برداشت مختصات نقاط، هنر و حرفه تعیین موقعیت نقاط روی سطح زمین و اندازه گیری فواصل، جهت ها، زوایا و ارتفاعات بین آنهاست. این داده ها به ایجاد دقیق نقشه ها، تعیین مختصات جغرافیایی و تعیین مرزهای نمودار کمک می کند.

نقشه برداری و برداشت مختصات نقاط حداقل از زمان مصر باستان یک علم شناخته شده بوده است. در واقع، از میان چهار رئیس جمهور در کوه راشمور، سه نفر نقشه بردار زمین بودند. نقشه برداری و برداشت مختصات نقاط نیازهای مهمی را در زمینه های مختلف از جمله مهندسی عمران، ساخت و ساز، معماری و املاک برآورده می کند.

برداشت مختصات نقاط به روش RTK

برداشت مختصات نقاط به روش RTK (Real-time kinematic positioning) در نقشه برداری برای تصحیح خطاهای رایج در سیستم های ناوبری ماهواره ای فعلی (GNSS) به کار می رود. برداشت مختصات نقاط، علاوه بر محتوای اطلاعاتی سیگنال، از اندازه‌گیری فاز موج حامل سیگنال استفاده می‌کند و به یک ایستگاه مرجع یا ایستگاه مجازی درون‌ یابی تکیه می‌کند تا تصحیحات فوری را ارائه کند، و دقتی را در سطح سانتی‌متری ارائه دهد.

اگر RTK GPS به طور خاص، مد نظر قرار گیرد، سیستم برداشت مختصات نقاط معمولا به عنوان افزایش فاز حامل شناخته شده یا CPGPS نامیده می شود این سیستم برای بررسی نقاط روی زمین، بررسی هیدروگرافیک و ناوبری وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین کاربرد دارد. سینماتیک فوری یا RTK تکنیکی است که از آن برای افزایش دقت داده های موقعیت به دست آمده از سیستم های موقعیت یابی مبتنی بر ماهواره استفاده می شود، که به یک ایستگاه مرجع واحد یا ایستگاه مجازی موقعیت یابی برای تصحیح مکان های دارای برچسب جغرافیایی در حین پرواز متکی است. به عبارت دیگر، RTK یک روش تصحیح است که دقت GNSS را افزایش می دهد.

مزایای روش برداشت مختصات به روش RTK

• روش برداشت مختصات نقاط RTK ایمنی را افزایش می دهد زیرا نیازی به مانور تیم ها در GCP های مدیریت خطرناک ندارد
• در مقایسه با GCP ها در زمان صرفه جویی می کند و فرآیند را سازنده تر و کارآمدتر می کند
• اصلاحات فوری پهپاد را در محل ارائه می دهد
• برای برداشت مختصات جغرافیایی نقاط با دقت بالا به صورت لحظه ای ایده آل است.
• نیاز به پردازش GNSS با تصحیح فوری ندارد.

معایب روش برداشت مختصات به روش RTK

• برداشت مختصات نقاط به روش RTK نیاز، تجهیزات ویژه و اتصال مداوم برای پردازش داده ها در زمان واقعی نیاز دارد.
• نمی توان داده های جدید یا قدیمی را برای مقایسه حفظ کرد.
• در همه مناطق جغرافیایی نمی توان از آن استفاده کرد.

آیا برداشت نقاط با روش RTK دقیق است؟

روش‌های RTK در زمین‌های مسطح که درختان یا کوه‌ها در مسیر سیگنال ارتباطی قرار نمی‌گیرند، به خوبی کار می‌کنند. RTK توسط قدرت ارتباط زمینی و هوایی با پهپاد محدود شده است. اگر  فاصله بین پهپاد و ایستگاه زمینی بیش از سه کیلومتر باشد، یا اگر موانعی مانند درختان یا کوه‌ ها وجود داشته باشد، احتمال از دست دادن سیگنال وجود دارد.

برای استفاده از RTK،  در برداشت مختصات نقاط، پرواز در زمین های باز و در فاصله دو یا سه کیلومتری از ایستگاه زمینی ایده آل است و دقت بالایی دارد.

