Dissertations / Theses on the topic 'Nätverks-RTK'

Sammanfattning   Förutsättning   I examensarbetet har det ingått ett verkligt ärende som handläggs av mig som MBK-ingenjör inom Lantmäteriet. Det är ett naturvårdsuppdrag från Länsstyrelsen och innefattar bl a inmätning och utstakning av gräns på ett blivande naturreservat.   Naturvårdsuppdraget Huskeberget ligger ca 5 km norr om Södra Finnskoga och sydväst om Höljes i norra Värmland. Omkrets 2,38 km. Områdets höjd är ca 550 m över havet och ligger på sydöstra sluttningen av Huskeberget.   Fix   Lantmäteriet använder idag Leica Viva CS15/GS15 mätutrustning vid inmätning av brytpunkter och gränser. I detta fall det blivande naturreservatet. Under vissa omständigheter kan det ta tid att få fix-lösning eller helt utebli. Dessa omständigheter kan bero på ett flertal faktorer bl a kraftiga jonosfärsstörningar och/eller GPRS-nätets täckningsområde för mottagning av SWEPOS nätverks-RTK tjänst.   Inriktning   Fokus har lagts på att utvärdera ett alternativ till nätverks-RTK, en sk enkelstations-RTK med uppkoppling till en tillfällig referensstation.   Närmare undersökning har gjorts på tiden för initialisering vid varje enskild inmätning som sedan jämförts i de två mätmetoderna. Tiden för själva arbetet sätts sedan i relation till resultatet från undersökningen för att ge en helhetsbild av tidsåtgång i arbetet med vardera mätmetoden.   Resultat   Efter alla brytpunkter mätts in visade det sig att i just det här området inte fanns några anmärkningsvärda problem att få fix-lösning med någon av de valda mätmetoderna. Resultatet visar därmed små skillnader i tidsjämförelser.   En oplanerad testmätning med nätverks-RTK gjordes i tät skog alldeles intill en inmätt brytpunkt utan framgång att få fix-lösning. Detta för att belysa problematiken med att få fix-lösning vid mätning i tät skog.   Rapporten innehåller en kortfattad beskrivning av delar av arbetet i Lantmäteriets handläggning av naturvårdsuppdrag.

Network RTK is a real-time technique for accurate positioning with Global Navigation Satellite Systems (GNSS). The technology means the use of correction data from a network of GNSS receivers with known positions (reference stations) to reduce the uncertainty in position for the user´s GNSS receiver (rover). However, this requires that the correction data can be transferred seamlessly to the user in real time. Commonly the corrections are transferred via mobile phones. The Swedish National Land Survey operates a nationwide Network RTK service, where users can receive correction data via GSM or mobile Internet (GPRS). Network RTK service is based on a nationwide network of permanent reference stations for GNSS, SWEPOS which is also used for other applications. The aim of the study is to examine how the delay and loss in the transmission of network corrections affect measurement with Network RTK service from SWEPOS. Three receivers of different types, Trimble, Topcon and Leica were used to receive signals (all three at the same time) via a fixed external GNSS antenna with very good receiving conditions. Special software was used to create delays and loss of correction data from correction data to the three receivers.   The results show that the threshold where delay and loss means that receivers can no longer calculate a precise position varies between brands. Leica was the most sensitive to loss of correction data, Trimble for delays, while Topcon held up well for both. A new initialization requires that data loss and delay are not too large. Position deviations due to loss and delay of correction data indicate a significant difference between radial plane deviations and height deviations, especially at high loss of correction data. Delays of 0–4 s and various losses of correction data have generally small impact on the standard uncertainty values ​​in latitude and longitude. The standard uncertainty in height is 1.5–2 times higher than it is in plane. The impact of the baseline length is not significant, a marginal increase in the standard uncertainty was seen when increasing from 10 km to 30 km.
Nätverks-RTK är en realtidsteknik för noggrann positionering med hjälp av Global Navigation Satellite Systems (GNSS). Tekniken innebär att användaren utnyttjar korrektionsdata från ett nätverk av GNSS-mottagare med kända positioner (referensstationer) för att minska osäkerheten i positionen för den egna GNSS-mottagaren (rover). Detta ställer dock krav på att korrektionsdata kan överföras problemfritt till användaren i realtid. Vanligen sker den överföringen via mobiltelefoni. Lantmäteriet driver en rikstäckande nätverks-RTK-tjänst, där användarna kan erhålla korrektionsdata via GSM eller mobilt Internet (GPRS). Nätverks-RTK-tjänsten baseras på ett rikstäckande nät av fasta referensstationer för GNSS, SWEPOS, vilket också används för andra tillämpningar.   Syftet med studien är att undersöka hur fördröjning och bortfall i överföringen av nätverkskorrektioner påverkar mätning med SWEPOS nätverks-RTK-tjänst. För det ändamålet användes tre mottagare av fabrikaten Leica, Trimble och Topcon som parallellt tog emot signaler via en fast extern GNSS-antenn under mycket goda mottagningsförhållanden. En särskild programvara användes för att skapa fördröjningar och bortfall av korrektionsdata till de tre mottagarna.   Resultaten visade att tröskelvärdet, där fördröjning och bortfall gör att mottagarna inte längre kan beräkna en noggrann position, varierade mellan fabrikaten. Leica var mest känslig för bortfall, Trimble för fördröjningar, medan Topcon stod sig bra för båda. Vid ny initialisering av fixlösning krävdes att databortfall och fördröjning inte var för stora för någon av fabrikaten. Positionsavvikelserna beroende på bortfall och fördröjning av korrektionsmeddelanden visar på en signifikant skillnad mellan radiella planavvikelser och höjdavvikelser, speciellt vid höga bortfall. Fördröjningar på 0–4 s och olika bortfall har generellt liten påverkan på standardosäkerheternas värden i latitud- och longitudled. I höjdled är genomgående standardosäkerheten 1,5–2 gånger större än vad den är i planled. Baslinjelängdens betydelse är inte så stor, en marginell ökning av standardosäkerheten kunde ses vid ökning från 10 km till 30 km.

