הגובה שנמדד באמצעות GPS של נקודה על הקרקע נגזר ממיקום מקלט ה-GPS (1), גובה עמוד הסקר (3), ומיקום האנטנה בתוך מקלט ה-GPS (2).
כאשר PointMan מודד נקודה על הקרקע (G) הגובה האנכי שנמדד הוא הערך המוצג כ- (2) בתמונה שלמטה. עלינו להתאים את זה לקרקע, כך שנמדוד את הנקודה הפיזית המדויקת על הקרקע (G).
ברוב המקרים, אנו משתמשים בערך המכונה גובה האנטנה ב-PointMan כדי לבצע זאת. גובה מוט הסקר הסטנדרטי הוא 2.0 מטר, או 6.561 רגל ארוך – זהו הגובה המכונה (3) באיור 1. הבעיה היא שזו אינה המיקום הנכון של האנטנה בתוך מקלט ה-GPS. בכל מקלט GPS, המיקום האמיתי של הגובה הנמדד הוא בנקודה שבה מתמקדים האותות החשמליים של ה-GPS. מיקום זה שונה מהמקום שבו מוט המדידה מחובר לאנטנה. באיור 1 אנו מראים את הנקודה הממוקדת חשמלית בחלק העליון של המקלט; הדבר נועד לצורכי המחשה בלבד, ובדרך כלל היא נמצאת איפשהו בתוך המארז הפיזי של מקלט ה-GPS אך לא בהכרח בחלק העליון; למעשה, באנטנות מסוימות בעלות דיוק גבוה, זו יכולה להיות נקודה וירטואלית הממוקמת מחוץ למארז הפיזי.
הפרש הגובה בין המקום שבו מוט המדידה מחובר למקלט ה-GPS לבין המיקום של נקודת המיקוד החשמלי של אות האנטנה (הידועה בשם "מרכז הפאזה") נקרא סטיה של מרכז השלב. ערך זה ייחודי לדגם האנטנה ויסופק על ידי יצרן ה-GPS. עבור PointMan, עלינו להוסיף אותו לערך הגובה שהוזן עבור האנטנה, כדי לציין כראוי את הגובה האמיתי של האנטנה מעל הקרקע.
דוגמה תסייע להמחיש את הנקודה.
בדוגמה זו נשתמש באנטנה Trimble SPS986. תוכנת Trimble Access מכירה את דגם האנטנה הזה ותשלב כראוי את הסטייה של מרכז הפאזה בחישובי הגובה שלה. לפיכך, גובה הנקודה על הקרקע שהם מודדים הוא:
709.887 רגל – מספר זה נלקח מ-Trimble Access.
מ-PointMan נוכל להשיג את המספרים לדוגמה שלנו (אלה שמעניינים אותנו ב- אדום – הדגשה שלי)
אנטנה: 6.562 רגל
שם האתר: Test
קואורדינטות צפון: 711427.870840464
קואורדינטות מזרחיות של האתר: 1823937.51877073
קו רוחב: 39.9521359828457
קו אורך: -83.0156455460161
גובה: 716.9685 רגל
גובה אלפס: 605.965 רגל
גובה: 710.4065 רגל
גובה (716.9685) הוא הגובה שבו מוט המדידה מתחבר לאנטנה, אנטנה (6.562) הוא אורך מוט המדידה – מרחק 3 באיור 1. לפיכך, כדי לקבל את הגובה על הקרקע, יש להפחית את גובה מוט המדידה מהגובה שנמדד של האנטנה, וכך לקבל את גובה הנקודה על הקרקע.
716,9685 – 6,562 = 710,4065
ו- 710.4065 הוא הערך המוצג כ- גובה של הנקודה על הקרקע ב-PointMan – בסדר, הכל טוב עד כה.
הבעיה: מכיוון שהנקודה שבה מוט המדידה מתחבר למקלט ה-GPS אינה המקום שבו מתמקדים אותות ה-GPS או המקום שבו האנטנה ממוקמת פיזית, עלינו להוסיף את הגובה המצוין כ-(4 – קיזוז מרכז הפאזה) כדי לקבל את הגובה האמיתי של האנטנה מעל הקרקע.
את המידע הזה ניתן לקבל מחברת Trimble – ראו צילום מסך להלן.
האתר של Trimble שבו ניתן לבחור את סוג האנטנה ולקבל את קיזוז מרכז הפאזה המתאים הוא:
https://trimbletools.com/cgi-bin/Antenna.ini/Antenna.ini
ערכים אלה נלקחו מחברת Trimble עבור האנטנה SPS986 שלה; הם מציגים את ערכי הסטייה האנכית הדרושים לחישוב נכון של גובה האנטנה – איזה מהם יש להשתמש תלוי באופן שבו חיברתם את מוט המדידה למקלט ה-GPS. שני הערכים שמעניינים אותי הם: חלקו התחתון של מתקן האנטנה וה- תחתית מנגנון השחרור המהיר בדרך כלל, היינו משתמשים בערך התחתון של תושבת האנטנה, שהוא 0.14440 מ' (זהו הערך 4 באיור 1) במקרה זה, ההתקנה כללה גם מה שמכונה "תושבת מהירה" – מתאם נוסף המותקן בראש מוט הסקר, וזהה לשיטה #2 חלקו התחתון של מנגנון השחרור המהיר שיטה. התוצאה היא הערך 0.18440 מ'– זהו הערך שאנו מחפשים כגובה הנוסף מעל הקרקע (4) שבו ממוקמת האנטנה.
החישוב הנכון לגובה האנטנה הוא: (בהתבסס על הסטה של מרכז הפאזה של 0.18440 מטרים (0.6050 רגל)
716.9685 – (6.562 + 0.6050) = 709.8015 רגל
השוו זאת לערך הגובה של Trimble Access: 709.887 רגל נותן הפרש של 0.086 רגל – זה נמצא בתוך גבולות השגיאה הצפויים.
ב-PointMan, במקום ה- 2.0 מטר או 6.562 רגל על פי תקן גובה האנטנה, נצטרך להוסיף גם את הסטה של מרכז הפאזה, במקרה זה, 6.562 רגל + 0.6050 רגל = 7.167 רגל זה יהיה גובה האנטנה הנכון.
אם יש לכם שאלות, תיקונים או הערות – אנא הודיעו לי.
פיטר סראג'ר; מהנדס מוסמך, תואר שני בהנדסה, CLS, PMP
מדען ראשי בתחום מערכות מידע גיאוגרפיות
תגובות אחרונות