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Printemps des cartes 2024

#1 Tue 06 November 2007 11:27

FADIN
Participant occasionnel
Date d'inscription: 31 Jul 2006
Messages: 26

Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Bonjour à tous,
mon problème est le suivant :
lors de mes différentes interventions sur le terrain où j'ai utilisé une station totale (leica TCR702) et un GPS1200 (leica) en mode RTK ou post traitement, j'ai pu observer des écarts non négligeables (plus de 5 cm) sur les coordonnées mesurées avec la station et les coordonnées mesurées au GPS.
Je stationne une borne géodésique avec mon pivot je transmets les coordonnées nationales sur le chantier en implantant plusieurs stations en RTK (avec un CQ toujours inférieur à 1cm). Puis lorsque je calcule ma polygo je constate ces écarts entre les stations implantées à l'est du chantier et celles de l'ouest distantes de moins de 1 kilomètre.
Si quelqu'un a déjà rencontré ce problème je suis à l'écoute de toutes solutions ou pistes qui pourraient m'aider car il me semble que ces écarts ne sont pas normaux.
Merci d'avance

Lionel

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#2 Tue 06 November 2007 14:04

bgh
Juste Inscrit !
Lieu: Loncin
Date d'inscription: 15 Oct 2005
Messages: 8
Site web

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Une tolerance de 5 cm est normale pour le GPS RTK. N'oublies pas que tu
es dans un referenciel à l'echelle terrestre donc qlq cm c'est bien.   
Le cm que te donne l'appareil n'est pas la precision de ton point mais
plus simplement la certitude du calcul a ce moment la avec la
constellation satellitaire.  Si tu dois avoir une précision de l'ordre
du cm tu dois faire une polygonale traditionnelle et la caler en
coordonnées nationale sans la contraindre, donc simplement faire une
translation et ou rotation mais pas de mise à l'echelle.  Maintenant si
tu fais une polygonale de plusieurs centaine de mètres, tu dois tenir
compte des corrections géodésiques, ainsi que des conditions climatiques
pour la mesures des distances.

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#3 Tue 06 November 2007 15:08

Jeirhome
Membre
Lieu: Liverion
Date d'inscription: 22 Aug 2006
Messages: 4298
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Et puis, implanter une station en RTK ? Pour quoi faire ensuite ? Positionner une station totale et faire un levé ?

J'aurais plutôt tendance à faire le levé entièrement en RTK si j'en ai la possibilité, ou sinon implanter les stations en mode 'statique rapide'.

Quelle est ce chantier qui demande une précision de plus de 5 cm sur un kilomètre ?


Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !

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#4 Tue 06 November 2007 15:29

FADIN
Participant occasionnel
Date d'inscription: 31 Jul 2006
Messages: 26

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Moi aussi je ferais bien le lever en RTK mais dans les champs d'oliviers ça marche beaucoup moins bien. En statique rapide la précision, la précision soit disant apporter ne vaut pas le coup du calcul en post traitement. J'ai comparer lors d'implantations de points les deux méthodes (RTK et Statique rapide) et la différence entre les coordonnées issues des deux méthodes est vraiment minime.
Il s'agit d'un relevé topo pour des archéologues en vue de prospection, puis de fouilles archéologiques et enfin de la création d'un parc archéologique donc pour la précision pas d'inquiétude, ce n'est que de l'archéologie !!!! Nous ne sommes pas dans de l'ouvrage d'art.
Par contre ce que je comprends pas, c'est le phénomène non systématique de ce genre d'écarts.

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#5 Tue 06 November 2007 17:00

Jeirhome
Membre
Lieu: Liverion
Date d'inscription: 22 Aug 2006
Messages: 4298
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Question bête, que bgh a aussi évoqué : Il est certain que la polygonale est effectuée avec précision et donc qu'elle n'est pas dénuée de faute et que la précision du cheminement est celle de l'appareil ? C'est une question de méthode, mais surtout de terrain : Les stations sont-elles stables ?

Parce que bon, en mettant une station tous les cent mètres, ça te fait une précision relative de cinq millimètre pour chaque station. Ce qui pour une station de chantier est honorable.


Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !

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#6 Tue 06 November 2007 18:11

NellyM
Membre
Lieu: Poitiers
Date d'inscription: 16 Sep 2005
Messages: 174
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

bonjour,

contrairement à bgh et Jérôme C qui qualifient de normale une précision relative en GPS RTK de 5 cm, je suis un peu étonnée !!

car j'ai toujours entendu parler d'une précision centimétrique, en tous cas pour des bases aussi courtes (quelques kilomètres). est-ce une légende ?

exemple : http://www.esgt.cnam.fr/sites/CNIG/cnig … quenne.PDF

à fortiori avec du post-traitement, et j'ai eu l'occasion de le vérifier avec du matériel GPS un peu ancien qui n'était pas temps réel, le résultat est quand même meilleur que 5 cm !!!

y compris la vérification de la polygonale au tachéomètre électronique, il me semble que l'on peut obtenir mieux que 5 cm sur une distance de 1 km, surtout avec un TCR 702.

peux-tu nous redonner la précision de cet appareil (écarts-type des mesures d'angle et de distance)?

as-tu pu faire des vérifications avec des visées directes entre 2 stations mesurées au GPS?

Nelly
Association GeoRezo.net

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#7 Tue 06 November 2007 21:13

Jeirhome
Membre
Lieu: Liverion
Date d'inscription: 22 Aug 2006
Messages: 4298
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Je me suis d'abord étonné qu'on puisse relever une précision de 5 cm sur un kilomètre. Même si on peut faire mieux, cela devrait satisfaire beaucoup de monde.

J'ai ensuite remis en cause la procédure de 'vérification' à la station totale, car une précision relative de 5 cm pour du GPS, ce n'est pas normal. On dit toujours précision centimétrique pour le RTK, et 5 cm c'est centimétrique. Une précision centimétrique n'est pas une précision du centimètre, c'est de l'ordre de grandeur du centimètre : Attention, c'est légèrement différent. Enfin, ce n'est pas ce qui est remis en question de toute façon.

Leica TCR 702, précision de 2", soit 1ppm. Mais remettre en question un cheminement polygonal, c'est loin de remettre le matériel. Il est sûr qu'avec le tracker, il y a moins de chances de faire des erreurs de mesures. Mais nous n'y sommes pas à l'abri pour la peine. Il y a plein de petites choses auxquelles il faut faire attention lors d'une polygonale ou d'un simple lever topo. Pour le GPS, c'est plus facile.

Ce serait bien de connaitre toutes les vérifications qui ont été faites avant que FADIN conclut : C'est le GPS qui foire !


Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !

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#8 Tue 06 November 2007 23:31

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3169
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Bonjour,

Les précisions planimétriques et altimétriques qui sont indiquées dans le lien fourni par NellyM sont en WGS84. Il faut pour obtenir des coordonnées projetées passer par une transformation qui a elle aussi sa précision. Car je suppose que FADIN établi un plan.

A+

Christophe


Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#9 Wed 07 November 2007 01:05

Jeirhome
Membre
Lieu: Liverion
Date d'inscription: 22 Aug 2006
Messages: 4298
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

On n'évoque bien ici la question de la précision relative du système GPS (distance et orientation d'un point à un autre). On va avoir de jolies erreur avec le passage à la NTF par exemple, mais qui seront grandement compensées en faisant des différences, non ?


Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !

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#10 Wed 07 November 2007 10:49

FADIN
Participant occasionnel
Date d'inscription: 31 Jul 2006
Messages: 26

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Quelques détails concernant l'établissement de la polygo :
- pour la stabilité des stations, j'ai soit implanté des spits dans le bitume soit un point de peinture sur des blocs architecturaux de plusieurs centaines de kilos.
- concernant les mesures : double retournement sur toutes les stations visées
- le chantier est en bord de mer (entre 5 et 9 m au dessus du niveau de la mer) en Grèce
- la température était autour des 20 degrés
- distance mini entre deux stations 25m, maxi 162m
On peut dire que les conditions météos et géographiques étaient plutôt bonnes.

