentiepunt en de ellipsoïde die worden gebruikt voor horizontale positionering.

Projectie : De wiskundige transformatie die wordt gebruikt om het gebogen aardoppervlak om te zetten in een platte kaart. Voorbeelden zijn UTM-zones (standaard wanneer deze op "auto" is ingesteld) of staatsvlakprojectie.

Geoïde : Het geoïdemodel dat wordt gebruikt om ellipsoïdehoogtes (geometrische hoogte boven de referentie-ellipsoïde) om te zetten naar orthometrische hoogtes (hoogte boven zeeniveau). Veelgebruikte modellen zijn onder andere GEOID18, EGM2008 of regionale geoïdemodellen. Dit is cruciaal voor het genereren van nauwkeurige hoogtegegevens.

Eenheden : De meeteenheden voor coördinaten. Momenteel worden alleen meters en Amerikaanse landmeetkundige voeten ondersteund.

GNSS-efemeridedatum : De datum van de precieze satellietbaangegevens (efemeriden) die bij de verwerking worden gebruikt.

GNSS-basisstationdatum : De datum waarin de coördinaten van het basisstation worden aangeleverd. Deze kan afwijken van uw uitvoerdatum.

Datumtransformaties

Een belangrijke opmerking over coördinatensystemen: wanneer we automatisch basisstationgegevens ophalen van een CORS-netwerk of andere provider, kan ons systeem een datumtransformatie moeten uitvoeren om het datum van het referentiestation om te zetten naar het door u opgegeven uitvoerdatum.

Als uw basisstation bijvoorbeeld coördinaten in NAD83(2011) levert en uw site ook is geconfigureerd om uit te voeren in een state plane-systeem gebaseerd op NAD83(2011), is de transformatie eenvoudig. Als er echter een verschil is tussen fundamenteel verschillende datums (bijvoorbeeld ITRF naar NAD83), moet een complexere transformatie met de juiste parameters worden toegepast. De software van Looq voert deze transformaties automatisch uit, maar het is belangrijk om het juiste uitvoerdatum te specificeren, vooral bij toepassingen die hoge nauwkeurigheid vereisen.

Sectie 3: Verwerkte oplossing

In het gedeelte 'Verwerkte oplossing' worden de belangrijkste resultaten van uw GNSS-verwerking weergegeven, inclusief timinginformatie en een kritische kwaliteitsanalyse.

Verwerkingsparameters

Verwerkingsmodus : Geeft het type berekende oplossing aan. Zie paragraaf 1 voor meer informatie over de verschillende oplossingstypen.

Eerste epoch (UTC) : Het tijdstempel van de eerste succesvol verwerkte positie in uw dataset.

Verwerking gestart (lokaal) : Het moment waarop de nabewerking is begonnen (in lokale tijd), indien dit door de software wordt bijgehouden.

Laatste epoch (UTC) : Het tijdstempel van de laatst verwerkte positie.

Gebruikte efemeriden : De kwaliteit/het type satellietbaanbestanden die bij de verwerking zijn gebruikt:

• Uitzending : Realtime baaninformatie die door satellieten wordt doorgegeven.
• Nauwkeurig : Nageprocessde, nauwkeurige banen van IGS of andere instanties.

Het gebruik van precieze efemeriden kan de positioneringsnauwkeurigheid verbeteren, maar deze worden pas 24-48 uur na de opname vrijgegeven.

Kwaliteitsanalyse van de oplossing

De cirkeldiagramvisualisatie biedt een overzichtelijk beeld van de kwaliteitsverdeling van uw oplossingen. Afhankelijk van uw oplossingstype ziet u in dit gedeelte 'PPK' of 'PPP'. Elk positietijdstip in uw dataset is ingedeeld in een van deze categorieën:

PPK Fixed (gecertificeerd) - Hoogste kwaliteit (donkergroen)

• Ambiguïteiten met gehele getallen worden met grote zekerheid opgelost.
• De officiële nauwkeurigheidsstatistieken voldoen aan strenge drempelwaarden.
• Doel: Dit percentage maximaliseren

PPK Fixed - Hoge kwaliteit (lichtgroen)

• De ambiguïteiten met gehele getallen zijn succesvol opgelost.
• Goede geometrie en voldoende waarnemingen.

PPK Vast (Inconsistent) - Lagere kwaliteit (Rood)

• Het oplossen van de ambiguïteit is gelukt, maar de voorwaartse/achterwaartse oplossingen vertonen inconsistentie.
• Kan duiden op meervoudige paden, cyclusverschuivingen of verwerkingsproblemen.

