Servizio di posizionamento GNSS nella Regione Emilia Romagna

Il termine GNSS (Global Navigation
Satellite System) nasce per indicare i
sistemi di navigazione satellitare (GPS,
GLONASS, GALILEO, ecc.) nel loro
complesso.
In Italia, come nel resto del mondo,
sono state realizzate o sono in corso di
realizzazione Reti di Stazioni Permanenti
su scala regionale.
Una Rete GNSS è costituita da
ricevitori e antenne satellitari in grado
di acquisire e decodificare i segnali di
più costellazioni (es. GPS+GLONASS),
collegati 24h/24h ad un Centro di
Controllo che ha la funzione di rendere
disponibili tali dati sotto forma di
correzioni differenziali.
Evidenti sono i vantaggi nel ricevere
correzioni GNSS per l’utente, soprattutto
nelle zone in cui la visibilità del cielo è
limitata da ostacoli naturali o artificiali.
GPS
Il sistema è stato sviluppato dal
Dipartimento della Difesa Statunitense
e nel Luglio 1995 è stato dichiarato
completamente operativo.
Creato inizialmente per scopi militari,
grazie alla capacità di determinare con
elevata precisione la posizione di oggetti
fissi e mobili (aereo, auto, nave), il GPS è
stato successivamente impiegato anche
in campo civile, in particolare nei rilievi
topografici e geodetici. Basato su una
rete di 27 satelliti di cui 3 di scorta, sono
posizionati ad una quota di 20200 Km e
distribuiti su 6 piani orbitali.
GLONASS
Costituisce il sistema di posizionamento
satellitare russo, strutturalmente analogo
a quello americano. Sviluppato a partire
dal 1982 dal Ministero della Difesa
sovietico (ex URSS), la flotta ufficiale
GLONASS comprende 24 satelliti, 21
operativi e tre di scorta, disposti su tre
piani orbitali. Ogni piano ospita otto
satelliti identificati da un numero. I
satelliti orbitano ad una quota di 19100
km, leggermente inferiore ai satelliti
GPS. Attualmente sono in orbita 20
satelliti che passeranno a 24 entro il
2010.
GALILEO
E’ un sistema satellitare globale di
navigazione civile sviluppato in Europa.
La sua entrata in servizio è prevista per
il 2013 e conterà su 30 satelliti orbitanti
su 3 piani inclinati sull’equatore ad una
quota di 24.000 km. La rete Galileo
potrà essere usata in alternativa alle
altre due costellazioni, ma i maggiori
vantaggi si otterranno usando ricevitori
rover che siano in grado di ricevere
contemporaneamente tutti i segnali:
GPS-GLONASS-GALILEO.
Iscrizione
Assistenza
Per poter utilizzare i servizi e sfruttare
appieno i vantaggi offerti dalla Rete
GNSS occorre collegarsi al sito www.
gpsemiliaromagna.it e compilare il
modulo dedicato.
Dal Lunedì al Venerdì in orario di ufficio
Tecnici esperti saranno a disposizione
degli iscritti per cercare di rispondere
a tutte le domande relative all’utilizzo
della Rete.
Formazione
Assistenza commerciale:
tel. 071 21325256
[email protected]
Per venire incontro alle varie esigenze
dei propri iscritti, la Fondazione
organizza, con cadenza prefissata,
seminari di formazione sul GPS e
sull’utilizzo della Rete.
Il calendario con i relativi argomenti dei
corsi sarà pubblicati sul sito
www.gpsemiliaromagna.it
Assistenza tecnica:
tel. 071 21325288
[email protected]
Servizio di posizionamento
GNSS nella Regione
Emilia Romagna
Via Della Beverara, 9
40131 Bologna
Tel. e Fax 051 6345739
www.fondazionegeometrier.it
In collaborazione con:
Regione Emilia Romagna
PARTNER UFFICIALE
ADMARCA.it
GNSS
www.gpsemiliaromagna.it
Progetto
Vantaggi
Servizi
I Collegi dei Geometri dell’Emilia
Romagna, facendosi portavoce dei
propri iscritti in merito all’esigenza di
sfruttare tecnologie d’avanguardia, hanno
deciso di realizzare una Rete di Stazioni
Permanenti GNSS (Global Navigation
Satellite System).