 برداشت مختصات نقاط به روش PPK

برداشت مختصات نقاط به روش PPK یا Post-Processed Kinematic، یک فناوری تصحیح داده های GNSS است که به طور گسترده در نقشه برداری برای به دست آوردن داده های موقعیت یابی با دقت بالا یا دقت متوسط از مفیاس سطح سانتی متر استفاده می شود. این فناوری عمدتا در نقشه برداری هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می شود و همچنین می تواند به عنوان پشتیبانی برای فناوری Real-Time Kinematic در پروژه های نقشه برداری استفاده شود.

در حقیقت، PPK یک روش جایگزین برای RTK، در برداشت مختصات نقاط است. این تکنیک سینماتیک دقت جغرافیایی را پس از گرفتن و آپلود داده‌های پهپاد تصحیح می‌کند. داده ها در قسمت مدیر یت های پرواز (FDM) تصحیح می شوند و سپس در فضای ابری پردازش می شوند.

مزایای برداشت مختصات به روش PPK

• ایمنی را افزایش می دهد زیرا نیازی به مانور تیم ها در GCP های موقعیت خطرناک ندارد.
• صرفه جویی در زمان حتی بیشتر از روش RTK را فراهم می کند زیرا زمان کمتری در محل برای آماده سازی اتصال RTK صرف می شود .
• راه ‌اندازی ایستگاه پایه آسان‌تر است، زیرا نیازی به اتصال کابل یا بلوتوث نیست.
• قابل اعتمادتر از RTK است، زیرا به قدرت سیگنال یا اطلاعات GNSS از ایستگاه پایه در زمان واقعی بستگی ندارد.
• انعطاف‌پذیری بیشتری در پرواز فراهم می‌کند زیرا اتصال برای ضبط داده لازم نیست.

معایب برداشت مختصات به روش PPK

• برای پردازش داده پس از انجام پروازها نیاز به زمان اضافی است
• امکان بروز اشتباه حین کار وجود دارد که می تواند باعث تغییر جغرافیایی یا دقت ضعیف در خروجی کلی پروژه شود.

PPK بهتر است یا RTK؟

PPK از لحاظ ایمنی و کارایی، مزایا و معایب مشابهی با RTK دارد. تفاوت عمده این است که روش PPK برای پروازهای طولانی تر، به ویژه ماموریت های BVLOS ایده آل است. هر چه پرواز طولانی‌تر باشد، شانس بیشتری برای از دست دادن سیگنال در روش برداشت مختصات نقاط با RTK وجود خواهد داشت. در حالی که واضح است که هر روش مزایا و معایب خود را دارد، نتیجه هر دو یکسان است: ادغام فناوری GNSS با صنعت هواپیماهای بدون سرنشین به بهبود برداشت مختصات نقاط، دقیق تر و ایمن تر شدن آن ها کمک کرده است. با این روش ها، مأموریت های نقشه برداری دقیق تر، کارآمدتر، مقرون به صرفه تر و مهمتر از همه ایمن تر شده است.

برداشت مختصات نقاط به روش استاتیک

به معنی تعیین موقعیت روی زمین با میانگین خوانش های گرفته شده توسط یک آنتن ثابت در یک دوره زمانی است که نسبت به دو روش دیگر نیاز به صرف زمان بیشتری دارد.

مزایای برداشت مختصات به روش استاتیک

• روش اصلی: شناخته شده ترین و قابل اعتماد ترین روش است.
• سطح بالایی از دقت و برنامه ریزی کلی را ایجاد می کند.
• امکان تولید گزارش با کیفیت و قابل دفاع برای اثبات اعتبار فناوری را فراهم می کند.

معایب برداشت مختصات به روش استاتیک

• در مقایسه با RTK و PPK می‌تواند چهار برابر بیشتر طول بکشد.
• ممکن است به یک گروه کامل، بسته به اندازه منطقه کاری، برای برداشت مختصات نقاط نیاز باشد.
• می تواند در محیط های خاص، خطرناک باشد.
• به تجهیزات اضافی از جمله GPS، پایه، مجوز شبکه VRS، اسپری رنگ و غیره نیاز دارد.

سال‌هاست که GCPها یک روش اثبات شده از نظر دقت بوده‌اند، اما با روش‌های ایمن‌تر و سریع‌تر موجود، تنها زمانی باید از آن استفاده کرد که RTK و PPK امکان‌پذیر نباشد.