hva skal vi med fastmerker?
TRANSCRIPT
Innhold:
●Har Norge et entydig geodetisk grunnlag?
●Hvorfor har Vegvesenet fokus på nabonøyaktighet?
●Målefeil, standardavvik og toleranser
●NS3580 Bygg og anleggsnett
●Sanntids-GNSS (CPOS/SmartNET/Topnet)
–BaneNor, pilotprosjekt
–Framtiden?
Trond Arve Haakonsen, Vegdirektoratet, NVDB og Geodata
Hva skal vi med fastmerker?
Flere horisontale geodetisk(e) grunnlag?
1. Stam-/landsnett
2. CPOS
3. TopNET
4. SmartNet
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Vegvesenets mål: Alle aktører på et vegprosjekt skal «måle likt», uavhengig av valgt løsning.
https://www.lantmateriet.se/geodesi
Håndbøker
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Kan vi bruke CPOS direkte i sann tid?
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Geometriske toleranser fra N200 Vegbygging
Toleranse: Maksimalt tillatt avvik mellom: (1) Innmålt,”som-bygget” og (2) prosjektert.
Eksempler:
Veger: Vertikalt: Traubunn: ±40mm, Topp asfalt: ±10 mm
Konstruksjoner:
Søyler, vegger, dekker: 5-15 mm
6
Toleranser fra håndbok N200 Vegbygging
Slitelag +/- 10mm
Bindlag +/- 15mm
Bærelag +/- 20 mm
Forsterkningslag +/- 30mm
Traubunn/planum +/-
40mm (løsmasse)
Toleranse: Maksimalt avvik mellom (1): Innmålt, ”som-bygget” og (2) prosjektert.
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Fra: https://www.kartverket.no/Posisjonstjenester/CPOS/
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Målefeil tilnærmet normalfordelte når antall obs n er stor
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Funksjonens vendepunkter
2 2 2
1
1ˆ ( )
( 1)
n
X i
i
S x xn
μ
σ
estimeres med ҧ𝑥
estimeres med S
Geometrisk toleranse ≠ standardavvik
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Om toleranse 10mm og høydenøyaktighet måleutstyr er 5mm (totalstasjon), forventes et av 20 avvik utenfor toleransen, gitt at fastmerkene er feilfrie!
Måleutstyrets nøyaktighet, S bør være 3 ganger mindre enn toleransen
Stikningsdagene 12-13/02-2018
http://www.t-a.no/nyheter/2016/10/12/Br%C3%B8drene-Br%C3%B8ndbo-tilkjent-millionerstatning-etter-feil-GPS-m%C3%A5ling-13631875.ece
Kan vi bruke CPOS til fastmerkemåling?
God nabonøyaktighet mellom fastmerker sikrer sammenhengende veiparseller uten sprang
Stikningsdagene 12-13/02-2018
P4P5
P6P7
“Overmåling” med GNSS og totalstasjon ivaretar både
absolutt nøyaktighet og nabonøyaktighet
Stikningsdagene 12-13/02-2018
1) Oppdragsgivers ansvar:
● Avklare felles geodetiske referanserammer for prosjektet før prosjekteringen starter
● Etablere et bygg- og anleggsnett for prosjektet før byggingen starter
:
2) Prosjekterendes ansvar:
● Kontrollere at prosjektets referanserammer benyttes i prosjekteringen.
:
3) Utførendes ansvar:
● Kontrollere at nøyaktigheten på punktdata for etablering av bygg- oganleggsnett står i forhold til krav som stilles til prosjekteringen og utførelsen
● Fortetting av bygg- og anleggsnett ved behov (se 7.5);
NS3580 Bygg- og anleggsnett, ansvarsfordeling
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Tabeller fra NS3580
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Kan midlede CPOS-punktmålinger være et alternativ til statisk GNSS?
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Antatt S_middel for CPOS med uavhengige obs.
Stikningsdagene 12-13/02-2018
18 uavhengige målinger S_middel = 4 mm
S-formelen forutsetter at vi ikke har tidskorrelasjon
Stikningsdagene 12-13/02-2018
2 2 2
1
1ˆ ( )
( 1)
n
X i
i
S x xn
Signifikant
tidskorrelasjon?
Ja => S for optimistisk
Treffer vi forventningsverdien om vi midler
f.eks. CPOS-høyder over en kort tidsintervall?
Stikningsdagene 12-13/02-2018
2 2 2
1
1ˆ ( )
( 1)
n
X i
i
S x xn
Oppdages en systematiskfeil ved beregning av S ?
● Enkel test utført av en av vegvesenets geomatikereved vegavdelingen Telemark.
