C.419 (SK) Slovenská prostorová observační služba

Slovenská prostorová observační služba ( S K POS ® ) je multifunkční nástroj pro přesné určování polohy objektů a jevů pomocí globálních navigačních družicových systémů (dále GNSS). S K POS ®sestává ze sítě permanentních referenčních stanic GNSS připojených pomocí privátní virtuální sítě do Národního servisního centra nacházejícího se na geodetické a kartografickém ústavu v Bratislavě (dále GKÚ Bratislava). Národní servisní centrum je vybaveno řídícím softwarem služby, který spravuje naměřené družicové observace ze sítě permanentních referenčních stanic a zároveň generuje tzv. síťové korekce pro uživatele využívajících službu v reálném čase a údaje sloužící k dodatečné zpracování pro uživatele vybavených postprocesingovým softwarem.

S K POS ®představuje v současnosti nejvyužívanější službu Odboru geodetických základů GKÚ Bratislava a svým uživatelům je k dispozici 24 hodin denně. Se svou infrastrukturou permanentních referenčních stanic GNSS reprezentuje aktivní geodetické základy Slovenska a většina jejích bodů tvoří nejvyšší A třídu bodů Státní prostorové sítě. Služba umožňuje uživatelům služby pracovat on-line (kinematickou metodou v reálném čase z využitím síťového řešení) nebo dodatečně v závazných geodetických referenčních systémech ETRS89 a S-JTSK (v realizaci JTSK03). V případě zájmu o souřadnice v realizaci JTSK, je doporučené použití volně přístupné sektorové transformační služby nebo softwaru podporujícího konverzi souřadnic na základě zveřejněné převodové interpolační tabulky JTSK03 ↔ JTSK.

legislativa

Podle zákona České národní rady č. 215/1995 Sb. o geodézii a kartografii, ve znění pozdějších předpisů (dále Zákon 215/1995) představuje permanentní lokalizační služba, která využívá globální navigační družicové systémy síť kooperujících stanic, která zpracovává av reálném čase poskytuje Geocentrické souřadnice na přesnou lokalizaci objektů a jevů. Ve smyslu §4 bod 2n Zákona 215/1995, je úkolem Úřadu geodézie, kartografie a katastru Slovenské republiky (dále ÚGKK SR) jako ústředního orgánu státní správy zajistit tvorbu a provozování takové permanentní lokalizační služby, která využívá globální navigační družicové systémy. ÚGKK SR tímto úkolem Vyhláškou ÚGKK SR č. 300/2009 Sb, kterou se provádí zákon 215/1995 (dále Vyhláška ÚGKK SR 300/2009), pověřil svou výkonnou organizaci GKÚ Bratislava.S K POS ® ) jako permanentní lokalizační službu. Podle §3 bod 2 Vyhlášky ÚGKK SR č. 300/2009 představuje S K POS ® aktivní geodetické základy SR, na které je povinnost navazovat výsledky všech vybraných geodetických a kartografických činností probíraných do státní dokumentace a předávaných v závazných geodetických systémech.

Směrnice k provádění geodetických měření prostřednictvím České prostorové observační služby