PPK-dobber - Lage kwaliteit (oranje)

• Het lukt niet om de ambiguïteiten van gehele getallen op te lossen.
• Positie berekend met behulp van zwevende-komma-ambiguïteitswaarden
• De nauwkeurigheid neemt af tot een niveau van decimeters (typisch 10-50 cm).
• Veelvoorkomende oorzaken: slechte satellietgeometrie, onvoldoende observatietijd, lange basislijnen, signaalobstructie (sterke meerpadpropagatie)

Autonoom - Laagste kwaliteit (niet weergegeven in het voorbeeld)

• Er zijn geen differentiële correcties toegepast.
• Alleen positionering op één punt
• Nauwkeurigheid op meterniveau (doorgaans 1-10 meter)
• Geeft perioden aan zonder basisstationgegevens (geen PPK) of nauwkeurige efemeriden (geen PPP).

Interpretatie van de kwaliteitsverdeling

Een hoogwaardige GNSS-verwerkingssessie zou het volgende moeten laten zien:

• Gecombineerde PPK-vaststelling (gecertificeerd + vast): >90-95%
• PPK Vast (Inconsistent): <5%
• PPK-zweefstand: <5%
• Autonoom: 0% of bijna nul

Als u een hoog percentage Float- of Autonomous-oplossingen ziet, onderzoek dan het volgende:

• Basisafstand tot referentiestation (moet <30 km zijn voor één basisstation).
• Zichtbaarheid van de satelliet en multipath-omstandigheden
• Kwaliteit en beschikbaarheid van basisstationgegevens

Aanbevelingen

• Looq adviseert het gebruik van een lokaal basisstation voor toepassingen die nauwkeurigheid op landmeetkundig niveau vereisen.
• De door Looq ontwikkelde sensorfusie-algoritmen maken gebruik van de camerakalibratie om uitschieters te verwijderen en een hoge nauwkeurigheid over het gehele traject te behouden. Het sluiten van de lus tijdens de opname draagt bij aan de verbetering van de nauwkeurigheid van de uiteindelijke resultaten, met name bij opnames onder minder ideale GNSS-omstandigheden.

Sectie 4: Nauwkeurigheid

In het gedeelte 'Nauwkeurigheid' wordt de precisie van uw verwerkte posities gekwantificeerd aan de hand van statistische metingen in zowel horizontale als verticale componenten.

Nauwkeurigheidsstatistieken uitgelegd

Voor zowel de horizontale als de verticale component ziet u vijf belangrijke statistieken:

Gemiddelde : De gemiddelde nauwkeurigheidswaarde over alle verwerkte epochs. Dit geeft een algemene indicatie van de typische nauwkeurigheid. Lagere waarden duiden op een betere precisie.

Std (standaarddeviatie) : Meet de variabiliteit van de nauwkeurigheidsschattingen. Een lage standaarddeviatie betekent een constante nauwkeurigheid gedurende de hele missie. Een hoge standaarddeviatie duidt op een fluctuerende kwaliteit, mogelijk als gevolg van variërende satellietgeometrie, multipath-effecten of omgevingsomstandigheden.

RMS (Root Mean Square) : De wortel van het gemiddelde van de gekwadrateerde nauwkeurigheidswaarden. RMS biedt een enkele, allesomvattende maatstaf die rekening houdt met zowel systematische vertekening als willekeurige fouten. Dit is vaak de belangrijkste nauwkeurigheidsmaatstaf.

Min : De beste (laagste) nauwkeurigheidswaarde die tijdens de missie is behaald. Dit vertegenwoordigt optimale omstandigheden.

Max : De slechtste (hoogste) nauwkeurigheidswaarde in de dataset. Grote maximumwaarden kunnen duiden op uitschieters of problematische meetmomenten. De eigen sensorfusie-algoritmen van Looq gebruiken de camerakalibratie om deze uitschieters te verwijderen en een hoge nauwkeurigheid gedurende het hele traject te behouden.

Inzicht in uw nauwkeurigheidsresultaten

Horizontale nauwkeurigheid vertegenwoordigt de 2D-positiefout in het afbeeldingsvlak.

De verticale nauwkeurigheid geeft de fout in de hoogtecomponent weer. Verticale positionering is doorgaans minder nauwkeurig dan horizontale positionering vanwege de geometrie van de satelliet.