Nelly a demandé si j'avais un fichier avec des visées directes et sur deux points mesurés au GPS, je joins donc un fichier excel dans lequel je compare des coordonnées d'un réseau de 6 points.
Je compare les coordonnées obtenues en statique (observation 20 min) à deux series de mesures RTK (les écarts sont "cohérents") et aux coordonnées obtenues après calcul en bloc depuis Covadis et là j'ai deux points avec des écarts supérieur à 5 cm. Les stations étaient très stables puisqu'il s'agit de spits fixés sur du rocher avec de l'araldite après forage au sommet de la montagne.

Comme je le disais ces écarts ne me semblent pas normaux, dans mon cas cela ne me pose pas trop de problème mais j'imagine qu'une telle situation en implantation d'ouvrage d'art est plus embêtante. Peut-être y-a-t'il des topos qui ont déjà rencontré des problèmes similaires ?


Fichier(s) joint(s) :
Pour accéder aux fichiers vous devez vous inscrire.

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#11 Wed 07 November 2007 14:12

NellyM
Membre
Lieu: Poitiers
Date d'inscription: 16 Sep 2005
Messages: 174
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

bonjour Lionel (FADIN)

merci pour le fichier, peut être qu'un petit schéma de polygo nous éclairerait aussi.

1) as-tu eu l'occasion de calculer la polygo aller-retour? ce serait un moyen efficace d'avoir un évaluation objective des mesures tachéométriques (en plus du double-retournement)

2) as-tu calculé cette polygo par changement de base ou avec une orientation départ (gisement), car on dirait que les écarts s'agravent du haut vers le bas (je ne sais pas si les points sont dans l'ordre de la polygo). donc peut être une mauvaise orientation de la polygo?

3) le calcul en bloc dans Covadis peut être dangereux car si il y a une faute (genre hauteur de canne ou n° de point) il peut compenser et répartir les écarts sur tout le bloc sans que l'on s'aperçoive de rien! donc un petit calcul manuel de la polygo peut être utile.

Nelly Martin
----------------------------
Association GeoRezo.net

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#12 Wed 07 November 2007 20:39

36blanche
Participant actif
Date d'inscription: 16 Sep 2005
Messages: 92

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Bonsoir à tous,
La théorie des erreurs est un peu loin mais il semble me souvenir que:
Si \epsilon est la précision angulaire (en radians), L la longueur du cheminement en m et n le nombre de cotés; le rayon(m) du cercle  à l'intérieur duquel le point d'arrivée de la polygo a 66 chances sur 100 de se trouver est :
R=\epsilonL\sqrt{n/3}.
Si on adopte une précision de 2 milligrades pour un cheminement de 9 cotés de 1km
R=3*10^-^5*1*10^3*\sqrt{9/3}=0.05 m.
Avec un TC702 (qui n'est pas un monstre) des cotés longs (160m) et courts (25m) il me parait difficile sauf précautions particulières de tenir une précision de 2 mgr, mon calcul est probablement optimiste.
Les résultats de l'ami FADIN ne sont pas irrationnels.

Cordialement

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#13 Thu 08 November 2007 08:35

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3169
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Bonjour,

Concernant le calcul des précisions, voir le fichier joint.

A+

Christophe


Fichier(s) joint(s) :
Pour accéder aux fichiers vous devez vous inscrire.

Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#14 Thu 08 November 2007 09:49

NellyM
Membre
Lieu: Poitiers
Date d'inscription: 16 Sep 2005
Messages: 174
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

bonjour,

merci Schwob pour la formule mais je crois qu'elle n'est pas très lisible, qu'y a-t-il entre € et la racine carrée (de n/3)?

par ailleurs, je crois que le TCR 702 correspond un écart type angulaire de 2'' (donné par LEICA de mémoire) ce qui correspond à 0.0006 mgr, sauf erreur.

comment passer à € dans la formule partir de cette donnée?


merci

Nelly Martin
----------------------------
Association GeoRezo.net

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#15 Thu 08 November 2007 11:05

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

qu'y a-t-il entre € et la racine carrée (de n/3)?


c'est : "L la longueur du cheminement en m". La formule l'a placé en exposant.