La Rete fornisce un moderno quadro di
riferimento geodetico necessario sia per
la modernizzazione dell’infrastruttura dei
dati satellitari ad uso catastale, sia come
supporto ad applicazioni che necessitano
di una maggiore precisione.
La Fondazione dei Collegi dei
Geometri dell’Emilia Romagna ha
avuto il compito di acquisire e gestire la
Rete di Stazioni Permanenti per fornire il
servizio su tutto il territorio regionale.
I vantaggi che l’utente trova nell’utilizzo
della Rete possono essere così riassunti:
• risparmio economico, è sufficiente
utilizzare un solo ricevitore;
• risparmio di tempo, la configurazione
in campagna del ricevitore consiste
semplicemente nella connessione
GPRS/UMTS che permette di essere
subito operativi senza il bisogno di
posizionare una stazione base;
• sistema di riferimento unico, è
possibile continuare un lavoro senza
necessariamente rilevare dei punti di
coordinate note per orientarsi;
• copertura uniforme, 15 stazioni
permanenti sono distribuite in maniera
tale da coprire tutto il territorio, affinché
l’utente possa avere ovunque la stessa
qualità di servizio;
• Rete GNSS, la rete Regionale è
accessibile a tutti, ma solo chi possiede
un ricevitore GNSS può sfruttare i
vantaggi della doppia costellazione
GPS+GLONASS
POST PROCESSING
Sul sito www.gpsemiliaromagna.it
sono disponibili i dati in formato RINEX,
con campionamento a scelta dell’utente,
di tutte le Stazioni della Rete.
Caratteristica fondamentale è la
generazione di file RINEX VIRTUALE
cioè di file RINEX che si può considerare
registrato in prossimità della stazione
mobile.
Questo RINEX VIRTUALE è il
corrispondente della VRS per il tempo
reale ed è molto importante per
l’operatore che in campagna, per
diversi motivi (assenza di copertura
GPRS/UMTS o strumentazione senza
modulo RTK), non può lavorare in Real
Time. Egli può comunque contare su
una stazione base sempre vicina con
conseguente notevole riduzione del
tempo di stazionamento ed aumento
della precisione.
Applicazioni
REAL TIME (Network RTK)
Nell’area coperta dalla Rete l’utente
può operare con un solo ricevitore,
acquisendo la correzione RTK (codice e
fase) distribuita dal Centro di Controllo
che effettua il calcolo NRTK utilizzando i
dati di più stazioni contemporaneamente.
La diffusione dei dati in tempo reale
Le applicazioni dei servizi di
posizionamento di precisione offerti
da una Rete di Stazioni Permanenti
GNSS come quella della Regione Emilia
Romagna sono moltissime e si esplicano
in un ampio spettro di attività legate al
territorio che spaziano dal rilevamento
all’ambiente e a tematiche di protezione
civile.
A titolo di esempio si citano le seguenti:
• inquadramento plano-altimetrico di
rilievi e lavori cartografici;
• appoggio a terra di riprese
aerofotogrammetriche, laser scanning
e immagini satellitari;
• fotogrammetria diretta (determinazione
dei punti di presa dei fotogrammi);
• rilievi di aggiornamento catastale;
• tracciamento di opere e infrastrutture;
• creazione e aggiornamento di sistemi
informativi territoriali (GIS) su qualsiasi
tematismo;
• monitoraggio in tempo reale di mezzi in
movimento;
• rilevamenti eseguiti con veicoli
attrezzati (Mobile Mapping System),
unitamente a sistemi inerziali INS;
viene effettuata via Internet attraverso il
protocollo standard NTRIP (Networked
Transport of RTCM via Internet Protocol)
proponendo all’utente una scelta tra i
seguenti tipi di correzione:
• NEAREST
il software NRTK trasmette all’utente la
correzione dalla stazione più vicina;
• VRS (Virtual Reference Station)
il software NRTK genera una correzione
calcolata in base alla posizione del
Rover; emula infatti una stazione (detta
per questo virtuale) posta in prossimità
dell’utente;
• FKP (Flachen Korrektur Parameters)
il software NRTK genera una correzione
calcolata in base alla posizione del
Rover, con parametri di correzione
medi calcolati per interpolazione tra le
stazioni circostanti della rete;
• MAC (Master-Auxiliary Concept)
il software NRTK genera una
correzione calcolata in base ai dati di
una stazione assunta come master (di
solito la più vicina all’utente) corretti in
base ai dati di altre stazioni della rete
considerate ausiliarie;
• DGPS
servizio di correzione di solo Codice
per ricevitori portatili ad uso GIS.
Tra i soggetti interessati ai servizi di
posizionamento possono essere citati:
• amministrazioni pubbliche (Regione,
Province, Comuni, Comunità Montane,
ecc.);
• altri enti e istituzioni pubbliche o private
che operano sul territorio;
• società e liberi professionisti che
operano nel settore del rilevamento;
• gestori di reti di infrastrutture;
• gestori di reti di trasporto;
• coordinatori e operatori di Protezione Civile
• Università, Scuole e altri centri di
formazione (utilizzo a scopo didattico).
Equipaggiamento
Rete
La Rete è costituita da 15 Stazioni
Permanenti GNSS con un’interdistanza di
circa 50 km distribuite in maniera tale da
coprire uniformemente tutto il territorio
regionale.
Ogni Stazione Permanente GNSS è
dotata di un ricevitore Topcon
Odyssey-RS GPS+GLONASS inserito
in un Rack e di un’antenna Choke Ring
Topcon CR-3 monumentata su pali in
acciaio. Ogni Stazione acquisisce con
continuità tutti i segnali (codice e fase,
tutte le frequenze) emessi dai satelliti
visibili, 24 ore su 24 per tutti i giorni della
settimana, e li trasmette al centro di
controllo della Rete dal quale vengono
resi accessibili all’utenza. Il centro di
controllo della Rete è composto da 3
PC Server, dai Software MeridianaSAT
• applicazioni per la Protezione Civile:
posizionamenti rapidi in situazioni di
emergenza, rilevamento di danni e
mappatura del rischio;
• monitoraggio di deformazioni del suolo
o di opere e infrastrutture;
• analisi geofisiche e sismiche a livello
locale.
e GNSMART, i quali si occupano della
connessione alle Stazioni Permanenti,
del calcolo della Rete e dell’erogazione
dei servizi all’utenza.
La Rete, completata nel 2007, è
stata resa disponibile per circa 1
anno ad uso sperimentale a tutti gli
iscritti. A fine 2008 la Fondazione ha
affidato alla Geotop srl di Ancona la
manutenzione e gestione della Rete.
La Geotop si occuperà inoltre della
commercializzazione dei servizi di
correzione differenziale in Tempo Reale
ed in Post Elaborazione e dei corsi di
formazione sulle applicazioni della Rete
GNSS.
Piacenza
Guastalla
Ferrara
Bobbio
Collecchio
Reggio Emilia
Codigoro
S.Giovanni Pers.
Ravenna
Borgo Val di Taro
Castelnovo
Imola
Vergato
Rimini
Civitella
Il servizio è fruibile da utenti che
dispongano di qualsiasi ricevitore,
indipendentemente dalla marca, con il
solo vincolo di possedere caratteristiche
adatte all’impiego dei singoli servizi
offerti:
• Ricevitore GNSS o GPS;
• Controller;
• Software NTRIP client: di solito è
integrato nella maggior parte dei
software di campagna;
• Modem GPRS o UMTS: può essere
integrato nel ricevitore o nel palmare.
E’ possibile utilizzare anche un
telefono cellulare (Bluetooth e GPRS/
EDGE/UMTS), in questo caso va
installato come modem sul controller.