Tecniche di rilievo mediante posizionamento relativo

STATICO
I ricevitori vengono posizionati contemporaneamente in due o più punti dei quali si vuole la loro reciproca posizione e vengono mantenuti fermi per un periodo di tempo variabile in funzione delle caratteristiche dei sensori e della loro distanza durante il quale vengono acquisiti i dati grezzi provenienti dai satelliti che verranno poi successivamente “processati” con appositi software.

I tempi di stazionamento sono variabili da alcuni minuti ad ore a seconda delle caratteristiche del rilievo e delle precisioni che si vuole ottenere.

E' la tecnica che consente di ottenere le maggiori precisioni ed è utilizzata principalmente per il rilevamento di reti di inquadramento e monitoraggio.

CINEMATICO IN POST – PROCESSO
Uno dei ricevitori viene mantenuto fermo in un punto (base) mentre con l'altro (o con gli altri) ci si sposta successivamente nei vari punti da rilevare (rover).

I due ricevitori contemporaneamente registrano i dati grezzi dai satelliti e successivamente si provvede al loro processamento mediante opportuni software;

Non è necessario un collegamento di alcun genere tra i vari ricevitori utilizzati.
In questo caso di solito la base viene posizionata su un treppiedi in un punto favorevole per la ricezione dei segnali satellitari mentre il rover deve stazionare nel punto da rilevare per un periodo di tempo di circa 15 – 60 secondi a seconda del tipo di ricevitore e poi può essere spostato nel punto successivo.
Questa tecnica di rilievo impone che il ricevitore sia “inizializzato” cioè sia messa in atto una procedura tale che possa consentire il calcolo dell'ambiguità di fase iniziale, procedura che va ripetuta ogni volta che il numero dei satelliti ricevuti scende sotto a 4.

Il metodo di inizializzazione è diverso a seconda del tipo di ricevitore utilizzato;

Nel caso di ricevitori a doppia frequenza dotati della cosiddetta opzione OTF (praticamente tutti i ricevitori di recente produzione) le operazioni di rilevamento possono iniziare immediatamente dopo l'accensione del rover (dopo naturalmente di aver acceso e settato la base) in quanto i dati raccolti durante il rilievo dei punti e durante gli spostamenti sono sufficienti per la risoluzione dell'ambiguità ed è necessario solamente mantenere il contatto con almeno 4 satelliti per alcuni minuti per poter processare correttamente i dati.

Nel caso di ricevitori a singola frequenza è invece necessario, nella maggior parte dei casi, procedere ad una inizializzazione statica mantenendo il rover fermo per un certo periodo (di solito alcune decine di minuti) prima di poter rilevare; ulteriori tecniche per ridurre i tempi di inizializzazione sono supportate da specifici modelli di ricevitori rimanendo comunque non utilizzabile la tecnica OTF.

Questa tecnica di rilievo si presta in particolare per i rilevamento di dettaglio soprattutto nel caso di utilizzo di ricevitori a doppia frequenza; le precisioni ottenibili sono di solito nell'ordine del centimetro.

CINEMATICO IN RTK
Analogo al cinematico in post – processo con la differenza che il calcolo dell'ambiguità iniziale ed il processamento dei dati avviene in tempo reale così che i dati calcolati siano immediatamente disponibili.

Tale possibilità è data da particolari algoritmi di calcolo e dal fatto che il ricevitore base sia continuamente in contatto con il rover in maniera da fornire i dati necessari per il processamento.

Il collegamento tra i ricevitori avviene solitamente mediante dei radio modem (utilizzabili per brevi distanze) oppure mediante un collegamento GSM.

Si utilizzano, salvo rare eccezioni, ricevitori a doppia frequenza ed è considerata la tipologia di rilevamento più produttiva, soprattutto per il rilievo di dettaglio, ed anche la più semplice da utilizzare in quanto si ha immediatamente la visualizzazione e memorizzazione del dato di rilievo senza ulteriori calcolazioni.

Di solito i controller dei ricevitori consentono la visualizzazione delle coordinate del punto rilevato in un sistema cartografico prescelto oppure in un sistema di riferimento locale oltre alla loro visualizzazione grafica.

Con questo sistema è inoltre possibile procedere ad operazioni di picchettamento.

La precisione di solito si mantiene nell'ordine di pochi centimetri e sufficiente quindi per la maggior parte di utilizzi topografici ed i tempi di stazionamento del rover sul punto da misurare sono di solito nell'ordine di 5 – 10 secondi.

Quale ulteriore evoluzione negli ultimi anni sono state installate, anche in Italia, molte stazioni permanenti e sono state realizzate varie reti di stazioni permanenti attraverso le quali non è può necessario l'utilizzo della base in quanto le correzioni differenziali vengono inviate direttamente dalla stazione o dalla rete di stazioni alla quale il rover si collega mediante un collegamento GSM o tramite un collegamento Internet.

Questo amplia ancora le potenzialità di questo sistema oltre che per il risparmio sull'acquisto delle apparecchiature necessarie (è necessario un solo ricevitore), per le possibilità di operare direttamente in coordinate assolute con tutti i vantaggi che ne consegue.

CINEMATICO CONTINUO
Concettualmente simile ai due precedenti sistemi si differenzia per il fatto che il rover non deve essere mantenuto fermo nel punto da misurare ma si può muovere continuamente e la memorizzazione del punto avviene automaticamente ad intervalli di tempo o di distanza prefissati.
Con questo sistema (attuabile sia in post- processo che in RTK) è possibile installare il ricevitore su un mezzo in movimento e rilevare l'oggetto del rilievo (ad esempio una strada o un piano quotato) semplicemente camminandoci sopra.


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