Wat nauwkeurigheidswaarden u vertellen

Deze nauwkeurigheidsschattingen zijn afkomstig van:

1. Formele foutvoortplanting vanuit het GNSS-verwerkingsalgoritme (covariantie van de oplossing)
2. Consistentiecontroles tussen meerdere verwerkingsgangen
3. Residu-analyse van de kleinste-kwadraten-aanpassing

Belangrijke aandachtspunten:

• Dit zijn geschatte nauwkeurigheidswaarden gebaseerd op wiskundige modellen, niet op validatie aan de hand van de werkelijke situatie.
• De werkelijke nauwkeurigheid kan afwijken als gevolg van factoren die niet volledig in de modellen zijn opgenomen (bijvoorbeeld multipath-effecten).
• Valideer voor kritische toepassingen aan de hand van bekende controlepunten.
• De nauwkeurigheid neemt doorgaans af naarmate u verder van een basisstation verwijderd bent of in gebieden met obstakels.

Paragraaf 5: Scheidingen

In het onderdeel 'Scheidingen' wordt de consistentie tussen de voorwaartse en achterwaartse verwerkingsstappen geanalyseerd.

Wat zijn voorwaartse/achterwaartse scheidingen?

Looq verwerkt GNSS-gegevens in twee stappen:

• Voorwaartse verwerking : Verwerking van het begin tot het einde van de dataset.
• Omgekeerde verwerking : Verwerking van het einde terug naar het begin

Idealiter zouden beide passes identieke of bijna identieke posities moeten opleveren. De scheiding is het verschil tussen deze twee onafhankelijke oplossingen bij elke iteratie. Kleine scheidingen duiden op een hoge interne consistentie en betrouwbare resultaten.

Scheidingsstatistieken

Net als bij de nauwkeurigheidsanalyse worden de afstanden gerapporteerd met dezelfde vijf statistieken (gemiddelde, standaardafwijking, RMS, minimum en maximum) voor zowel de horizontale als de verticale componenten.

Sectie 6: Basisstation(s)

In het gedeelte 'Basisstation' worden de referentiestations beschreven die worden gebruikt voor het berekenen van differentiële correcties. Deze informatie is essentieel voor het begrijpen van uw verwerkingsconfiguratie en het oplossen van problemen.

Basisstationinformatie (INFO)

Ontvanger : Het type GNSS-ontvanger dat in het basisstation in gebruik is.

Aanbieders : Het netwerk of de organisatie die de basisstationgegevens levert (bijvoorbeeld NGS CORS). Looq haalt automatisch basisstations op uit openbaar beschikbare netwerken wanneer de modus "automatisch" is ingeschakeld.

Constellaties : De GNSS-constellaties die door dit basisstation worden gevolgd (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou). Meer constellaties betekenen over het algemeen een betere beschikbaarheid van satellieten en een sterkere geometrie.

Gegevenssnelheid (s) : Het loginterval van het basisstation in seconden. Gangbare snelheden zijn 1s, 5s, 15s of 30s. Hogere snelheden (1s) leveren meer waarnemingen en een hogere nauwkeurigheid in uw uiteindelijke resultaten. Als het basisstation dat u gebruikt voor georeferentie een lagere logsnelheid heeft, bijvoorbeeld intervallen van 30 seconden, kan dit leiden tot verminderde prestaties.

Observatieduur (h) : De totale duur van de beschikbare basisstationgegevens in uren. Deze moet de duur van uw missie omvatten of overschrijden. Gaten in de basisstationgegevens zullen leiden tot hiaten in uw verwerkte oplossing.

Gemiddelde basislijn (km) : De gemiddelde afstand tussen het traject van uw rover en het basisstation. Dit is een van de meest cruciale parameters die de nauwkeurigheid beïnvloeden.

Enkele basis:

• <10 km: Uitstekend (atmosferische fouten zijn minimaal)
• 10-30 km: Goed (standaard prestaties met één basisstation)
• 30-50 km: Bij overschrijding van de aanbevolen afstand zal de nauwkeurigheid afnemen.

Meerdere bases (VRS):

• 0-70 km: Goed (standaard prestaties op meerdere basisstations)
• 70 km+: resultaten kunnen variëren

Antenne-informatie (ANTENNA)

Model : Het specifieke antennemodel van het basisstation, volgens de IGS-naamgevingsconventies (bijv. TRM115000.00 NONE geeft een Trimble-antenne zonder radome aan). De verwerkingssoftware van Looq gebruikt antennekalibratiebestanden om deze variaties te corrigeren.

Referentie : Het referentiepunt van de antenne, meestal ARP (Antenna Reference Point) of soms APC (Antenna Phase Center). Dit geeft aan naar welk deel van de antenne de coördinaten verwijzen.