Si tu regarde la source du message de Shwob (en utilisant "Citer"), on le voit mieux, j'ai rajouté des espaces pour que le script ne traduise pas : [ tex ]R=\epsilon[ /tex ]L[ tex ]\sqrt{n/3}[ /tex ].

Joli exemple d'utilisation des formules en LaTeX au passage !

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#16 Thu 08 November 2007 14:21

36blanche
Participant actif
Date d'inscription: 16 Sep 2005
Messages: 92

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

comment passer à € dans la formule partir de cette donnée?


\epsilon; la précision angulaire, doit être exprimée en radians dans la formule, il faut transformer la donnée d'origine:
\epsilon_{rad} = \epsilon_{grad}\times\frac{2\Pi}{400}
\epsilon_{rad} = \epsilon_{deg}\times\frac{2\Pi}{360}

Au passage ne pas confondre la précision de l'instrument donnée par le constructeur et la précision des observations à utiliser dans le calcul. Cette dernière est sujette à un grand nombre de paramètres propres à chaque session de travail et au matériel utilisé ( précision du plomb optique, verticalité de la canne, longueur des cotés, flamboiement de l'air, habileté de l'opérateur, qualité des voyants  etc etc ....).

Bien à vous.

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#17 Fri 09 November 2007 07:51

juliendetours
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 19 Oct 2007
Messages: 9

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Je t'invite également à consulter l'arrete du 16 Septembre 2003 portant sur les classes de précision applicables au travaux topographiques consultable sur LEGIFRANCE:

http://www.legifrance.gouv.fr/WAspad/Un … UP0300864A

Bon courage.

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#18 Sat 10 November 2007 12:50

bgh
Juste Inscrit !
Lieu: Loncin
Date d'inscription: 15 Oct 2005
Messages: 8
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Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Juste remarque sur le calcul de la polygonale, malheureusement Covadis
n'est pas le meilleur logiciel pour un calcul de polygonale.  Il faut
etre tres prudent sur les compensations et avoir une analyse des
resultats statisques avec des indices de pondérations.  Autre remarque
je lis des bras de 25 m, ce genre de visée est a éviter dans une
polygonale, celle si doit etre balancée et equilibrée.
Les appareils et la technique c'est bien, mais revenons un peu a la theorie.
Puis des visées tres proches d'un plan d'eau sont toujours tres
affectées par la refraction dans l'air.

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#19 Fri 30 November 2007 11:09

Sangli
Juste Inscrit !
Lieu: Chiny
Date d'inscription: 30 Nov 2007
Messages: 9

Re: Comparaison de précision entre GPS RTK et station totale

Deux choses concernant les précisions :

Polygonale : comme le dit justement bgh, des bras courts sont à éviter.  Si on pose 1.5 mm comme écart-type de l'imprécision de la mise en station, on a
Coup avant : 1.5 mm à la station + 1.5 mm sur la cible (centrage forcé, plomb laser)
Coup arrière : 1.5 mm à la station + 1.5 mm sur la cible (centrage forcé, plomb laser)
Soit 4^0.5 * 1.5 mm = 3 mm à 25 m
A 1 km : 0.003 m * 1000 / 25 = 0,12 m !!!!!

Bref, je n'aime pas beaucoup les polygonales car il n'y pas assez de mesures redondantes.  Je préfère les réseaux et le calcul en bloc (d'ailleurs, le calcul en bloc, c'est une norme ISO, donc de simples polygonales ne sont pas conformes).

GPS différentiel :

Une jolie demoiselle qui termine son doctorat de Géomatique à l'Université de Liège nous a fait une intéressante conférence à GéoExpo.  Les tempêtes solaires perturbent l'ionosphère jusqu'à des fréquences atteignants 1000 incident par mois, avec des erreurs de l'ordre de 5 à 20 cm sur une base de seulement 4 km.  Le maximum observé étant de deux mètres !!!!

Bref il y aura des pleurs et des grincements de dents quand il s'agira de relier entre eux des levés GPS.

Sangli, étudiant, futur gradué Géomètre Expert.

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