ما هي مستقبلات GPS؟
تقوم كل شركة تنتج مستقبلات GPS بتطوير تنسيقاتها الخاصة لتخزين ملفات الأرصاد، تنتج كل شركة برامجها الخاصة (software) التي يمكنها بسهولة معالجة تنسيقات الملفات التي يتم إنشاؤها من أجهزة الشركة نفسها. في حالة استخدام عدة أنواع من أجهزة استقبال GPS في مشروع معين، فلن يتمكن أي برنامج حساب من معالجة تنسيقات الملفات التي ترسلها أجهزة الشركات الأخرى.
ھﻧﺎ ﻧﻠﺟﺄ ﻟﺻﯾﻐﺔ ﻗﯾﺎﺳﯾﺔ (standard format) ﺗﺳﻣﺢ ﺑﺎﺳﺗﺧراج اﻟﺑﯾﺎﻧﺎت أو اﻷرﺻﺎد ﻣن أي ﻣﻠف أرﺻﺎد، وھذه اﻟﺻﯾﻐﺔ ﺗﺳﻣﻲ راﯾﻧﻛس (RINEX) وھذا اﻻﺳم اﺧﺗﺻﺎر ﻟﻛﻠﻣﺎت: ﺻﯾﻐﺔ ﺗﺑﺎدل اﻟﻣﻠﻔﺎت اﻟﺗﻲ ﻻ ﺗﻌﺗﻣد ﻋﻠﻲ ﻧوع اﻟﺟﮭﺎز (Receiver INdependent EXchange format).
على سبيل المثال إذا كان لديك مشروع لاستخدام أجهزة (GPS) من شركة (Trimble) وأجهزة أخرى غير شركة (Lika) فإننا نستدعي البيانات من الأجهزة التي تم تحميلها بواسطة ترمبل، باستخدام تلك الشركة لبرامجها ثم نعيد تصدير تنسيق ملف التصدير (Export) إلى صيغة راينكس، بحيث تكون حسابات شركة برنامج (Lika) تعتني بـها والعكس صحيح أيضًا، حيث يمكن تنزيل البيانات من أجهزة ليكا إلى جهاز كمبيوتر، ثم إعادة تصديرها بتنسيق راينكس ليقوم بها برنامج محاسبة الشركات (Trimble).
كيفية حساب الأرصاد:
أما بالنسبة لخطوات حساب الأرصاد بنظام (Data Processing) GPS، فإنها تختلف بحسب طريقة المراقبة المستخدمة لكن العمليات المنطقي للخطوات يشمل:
- ﺗﺣﻣﯾل اﻟﺑﯾﺎﻧﺎت ﻣن أﺟﮭزة اﻻﺳﺗﻘﺑﺎل إﻟﻲ اﻟﺣﺎﺳب اﻵﻟﻲ.
- اﺧﺗﯾﺎر ﻣﻌﺎﻣﻼت اﻟﺣﺳﺎب (Processing Parameters) اﻟﻣﻧﺎﺳﺑﺔ ﻟطرﯾﻘﺔ اﻟرﺻد اﻟﻣﺳﺗﺧدﻣﺔ لﻓﺣص ﻣﻌﻠوﻣﺎت ﻛل ﻧﻘطﺔ ﻣرﺻودة (اﺳم اﻟﻧﻘطﺔ، ارﺗﻔﺎع اﻟﺟﮭﺎز، ﻧوع اﻟﺟﮭﺎز وﻧوع اﻟﮭواﺋﻲ).
- اختيار خطوط الأساس المستقلة لحسابها (independent baselines).
- ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗواﻓر ﻣﻠﻔﺎت دﻗﯾﻘﺔ ﻟﻣدارات اﻷﻗﻣﺎر اﻟﺻﻧﺎﻋﯾﺔ (Orbits Precise) ﯾﺟب اﺳﺗدﻋﺎﺋﮭﺎ ﻟﻠﺑرﻧﺎﻣﺞ، ﻣﻊ اﻟﺗﺄﻛد ﻣن أﻧﮭﺎ ﺿﻣن ﻣﻌﺎﻣﻼت اﻟﺣﺳﺎب اﻟﻣطﻠوﺑﺔ.
- ﺗﻧﻔﯾذ ﺣﺳﺎب ﺧطوط اﻟﻘواﻋد (Baseline Processing).
