1.9.3.  Fattori caratteristici del rilievo GPS

Il GPS è un sistema molto flessibile e consente diverse modalità di rilievo in funzione di esigenze, precisioni, tempi e costi.

In generale un rilievo GPS è caratterizzato da diversi fattori che si riepilogano nella tabella 1.9.2.

Tabella 1.9.2 - Fattori che caratterizzano il rilievo GPS.

TIPO DI OSSERVAZIONE

Le misure di fase sono utilizzate per il rilievo geodetico, mentre le misure di pseudorange, avendo una precisione inferiore, sono utilizzate essenzialmente per la navigazione.

TIPO DI IMPIEGO

Il sistema GPS consente la determinazione della posizione dei punti sia assoluta che relativa.

Nel posizionamento assoluto viene determinata la posizione del ricevitore nel sistema di riferimento geocentrico WGS84 senza alcuna possibilità di eliminazione degli errori sistematici insiti nel sistema.

Nel posizionamento relativo, al contrario, viene determinata la posizione di un ricevitore rispetto ad un altro. Il posizionamento relativo viene eseguito con l'utilizzo del metodo differenziale che consente l'eliminazione di gran parte degli errori sistematici cosicché si presta alle applicazioni geotopocartografiche.

MODALITÀ DI TRATTAMENTO DEI DATI

Il posizionamento in tempo reale (real-time) viene utilizzato essenzialmente per la navigazione; è generalmente ottenuto con misure di pseudorange, in modo assoluto o relativo, e quindi con una precisione della misura non molto elevata anche se recentemente migliorata per la disattivazione della degradazione del segnale di tipo SA (circa 10 m).

L'esigenza di ottenere precisioni spinte in tempo reale nel rilievo di aggiornamento è diventata molto forte negli ultimi anni, cosicché tale tecnica di rilievo si è sviluppata con una velocità inaspettata ed ha condotto alla diffusione delle stazioni permanenti GPS in grado di fornire la correzione differenziale in tempo reale, attraverso la telefonia cellulare o internet.

Nel posizionamento a posteriori (post-processing) si elaborano le osservabili, acquisite dal ricevitore durante la sessione di misure. Il concreto vantaggio rispetto all’elaborazione in real-time è la possibilità di affinare il modello delle cause di errore della misura; inoltre, è l’unico modo per effettuare un posizionamento relativo mediante differenziazione delle misure di fase, a meno di non dotare i ricevitori di un collegamento radio.

MODALITÀ DI RILIEVO

Il rilievo GPS può essere eseguito con diverse modalità.

1. La modalità statica prevede che durante la ricezione del segnale il sistema ricevitore-antenna sia fermo rispetto alla terra. Le applicazioni geodetiche richiedono generalmente rilievi in modalità statica con misure di fase e posizionamento relativo; in tal caso, l’elaborazione dei dati acquisiti viene eseguita a posteriori.

2. La modalità statica veloce richiede la disponibilità di adatti ricevitori. Operativamente è simile alla modalità statica, ma il tempo di occupazione delle stazioni è molto più breve.

3. La modalità pseudo-statica richiede la effettuazione di due sessioni di osservazione su ciascuna stazione. Ciascun intervento deve avere la durata di almeno 10 minuti. Fra le due sessioni deve intercorrere un intervallo di tempo di almeno 1ora e non superiore a 4 ore.

4. La modalità cinematica prevede che un ricevitore stazioni su un punto di posizione nota, nel sistema WGS84, mentre un secondo ricevitore (ad esempio posto su di un mezzo mobile) si sposta su ciascun punto da determinare acquisendo i dati in continuo.

5. La modalità RTK (Real Time Kinematic) può farsi rientrare nella modalità cinematica; essa consente la determinazione delle coordinate del punto, raggiunto dal secondo ricevitore mobile, in tempo reale. In questo caso la stazione fissa, di posizione nota sia nel sistema WGS84 che nel sistema geodetico nazionale, deve essere dotata di un'apparecchiatura per trasmettere in tempo reale le correzioni delle misure al secondo ricevitore (anch'esso dotato a questo scopo di apparecchiatura rice-trasmittente).

Nella tabella 1.9.3 si sintetizzano per le diverse modalità operative, i tempi di osservazione richiesti, le precisioni conseguibili e le limitazioni del singolo metodo.

Tabella 1.9.3 - Fattori che caratterizzano il rilievo GPS.