Le procedure operative utilizzabili nell'ambito delle applicazioni geo-topografiche del DGPS si distinguono in statiche e dinamiche. Mentre le procedure statiche prevedono che durante le osservazioni i due ricevitori rimangano fermi sugli estremi della base per tutto il tempo necessario all’acquisizione dei dati, le procedure dinamiche presuppongono l’effettuazione di spostamenti di ricevitori durante la sessione di acquisizione dei dati, allo scopo di determinare un numero maggiore di punti o basi in tempi più brevi (AAVV, 2005). Vediamo dunque in dettaglio le caratteristiche principali
Modalità statiche:
1. Modalità statica. Questa procedura operativa, che ha continuato ad essere per molti anni la
principale modalità operativa GPS in campo geo-topografico, prevede l'esecuzione contemporanea delle osservazioni su due stazioni su cui i ricevitori restano fissi per tutta la durata della sessione. Le due stazioni costituiscono gli estremi della base o vettore, che viene determinata attraverso tali osservazioni. Questa procedura è quella che consente di ottenere la massima precisione ed è pertanto quella che, di norma, viene tuttora utilizzata per la
determinazione di punti destinati alla costituzione di una rete di inquadramento, al raffittimento di una rete esistente, e simili. Una sessione di osservazioni richiede in questo caso un tempo sensibilmente più lungo di quello richiesto dalle altre procedure operative. Per basi lunghe oltre 15 km il tempo di osservazione è normalmente di circa 5/6 ore secondo lo standard utilizzato dall’IGMI. Un rilevamento con procedura statica può essere eseguito sia utilizzando ricevitori a singola frequenza che ricevitori a doppia frequenza.
2. Modalità statica veloce. Questa procedura si utilizza solitamente per basi inferiori a 20km e
dal punto di vista operativo è molto simile alla procedura statica, ma in questo caso il tempo di occupazione della stazione è sensibilmente più breve. In generale, per determinare le componenti della base (cioè i valori di AX, AY, AZ) il tempo di occupazione delle stazioni da parte dei ricevitori è di soli 5-20 minuti circa. Il tempo effettivamente necessario dipende dalla lunghezza della base e dalla configurazione dei satelliti e dal tipo di ricevitore (LI o L1+L2). Il vantaggio principale di questa tecnica è appunto la capacità di determinare una base con buona precisione in un periodo di tempo assai breve, senza che sia necessario mantenere agganciate le osservazioni ad un numero predeterminato di satelliti. In confronto con il rilevamento statico, questa procedura consente quindi una maggiore produttività, anche se, in termini di puro e semplice numero di basi che si possono determinare in uguale periodo di tempo, non raggiunge la produttività della procedura cinematica che viene descritta nel seguito. Essa però non presenta le restrizioni che, come vedremo, quest'ultima procedura comporta. La procedura statica veloce può essere utilizzata da sola, come la procedura statica, per il rilevamento di punti di inquadramento, od essere usata in combinazione con il rilevamento cinematico per fornire rapidamente, come si vedrà più avanti, un efficace mezzo per effettuare la reinizializzazione delle osservazioni durante il lavoro di campagna.
Modalità dinamiche:
Tutte le procedure dinamiche consentono di muoversi durante la sessione del rilievo per raccogliere dati relativi a più punti o basi. Ciascuna delle modalità operative che rientrano in questa categoria si caratterizza per la maggiore o minore rapidità con cui il movimento da punto a punto può essere attuato e per la precisione raggiungibile.
1. Modalità pseudo statica. Questa procedura operativa richiede la effettuazione di separati
almeno 10 minuti e fra i due interventi deve intercorrere un intervallo di tempo di almeno un'ora e, comunque, non superiore a 4 ore.
In termini di produttività la procedura di rilevamento pseudo statica, detta anche pseudo cinematica, occupa una posizione intermedia fra le procedure statiche e cinematiche. Nei confronti della procedura statica, la pseudo statica consente una maggiore rapidità di esecuzione ma non consente di realizzare la stessa precisione. Essa è inoltre meno veloce della statica veloce e meno precisa di essa. In confronto alla procedura cinematica, invece, la procedura pseudo statica presenta una maggiore flessibilità perché non rende necessario rimanere costantemente in contatto con i satelliti durante gli spostamenti di un ricevitore da un punto ad un altro. Essa non è però altrettanto veloce. Questa procedura può, per esempio, essere usata in luogo della cinematica se l'uso di quest'ultima procedura è reso impossibile dalla presenza di ostruzioni lungo l'itinerario del ricevitore mobile, oppure essere usata in luogo della procedura statica veloce se non sono disponibili ricevitori adatti all'uso di tale modalità operativa. In generale è possibile usare tecniche di rilevamento pseudo statico da sole od in combinazione con procedure cinematiche per realizzare una maggiore produttività.
2. Modalità cinematica. In confronto alle precedenti procedure, il rilevamento cinematico
riduce notevolmente i tempi necessari per determinare un vettore GPS. Un ricevitore viene collocato su un punto (per esempio un punto noto) e resta fermo su di esso mentre un ricevitore itinerante o mobile si porta sui vari punti da determinare fermandosi su ciascuno di essi il tempo necessario ad eseguire le osservazioni. In fase di elaborazione dei dati si può determinare una serie di vettori che vanno dal ricevitore di riferimento a ciascuno dei punti su cui è stato collocalo il ricevitore mobile. Nel corso della sessione si devono seguire costantemente almeno quattro satelliti. L'aggancio a tali satelliti deve essere assicurato non solo in corrispondenza del ricevitore fisso ma anche lungo tutto l'itinerario del ricevitore mobile. La presenza di ostruzioni deve essere quindi tenuta nella massima considerazione nel programmare l'itinerario di questo ricevitore. Per questa ragione sono generalmente più adatte a questo tipo di rilevamento aree relativamente aperte. Come si vedrà più avanti, il rilevamento cinematico può essere attuato secondo differenti modalità le quali, pur essendo tutte basate sul principio sopra detto, differiscono fra loro per il modo in cui i ricevitori vengono utilizzati nell'ambito del rilievo.
Riassumendo l'adozione dell'una o dell'altra procedura operativa dipende essenzialmente dal tipo di rilevamento da eseguire. Nella tabella 4.1 sono indicati i principali settori di utilizzazione di ciascuna di tali procedure.
Modalità statiche Modalità dinamiche
Statica Statica veloce Pseudo statica Cinematica
Determinazione di punti di rete, sottorete o raffittimento, determinazione di punti di appoggio per fotogrammetria Determinazione di punti di raffittimento, determinazione di punti di appoggio per fotogrammetria, ecc. Determinazione di punti di raffittimento, di punti di appoggio per fotogrammetria, ecc. Rilevamenti di dettaglio, rilevamenti di modelli digitali del terreno, di profili, sezioni, ecc.
Nella versione aeroportata è utilizzabile per la guida del volo di ripresa e la
determinazione dei centri di proiezione delle aero fotografie per il controllo di triangolazione aerea Tabella 4.1 – sintesi delle procedure di rilevamento