Hoogte (m) : De gemeten hoogte vanaf het monument of montageoppervlak tot het referentiepunt van de antenne. Deze verticale offset moet nauwkeurig worden gemeten en ingevoerd, aangezien fouten hier direct leiden tot verticale positioneringsfouten. Bij het uploaden van een aangepast lokaal basisstation moet deze verticale offset in het RINEX-bestand worden gevonden.

Gebruikte positie

PositionType : Geeft aan hoe de coördinaten van het basisstation zijn bepaald:

• Gepubliceerd : Gebruik de basisstationpositie die is gepubliceerd door CORS-providers/afgelezen uit het RINEX-bestand.
• Handmatig : Gebruik de positie die handmatig door de gebruiker is ingevoerd.

Aanbieders : De bron van positie-informatie, doorgaans overeenkomend met de gegevensaanbieder.

Breedtegraad (dms) en lengtegraad (dms) : De coördinaten van het basisstation in graden, minuten en seconden. Dit zijn de referentiecoördinaten die worden gebruikt voor differentiële correcties. Fouten in de coördinaten van het basisstation vertalen zich direct in fouten in de uiteindelijke positie van uw datasets.

Ellipsoïdehoogte (m) : De geometrische hoogte van het antennereferentiepunt boven de referentie-ellipsoïde. Let op: dit is iets anders dan de orthometrische hoogte (hoogte boven zeeniveau). Het geoïdemodel wordt gebruikt om tussen de twee te converteren.

Datum : Het referentiedatum voor de basisstationcoördinaten (bijv. NAD83(2011), ITRF2014). Zoals vermeld in de sectie Coördinatensysteem, wordt er een transformatie toegepast als dit verschilt van uw uitvoerdatum.

Het rapport gebruiken voor kwaliteitscontrole

Een GNSS-nabewerkingsrapport is uw belangrijkste kwaliteitscontrole-instrument. Hier volgt een systematische aanpak voor het beoordelen van rapporten:

Stap 1: Algemene informatie controleren

• Controleer of de missietijden en -duur overeenkomen met de verwachtingen.
• Controleer of de PPK-methode geschikt is voor uw onderzoeksomstandigheden.
• Zorg voor correcte locatie- en sitegegevens.

Stap 2: Controleer het coördinatensysteem

• Controleer of het uitvoerdatum, de projectie en de geoïde overeenkomen met de projectvereisten en de grondcontrole (indien van toepassing).
• Controleer of de eenheden correct zijn.

Stap 3: Evalueer de nauwkeurigheid en kwaliteit van de oplossing

• Doel >90% gecombineerde PPK Vaste oplossingen
• Controleer of de RMS-nauwkeurigheid voldoet aan de projectspecificaties.

Stap 6: Valideer de configuratie van het basisstation

• Controleer of de juiste basisstations zijn geselecteerd.
• Controleer of de afstanden tussen de basisstations redelijk zijn (<30 km voor één basisstation).
• Controleer of de gegevenssnelheid en de observatieduur toereikend zijn.
• Zorg ervoor dat de coördinaten van het basisstation betrouwbaar zijn.

Waarschuwingssignalen om te onderzoeken

• Float- of autonome oplossingen >50%
• Basisafstanden >40 km voor één enkele basis
• Gaten in de datadekking van basisstations

Conclusie

Inzicht in uw GNSS-nabewerkingsrapport is essentieel voor het leveren van hoogwaardige positioneringsgegevens. Elk onderdeel biedt waardevolle inzichten in verschillende aspecten van de oplossingskwaliteit, van de configuratie van het coördinatensysteem tot nauwkeurigheidsmetrieken en de geometrie van het basisstation.

Door elk onderdeel systematisch te bestuderen en de interpretatierichtlijnen in dit artikel toe te passen, kunt u:

• Controleer of de verwerking succesvol is afgerond.
• Identificeer potentiële kwaliteitsproblemen en pas toekomstige opnameprocessen aan om de kwaliteit in de toekomst te verbeteren.
• Kwaliteit van documenten voor klanten en belanghebbenden
• Handhaaf consistente normen in alle projecten.

Houd er rekening mee dat de meetwaarden in dit rapport weliswaar objectieve kwaliteitsmaatregelen zijn, maar dat het schattingen betreffen die kunnen afwijken van de werkelijke situatie. Raadpleeg bij twijfel over specifieke resultaten de ondersteuning van Looq en valideer de gegevens altijd aan de hand van referentiepunten op de grond wanneer absolute nauwkeurigheid cruciaal is voor uw toepassing.