Kinematická metoda v reálném čase - RTK
Síťové řešení v reálném čase - RTN

Kinematická metoda v reálném čase (dále RTK) vyžaduje přístrojové vybavení sestávající z jednoho referenčního stojícího přijímače označovaného také jako báze a druhého pohybujícího se přijímače označovaného také jako rover. Oba přijímače musí simultánně provádět fázové měření na družice GNSS. Mezi přijímači musí fungovat neustále rádiové nebo internetové spojení, pomocí kterého je zajišťován přenos měřených dat z referenčního přijímače do pohybujícího se přijímače. Pohybující se přijímač musí mít v sobě zabudovaný software pro zpracování fázových měření, na jejichž základě je hned po inicializaci schopný z přijatých az vlastních měření vytvářet diference a počítat relativní polohu vzhledem k poloze referenčního přijímače. Třeba mít ale na paměti, že přesnost RTK klesá s narůstající vzdáleností pohybujícího se přijímače od referenčního. Metoda je tak spolehlivá při délkách základnice do cca 20 kilometrů, vzhledem k rozdílné rozložení hmot v atmosféře a odlišné podmínky mezi místem referenčního a pohybujícího se přijímače. Na kompenzování tohoto nedostatku byla vyvinuta metoda Real-Time Network (dále RTN). Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. Metoda je tak spolehlivá při délkách základnice do cca 20 kilometrů, vzhledem k rozdílné rozložení hmot v atmosféře a odlišné podmínky mezi místem referenčního a pohybujícího se přijímače. Na kompenzování tohoto nedostatku byla vyvinuta metoda Real-Time Network (dále RTN). Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. Metoda je tak spolehlivá při délkách základnice do cca 20 kilometrů, vzhledem k rozdílné rozložení hmot v atmosféře a odlišné podmínky mezi místem referenčního a pohybujícího se přijímače. Na kompenzování tohoto nedostatku byla vyvinuta metoda Real-Time Network (dále RTN). Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. vzhledem k rozdílné rozložení hmot v atmosféře a odlišné podmínky mezi místem referenčního a pohybujícího se přijímače. Na kompenzování tohoto nedostatku byla vyvinuta metoda Real-Time Network (dále RTN). Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. vzhledem k rozdílné rozložení hmot v atmosféře a odlišné podmínky mezi místem referenčního a pohybujícího se přijímače. Na kompenzování tohoto nedostatku byla vyvinuta metoda Real-Time Network (dále RTN). Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele. Metoda RTN využívá síť referenčních stanic rozmístěných po zájmového území v doporučené vzdálenosti, které v reálném čase odesílají své observace do řídícího centra, kde jsou zpracovávány. Software v řídicím centru ze zpracovaných dat pomocí pokročilých algoritmů generuje síťové řešení, které je vysíláno uživatelům prostřednictvím internetu a to slouží k výpočtu diferencí, čili relativně určení polohy Rovera uživatele.

Existuje několik RTN konceptů jako například MAX, FKP, VRS, aj. Služba S K POS ® poskytuje svým uživatelům korekce výlučně v konceptu virtuální referenční stanice (dále VRS). Tento koncept je založen na generování korekcí pro VRS, nacházející se v blízkosti místa pohybujícího se přijímače (jen několik metrů). Pohybující se přijímač používá a interpretuje data z VRS stejně, jako kdyby pocházely z reálné referenční stanice nacházející se v jeho blízkosti. V praxi to probíhá tak, že rover uživatele po úspěšné autorizaci pošle svou přibližnou polohu ve formě NMEA GGA zprávy do řídícího centra S K POS ® prostřednictvím internetu. Software v řídicím centru S KPOS ® akceptuje tuto polohu jako lokalitu pro novou VRS, vypočítá korekce pro tuto VRS a odešle je zpět do Rovera ve standardu RTCM nebo jiném proprietárním formátu. Jakmile jejich rover příjmu, považuje je za údaje z referenční stanice a zpracováním jako při metodě RTK určí relativní polohu. Souřadnicový systém, rámec a epochu měření přebírá z VRS, tedy z nastavení služby S K POS ® .

Infrastruktura S K POS ®

• Síť referenčních stanic
• Národní servisní centrum
• Virtuální privátní síť

Síť referenčních stanic (seznam referenčních stanic)

Služba S K POS ® reprezentuje aktivní geodetické základy Slovenska. Fyzické geodetické body, na kterých jsou umístěny antény přijímačů služby S K POS ® tvoří síť referenčních stanic globálních navigačních družicových systémů z nichž podstatná část tvoří nejvyšší třídu bodů geodetických základů tj A třídu Státní prostorové sítě. Síť referenčních stanic služby S K POS ® sestává z referenčních stanic situovaných na území Slovenska, ale také z referenčních stanic situovaných v přilehlém zahraničí na základě dohody o výměně údajů ze zahraničních stanic s okolními správci národních služeb.

Referenční stanice situované na území Slovenska jsou vybudovány povětšinou na nosných částech na střechách budov převážně katastrálních odborů okresních úřadů, případě jsou stabilizovány pomocí železobetonového pilíře, nebo speciální hloubkově drátkovým tyčovou stabilizací. Polohy souřadnic referenčních stanic jsou počítány vědeckým softwarem Bernese. Referenční stanice situované na území Slovenska jsou také připojeny přesnou nivelací k Státní nivelační síti, což umožnilo určení jejich výšek v systému Bpv.