● 20. juni – 22. sept 2017
● Åpent godt GNSS punkt
● Leica GS14 + CS20
● NN2000
● Måletid 5-10 sek pr gang
● 3D KK < 2 cm for alle kontrollene
En enkelt undersøkelse av CPOS Ulefoss
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Avstand mellom CPOS-stasjoner i omr, ca 35km
Ulefoss
Notodden
Stikningsdagene 12-13/02-2018
En enkel CPOS-undersøkelse Ulefoss, Telemark - høyde
Enkeltobservasjon 𝑆1=0,018mMiddel av 18 besøk, 𝑆 ҧ𝑥=0,004m
Odden, Ulefoss
52,338 20.06.17-15.01
52,300 20.6.17-22.37
52,293 21.6.17-08.25
52,362 21.6.17-16.26
52,308 22.6.17-9.02
52,326 23.6.17-09.04
52,351 28.6.17-16.14
52,345 29.6.17-09.31
52,331 3.7.17-12.07
52,313 5.7.17-10.17
52,328 29.8.17-09.40
52,31 30.08.17-08.57
52,307 30.08.17-09.00
52,322 18.9.17-17.10
52,325 19.9.17-09.37
52,319 21.9.17-08.10
52,307 22.9.17-08.42
52,321 22.9.17-16.55
52,3226 middel
0,0181 STD
0,0043 STD, middel av 18
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Noen spørsmål ………
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Klarer vi normkravene til YP-høydedeformasjon ved typiske avstander 3-
400m mellom søyler i henhold NS3580 med midlede sanntids-GNSS?
Kan en stole på nabonøyaktigheten til FM basert på CPOS-punktmåling?
BaneNOR-prosjektet kan kanskje gi oss svar
Innmåling av jernbanesporet med Cpos
Fokus grunnriss, YP-punktdeformasjon ved midlede punktobs.
Merking av punkt.
Stive skinner:
Ikke samme strenge krav til
høyde som vegbygging
Benytter andre metoder for å
måle høydeforskjeller mellom
høyre og venstre spor
Spennende prosjekt:Resultater på G&H neste år?
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Toleransekrav for ytre pålitelighet av grunnlagsnett
Ikke det samme som geometriske toleranser for som-bygget
Forutsetter gjennomført og godkjent observasjonstest. (alle grove feil fjernet).
Største gjenværende grovfeil defineres statistisk (indre pålitelighet), som endepunktet
i et konfidensintervall omkring den estimerte grovfeilen, med størst tallverdi.
Ytre pålitelighet gir svar på hvor stor skade/deformasjon en gjenværende grov feil
kan gjøre på de ukjente (N,E,H) eller en funksjon av disse.
Stikningsdagene 12-13/02-2018
● Nettets geometri
● Antall overbestemmelser (Redundans)
● Observasjonene (ikke bare utstyrets teoretiske nøyaktighet)
● Grunnlagspunktenes homogenitet/kvalitet
– Ytre pålitelighet beregnes med «tvunget» nett
Ytre pålitelighet er avhengig av
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Ytre pålitelighetsdokumentasjon for høydeberegning Ukjente eller funksjoner av de ukjente:1. Punktdeformasjon. Ved kun høydeanalyse => Hvor mye deformeres/endres
høyden i et enkelt punkt som følge av en mulig gjenværende grovfeil.
2. Høydeforskjeller mellom punkter undersøkes.
3. Høydedeformasjoner. Hvor mye deformeres/endres en forbindelse mellom
to punkter i det utjevnede nettet, som følge av en gjenværende grov feil?
4. Alle forbindelser undersøkes, uansett om det er målt mellom punktene
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Høydekomponenten, ofte den største utfordringen
NS3580 Tolereansekrav, ytre pålitelighet for Bygg- og Anleggsnett
Stikningsdagene 12-13/02-2018
2
22 2
l
kp (1)
der
er i deler per million (ppm)
l er skrå avstand mellom punktene i kilometer (korteste avstand, ikke langs nivellement)
p er i ppm (velges ut fra kravet i nettet)
k er i millimeter (velges ut fra kravet i nettet)
Klasse
Punkter i
Parameter for høyde Tilsvarer toleranser
p
ppm
k
mm
ppm
(l=400m)
Høydeforskjell
(l=400m)
1 Områdetype 1: Byområde, høyder i nasjonalt system 5 5 18,4 7,3mm
Bygg- og anleggsnett 10 10 36,7 14,7mm
2 Områdetype 2: Tettbygd/utbyggingsområder, høyder i nasjonalt system 20 20 73,6 29,4mm
Hvor mye endres høydeforskjellen mellom to punkter i det utjevnede nettet, som følge av en gjenværende grov feil i en observasjon?
Stikningsdagene 12-13/02-2018
∆ℎ
Flere horisontale geodetisk(e) grunnlag?
1. Stam-/landsnett
2. CPOS
3. TopNET
4. SmartNet
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Framtiden ser lys ut
http://no.smartnet-eu.com/oppdatering-av-koordinatene-paring-alle-smartnet-stasjoner_953.htm
I løpet av 2018:
SmartNET≈CPOS≈TopNET≈Landsnett
Stikningsdagene 12-13/02-2018
Stikningsdagene 12-13/02-2018
∆ℎ
Hvor mye endres høydeforskjellen mellom to punkter i utjevnet nett som følge av en gjenværende grov feil i en observasjon?
Etter landsnett ≈ sanntids-GNSS, undersøke nett målt med sanntids-GNSS + totalstasjon og/eller nivellement
Stikningsdagene 12-13/02-2018
ROGFAST, Boknafjordtunnellen 26,7 km