- ﻣراﺟﻌﺔ وﻓﺣص اﻟﻧﺗﺎﺋﺞ.
هناك العديد من الإرشادات التفصيلية التي تساعد المستخدم على مراجعة وتقييم نتائج حسابات خطوط الأساس وبعضها في الجدول التالي:
| اﻟﺣدود اﻟﻣﻘﺑوﻟﺔ: | اﻟﻌﻧﺻر- نوع الحل: |
ﻣﻔﺿل ﻟﻠﺧطوط أﻗل ﻣن 10 ﻛم ﻟﻠﺧطوط 10 – 75 ﻛم ﻣﻔﺿل ﻟﻠﺧطوط أﻛﺑر ﻣن 75 ﻛم | ﺣل ﺛﺎﺑت ﻟﻠﺗردد اﻷول L1 ﺣل ﺛﺎﺑت ﺧﺎﻟﻲ ﻣﻛن اﻷﯾوﻧوﺳﻔﯾر ﺣل ﻏﯾر ﺛﺎﺑت ﺧﺎﻟﻲ ﻣن اﻷﯾوﻧوﺳﻔﯾر |
ﻣن 1 إﻟﻲ 10 10 (ﯾرﻓض إن زاد ﻋن 20) 5( ﯾرﻓض إن زاد ﻋن 10) | اﻟﺗﺑﺎﯾن اﻟﻣرﺟﻌﻲ Reference :Variance اﻟﻘﯾﻣﺔ اﻻﺳﻣﯾﺔ اﻟﻘﯾﻣﺔ اﻟﻘﺻوى ﻷرﺻﺎد L1 اﻟﻘﯾﻣﺔ اﻟﻘﺻوى ﻷرﺻﺎد L2 L1, |
10 ﻣﻠﻠﻲ 15 ﻣﻠﻠﻲ 30 ﻣﻠﻠﻲ | اﻟﺧطﺄ اﻟﺗرﺑﯾﻌﻲ اﻟﻣﺗوﺳط :RMS ﻟﻠﺧطوط أﻗل ﻣن ٥ ﻛم ﻟﻠﺧطوط أﻗل ﻣن 20 ﻛم ﻟﻠﺧطوط 20 – 50 ﻛم |
أﻛﺑر ﻣن 1,5 ﻟﻠﺣل اﻟﺛﺎﺑت Fixed أﻗل ﻣن 1,5 ﻟﻠﺣل ﻏﯾر اﻟﺛﺎﺑت Float أﻛﺑر ﻣن 1,5 وأﻗل ﻣن 3,0: ﺗﺣذﯾر أو ﻣﺷﻛوك به. | ﻧﺳﺑﺔ اﻟﺗﺑﺎﯾن (Variance Ratio) ﻟﺣل ﻗﯾﻣﺔ اﻟﻐﻣوض اﻟﺻﺣﯾﺢ Integer Solution |
يوضح الشكل التالي مثالاً لنتائج حسابات الصفوف، حيث نوع الحل لكل صف وقيمة معامل الحل (Ratio) وكذلك التباين المرجعي، مما يسهل التحقق من جودة حلول الخطوط واختيار الأكثر دقة ﻣﻧﮭم ﻟﻠدﺧول ﻓﻲ ﻋﻣﻠﯾﺔ ﺿﺑط اﻟﺷﺑﻛﺔ.
ﻣﺛﺎل ﻟﻧﺗﺎﺋﺞ ﺣﺳﺎﺑﺎت ﺧطوط اﻟﻘواﻋد:
في أنظمة المعلومات الجغرافية وتطبيقات GPS التفاضلية (DGPS)، غالبًا ما تتضمن النتائج إحداثيات محسوبة للنقاط المرصودة وقيم انحرافها المعياري.
ﻣﺛﺎل ﻟﻧﺗﺎﺋﺞ ﺣﺳﺎﺑﺎت اﻟﺟﻲ ﺑﻲ أس اﻟﺗﻔﺎﺿﻠﻲ:
يعد ضبط الشبكة (Network Adjustment) أحد أهم الخطوات في حسابات الرصد في نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ويتكون من عدة خطوات متتالية لضمان اكتشاف جميع الأخطاء (outliers) وتحقيق أدق التقديرات.