Všechny referenční stanice umístěné na území Slovenska jsou vybaveny aparaturami značky Trimble. 16 antén má určeno přesné parametry polohy a variace fázového centra individuální absolutní robotickou kalibrací. Na ostatních anténách jsou při výpočtech používány hodnoty z tzv. typových absolutních kalibraci. Všechny referenční stanice situované na území Slovenska přijímají signály z družicových systémů GPS, GLONASS, Galileo a Beidas. Až 16 permanentních stanic situovaných na Slovensku splňuje typem stabilizace (stabilizace pomocí železobetonového pilíře nebo hloubkově vrtaná tyčová stabilizace) i vysoké nároky na kvalitu stabilizace, a proto jsou tyto zařazeny i do sítě používané na diagnostikování deformací zemského povrchu na území Slovenska.

Národní servisní centrum

Národní servisní středisko služby S K POS ®se nachází v geodetických a kartografickém ústavu Bratislava a zajišťuje veškeré činnosti spojené s jejím rutinního provozu a rozvojem. Národní centrum zajišťuje správu referenčních stanic a jejich monitorování, shromažďování a zálohování dat, sledování chodu řídícího softwaru zajišťujícího generování korekcí pro jednotlivé služby, registraci uživatelů a kontakt s nimi a monitorování kvality poskytovaných služeb. Převážná většina rutinních činností se zajišťuje pomocí řídícího a zpracovatelského softwaru, který je od počátku stejné značky jako infrastruktura referenčních stanic. V rámci rozvoje služby zajišťuje národní servisní centrum různé analýzy dat získaných a ukládaných řídícím softwarem služby a tvorbu a správu aplikaci využívajících data ze služby.

Virtuální privátní síť WPS-WAN

Z důvodu potřeby kvalitní a stabilní komunikace mezi referenčními stanicemi služby S K POS ® a národním servisním centrem, je většina referenčních stanic umístěna v blízkosti katastrálních odborů okresních úřadů, které jsou připojeny na resortní virtuální privátní síť (VPS). K ostatním referenčním stanicím situovaným na území Slovenska je VPS vybudována zejména přes pevné připojení. VPS slouží pro přenos dat z referenčních stanic do národního servisního centra a na komunikace s uživateli prostřednictvím internetu. Zahraniční stanice partnerských národních polohových služeb jsou zapojeny do S K POS ® prostřednictvím externí WAN sítě.

Jak objednat S K POS ®

Objednávka České prostorové observační služby ( S K POS ® ) se provádí pomocí webového formuláře dostupného na adrese:http://www.skpos.gku.sk/register/

Krok 1: Vyplnění webového formuláře podle pokynů ve formuláři a jeho nápovědě. Súhlasenie se Všeobecnými obchodními podmínkami pro nákup produktů a služeb S K POS ® :

• Podmínky účinné od 25.05.2018
• Podmínky účinné od 19.12.2016 do 24.05.2018
• Podmínky účinné od 14.5.2015 do 18.12.2016

Krok 2: Po zpracování administrátorem vám bude odeslána na zadanou emailovou adresu elektronická verze faktury, kterou je třeba zaplatit bankovním převodem.

Krok 3: Po identifikaci platby bude váš uživatelský účet aktivován. O celém procesu registrace vás budeme průběžně informovat e-mailem.

Prodloužení služby S K POS ®
prodloužení služby se provádí vyplněním webového formuláře, který je uživateli zaslán pomocí e-mailu 30 a 10 dní před ukončením přístupu av den ukončení přístupu. Další postup je shodný s postupem uvedeným v části Jak objednat S K POS ® .

Vybavení potřebné pro uživatele S K POS ®

• pracovat metodou RTK / RTN,
• mobilní připojení na internet (GSM / GPRS / 3G / ...),
• příjem dat pomocí NTRIP protokolu a podpora některého z formátů RTCM 2.1, RTCM 2.3, RTCM 3.1, RTCM 3.2, CMRx, CMR +,
• odesílání aktuální polohy ve tvaru NMEA GGA zprávy.

