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GPS測量機について解説

スタティック法やGPS測量の精度について

スタティック法やGPS測量の精度について

スタティック法とはGPS測定方法の基本であり観測点にGPSを設置して位置の測定を行なう方法です。観測時間によって精度が左右されますが、基準点測量での観測時間は基準として60分となっています。

このような方法でGPS測量の基準点を設定して、測量の精度を観測することになります。

GPSが当初誕生したときにはアメリカの軍事目的として開発された電波でしたが、現在では私達の生活の中に浸透しています。

GPSで測量する時のメリットといえば観測の精度が高いということでしょう。

スタティック法で位置を設定して測量を行なえば、測定点間の視通がなくても上空視界が確保できていれば誤差がなく精度の高い測量が可能になります。

建物を挟んだ両側に測定点があっても衛星観測で測量が可能になり、作業時間も短く省力化が実現されます。

また天候にほとんど左右されることもなく、また24時間いつでも測量は可能です。

このようにスタティック法によってGPS測量を行なうことで、高速で高精度で簡単に望みの測量を行うことができます。

測量間に障害物などがあったとしてもGPSの受信ができる限りは正確な測量が可能なので、他の測量機器よりも便利なことが多いでしょう。

一重位相差、二重位相差について

一重位相差、二重位相差について

一重位相差とは基線両端の測点をそれぞれ受信機測定した搬送波位相の差、またはひとつの測点の受信機でふたつの衛生を同時に観測したときにそれぞれ搬送波位相の差のことをいいます。この前者を衛生間一重位相差といい、後者を受信機間一重位相差といい、どちらも干渉測位の基線解析の第一段階で計算する量です。

二重位相差とは一重位相差の差で、算出方法にはふたつありますがどちらも結果は同じになります。

GPS受信機時計は一般的に誤差があります。

誤差がある状態のままで違う衛星を観測すると、一重位相差にも二重位相差にも誤差が生じることになります。

この誤差の大きさは断言できませんが、誤差の大きさもどちらも同じ値になるでしょう。

このように本来原子時計は正確ですが少しの誤差があり、単独測位のときには問題ないがGPS測量を行う上では問題となってしまいます。

衛生時計の精度は1nSと考えられ、距離に直すと30cmであることから、測量の精度が高いGPS測量でこの誤差は致命的となるでしょう。

GPS測量を行なう際にはこれらの誤差が起こらないようにしなければなりません。

RTK-GPS測量について

RTK-GPS測量について

RTK測量とは利用する人が現場で得た衛星データと周辺の電子基準点の観測データから作成された補正情報を組み合わせることにより、測量を効率的に行なう方式のことです。

この時に現場に基地局を設置する必要はありません。

このRTK測量にGPSをプラスさせれば、リアルタイムの情報と精度の高さが加わることになり、さらに望ましい測量が可能になります。

ネットワーク型RTK測量サービスが提供されていて、さらにGPSやグロナスなどのサービスも開始されることにより、時間的な限界もなくなり測位精度の改善も可能になっています。

ネットワーク型のRTK測量とは国土地理院から配信機関を通じてデータが配信され、民間事業者の間で情報が生成されて無線などで補正情報が電装されたり、移動局に電装されることによって、さらにグロナスやGPSからの電波を受信することによって正確で精度の高い測量が可能になります。

このようにして電子基準点からリアルタイムでデータが送られ、移動局はデータや電子基準点から新たな情報を読み込んで、誤差のない値リアルタイムで送ることができるからです。

電子基準点、セミダイナミック補正、三角関数について

世界のほとんどの国では地殻変動を考えないスタティック測地系で、測地点の地殻変動の影響が測量の誤差として処理されるという欠点があります。

日本は1923年の関東地震後に行われた三角測量や、1970年に三辺測量結果から地殻変動がはっきり確認されており、それらにより得られた変動量を考慮して定常的地殻変動を判断できるようになり、現在年間2~3センチ変動する場所もあります。

最近測量は電子基準点GNSS測量機を使用してより正確な位置を求めることが可能になりました。

日本は実際複数のプレート境界にありプレートが異なる方向に動くので地殻変動が複雑に起こります。基準点もこれらの影響により時間と共にずれていき、位置情報を長期的に維持するために地殻変動による歪みの影響を補正するためにセミダイナミック補正が利用されます。

現在日本には1,200点あまり電子基準点が配置されていて、点間距離は約20kmです。これら基準点の地殻変動から5km間隔の格子点の変動を推定します。

このように日本では測量をする時に地殻変動を考慮せずには行えなくなっており、日本と同じようにニュージーランドのような島国ではセミダイナミック補正が必要不可欠となっています。