أ- ﺗﺣﻠﯾل ﺧطﺄ اﻟﻘﻔل ﻓﻲ ﻛل ﺣﻠﻘﺔ ﻟﺿﻣﺎن ﺣدود ﻗﯾﻣﮫ طﺑﻘﺎ ﻟﻠﻣواﺻﻔﺎت اﻟﻣطﻠوﺑﺔ.
ب- إﺟراء ﻋﻣﻠﯾﺔ ﺿﺑط ﻏﯾر ﻣﻘﯾد (Free net Adjustment) (ﻋن طرﯾﻖ ﺗﺛﺑﯾت إﺣداﺛﯾﺎت، ﻧﻘطﺔ واﺣدة ﻓﻘط ﻏﺎﻟﺑﺎ ﺗﻛون اﺧﺗﯾﺎرﯾﺔ) ﻟﻔﺣص ﺟودة اﻷرﺻﺎد ذاﺗﮭﺎ.
ت- استخدام النتائج الإحصائية للتحكم غير المقيد لاكتشاف القيم المتطرفة (Outliers or Blunders) أو الأخطاء والقضاء عليها (عن طريق الاختبارات الإحصائية المعروفة مثل اختبار تاو).
ث- إﺟراء اﻟﺿﺑط اﻟﻧﮭﺎﺋﻲ ﻟﻠﺷﺑﻛﺔ (Final Constrained Adjustment) ﺳواء ﺑﺗﺛﺑﯾت إﺣداﺛﯾﺎت ﻧﻘطﺔ واﺣدة ﻣﻌﻠوﻣﺔ ﻓﻘط (Minimal Constrained) أو ﺑﺗﺛﺑﯾت إﺣداﺛﯾﺎت أﻛﺛر ﻣن ﻧﻘطﺔ ﻣﻌﻠوﻣﺔ (Over-Constrained).
اﻟﺷﻛل اﻟﺗﺎﻟﻲ ﯾﻘدم ﻣﺛﺎل ﻟﻧﺗﺎﺋﺞ اﻟﺿﺑط ﻐﯾر الﻣﻘﯾد ﻷﺣدي ﺷﺑﻛﺎت اﻟﺟﻲ ﺑﻲ أس اﻟﻣﻛوﻧﺔ ﻣن ﻋدد 35 ﺧط ﻗﺎﻋدة، ﺑﺳﮭوﻟﺔ ﯾﻣﻛن ﻣﻼﺣظﺔ أن اﻟﺧط اﻟﺛﺎﻧﻲ ﻋﺷر به ﻣﺷﻛﻠﺔ، ﺣﯾث أن ﻗﯾﻣﺔ اﻻﻧﺣراف اﻟﻣﻌﯾﺎري له ﺗﺳﺎوي 0,168 ﻣﺗر واﻟدﻗﺔ اﻟﻧﺳﺑﯾﺔ ppm له ﺗﺳﺎوي 25.023 ﺟزء ﻣن اﻟﻣﻠﯾون.
ﻛﻣﺎ أن ﺑرﻧﺎﻣﺞ اﻟﺣﺳﺎﺑﺎت ﻗد ﻋرض ﻣﻼﺣظﺔ ﻓﻲ آﺧر ﺻﻔﺣﺔ اﻟﻧﺗﺎﺋﺞ أن ھذا اﻟﺧط ﻣﺣﺗﻣل أن ﯾﻛون قد تم رصده ﺧﺎرج اﻟﺣدود (outlier)، ﺑﯾﻧﻣﺎ ﯾﻌرض اﻟﺷﻛل اﻵﺧر ﻣﺛﺎل ﻟﻧﺗﺎﺋﺞ اﻟﺿﺑط اﻟﻣﻘﯾد واﻟذي ﯾﺟب ﻓﺣص ﻧﺗﺎﺋﺟﮫ ﺑﻌﻧﺎﯾﺔ وﺧﺎﺻﺔ اﻟدﻗﺔ اﻟﻧﺳﺑﯾﺔ prec ﺿﻣﺎﻧﺎ ﻟﻠوﺻول ﻟﻠدﻗﺔ اﻟﻣﻧﺷودة ﻟﻠﻣﺷروع. ﻛﻣﺎ ﯾﻘدم اﻟﺷﻛل:
