Accuracy of height determination by using an RTK GNSS receiver

Bakalaureusetöö Geodeesia-, kinnisvara- ja maakorralduse õppekavalKuna maamõõtjad kipuvad kõrgusi mõõtma sageli GNSS-vastuvõtjaga, on oluline uurida, kui täpselt võimaldab GNSS-vastuvõtja mõõta kõrgusi kasutades RTK GNSS tehnoloogiat ja kuidas erinevad GNSS-süsteemid (GPS, GLONASS, Galileo) mõjutavad kõrguslikku täpsust. Eesmärgi saavutamiseks looditi uus punkt Tartu linna kõrgusvõrgu punktist TAR_1, kasutades selleks digitaalnivelliiri Trimble DiNi. Loodud punktil teostati RTK GNSS mõõtmised Trimble R8s seadmega. Erinevate GNSS-süsteemide (koos)mõju uurimiseks punkti kõrgusliku komponendi määramise täpsusele, loodi väliarvutisse neli erinevat mõõtmisprofiili: (i) GPS+GLONASS+Galileo, (ii) GPS+Galileo, (iii) GPS+GLONASS, (iv) GPS. Katsed kõigi nelja profiiliga teostati neli korda ehk neljal erineval päeval kell 12.00-15.00, ning kestis keskmiselt tund aega. Iga test koosnes neljast mõõtmisseeriast, igas seerias kasutati ühte eelnevalt loodud mõõtmisprofiili. Ühes seerias tehti viisteist mõõtmist, iga viienda mõõtmise järel tehti uus initsialiseerimine. Kogutud andmetest leiti RTK GNSS mõõtmisel saadud kõrguste keskmised erinevused võrreldes looditud kõrgusega. Kõige täpsemaks osutusid mõõtmised, kus oli koos kasutatud GPS+Galileo satelliite, kus saadi keskmiseks kõrguslikuks erinevuseks looditud kõrgusest -0,009 ± 0,011 m. Seega võiks kasutada koos GPS ja Galileo satelliite.As land surveyors tend to use GNSS receivers for height measurements, it is important to study how accurately is it possible to measure heights using RTK GNSS technology and how different satellite systems (GPS, GLONASS, Galileo) affect height accuracy. For this purpose, a new measuring point was levelled from Tartu levelling network point TAR_1 by using a Trimble DiNi digital level. Measurements were conducted on the created point by using a Trimble R8s device. To study the effects of different GNSS systems on the accuracy of height determinations, four different survey styles were created on the controller: (i) GPS+GLONASS+Galileo, (ii) GPS+Galileo, (iii) GPS+GLONASS, (iv) GPS. Tests with all four profiles were conducted four times, namely on four different days between 12.00-15.00, and lasted for one hour on average. Each test consisted of four survey series, and for each series one of the previously created survey styles was used. Fifteen measurements were done per series and, after every fifth measurement, a new initialization was gained. Average residuals comparing the levelled height to the results from RTK GNSS height measurements were calculated from the collected data. The most precise result was achieved when GPS+Galileo satellites were used together, for which the average residual compared to the levelled height was -0,009 ± 0,011 m. Therefore, GPS and Galileo satellites should be used together