• správné parametry Besselova elipsoidu:
  • délka hlavní poloosy: 6377397,155 m
  • inverzné sploštenie: 299,1528128
• správné parametry globálního transformačního klíče:
  • Směr transformace S-JTSK (JTSK03) → ETRS89:
    • Translace ve směru osy X: tx = 485,021 m
    • Translace ve směru osy Y: ty = 169,465 m
    • Translace ve směru osy Z: tz = 483,839 m
    • Rotace osy X: rx = -7,786342 "
    • Rotace osy Y: ry = -4,397554 "
    • Rotace osy Z: rz = -4,102655 "
    • Parametr změny měřítka: m = 0,000000 ppm
  • Směr transformace ETRS89 → S-JTSK (JTSK03):
    • Translace ve směru osy X: tx = -485,014055 m
    • Translace ve směru osy Y: ty = -169,473618 m
    • Translace ve směru osy Z: tz = -483,842943 m
    • Rotace osy X: rx = 7,78625453 "
    • Rotace osy Y: ry = 4,39770887 "
    • Rotace osy Z: rz = 4,10248899 "
    • Parametr změny měřítka: m = 0,000000 ppm

Pozn. Výše uvedené parametry globálního transformačního klíče jsou vysílány prostřednictvím RTCM3.x zprávy č. 1021 (při použití mountpointu SKPOS_CM_31, SKPOS_CM_32).

Na konverzi souřadnic S-JTSK z realizace JTSK03 do realizace JTSK je doporučené použití resortního transformační služby, nebo použití převodové interpolační tabulky JTSK03 ↔JTSK implementované do přijímače GNSS.

Na převod elipsoidickou výšek ze systému ETRS89 na nadmořské výšky v systému Bpv lze využít také vysílanou RTCM3.x zprávu č. 1023 (při použití mountpointu SKPOS_CM_31, SKPOS_CM_32) nebo pomocí implementace Digitálního výškového referenčního modelu (DVRM) do přijímače. Různé typy formátů DVRM si můžete stáhnout v záložce Geodetické základy - Ke stažení, případně je možné použití resortního transformační služby.

S K POS ® jako součást EUPOS

EUPOS (European Position Determination System) je mezinárodní nezisková iniciativa veřejných institucí zemí zejména ze střední a východní Evropy poskytujících služby GNSS na svých územích. Jejím cílem je usnadnit vytváření a podpořit provoz multifunkčních pozemních systémů zpřesňujících GNSS měření na unifikovaném základě, jednat jako evropská organizace zastupující hlas představitelů veřejných polohových služeb, spolupracovat s vědecko-výzkumnými organizacemi a spolupracovat s mezinárodními organizacemi jako je např. RTCM. Iniciativa vznikla v roce 2002 s cílem vybudovat na území členských zemí polohové služby GNSS po vzoru německé služby SAPOS, čímž byl iniciován i pozdější vznik S K POS ®. V současnosti tvoří EUPOS 20 členských zemí. Polohové služby členských organizaci (zemí) jsou budovány a provozovány na základě jednotných standardů a norem což vede k vzájemné interoperabilitě jednotlivých národních polohových služeb pokud jednoduché spolupráci při výměně dat. Slovensko resp. GKÚ se službou S K POS ® je od počátku vzniku iniciativy její integrální součástí a dodržuje její standardy.

S K POS ® jako součást EPN Densification

GKÚ Bratislava je kromě provozovatele služby CZEPOS i operačním centrem (OC) permanentní sítě EUREF (EPN), které provádí rutinní zpracování a výpočet přesných souřadnic referenčních stanic CZEPOS, čímž přispívá k tzv. zhuštění sítě EPN stanic v Evropě a realizaci systému ETRS89 na území Slovenska. Každý týden jsou vědeckým GNSS softwarem Bernese 5.2 počítáno denní a týdenní (kombinované) souřadnicové řešení sítě CZEPOS ve formátu SINEX, a následně posílány do kombinačních center EPN, kde se kombinují s dalšími národními řešeními (tzv. Projekt EPN Densification).