Vid användning av nätverks-RTK behöver driftcentralen kommunicera med användarens GNSS-mottagare på ett effektivt sätt oberoende av fabrikat. Av den anledningen finns ett standardiserat format för överföring av data som är utvecklat av RTCM (The Radio Technical Commission for Maritime Services). 2006 publicerades version 3.1 som stödjer utsändning av s.k. nätverksmeddelande som innebär att komprimerade observationsdata skickas till mottagaren för beräkning av korrektioner. För att bestämma GNSS-mottagarens position används i dagsläget till största delen VRS-tekniken (Virtual Reference Station). Denna teknik används bland annat av SWEPOS som driver en nätverks-RTK-tjänst i Sverige. VRS-tekniken kräver att mottagarens position ska skickas till driftcentralen, där huvuddelen av beräkningarna sker. Nätverksmeddelande har inte funnits i tidigare versioner av RTCM-standarden, men införandet av dem innebär bland annat att korrektioner kan skickas med envägskommunikation och att större delen av beräkningarna kan göras i mottagaren. Syftet med studien är att göra jämförelser mellan VRS och RTCM 3.1 nätverksmeddelande, med avseende på bland annat mätkvalitet och initialiseringstider. I studien ingick även att undersöka behovet av nätverksmeddelande och hur tekniken fungerar under förflyttning. I studien användes GNSS-mottagare från Leica och Trimble för att göra upprepade mätningar med dels VRS och dels RTCM 3.1 nätverksmeddelande med s.k. automatisk respektive statisk konfiguration. Statisk konfiguration användes i två olika nät, ett där SWEPOS-stationen Gävle och ett där SWEPOS-stationen Leksand användes som s.k. masterstation. Totalt 1200 mätningar utfördes på tre väl inmätta punkter under 12 dagar. Vid varje mätning registrerades tiden till fixlösning och mätt position. Resultaten bearbetades därefter och analyserades med statistiska metoder. Resultaten visade bland annat att initialiseringstiden för nätverksmeddelande är något längre än för VRS och att det inte finns någon större skillnad i kvalitetstalen mellan VRS och nätverksmeddelande. Inte heller mellan det automatiska nätet och de statiska näten finns någon större skillnad. 95:e percentilens avvikelser var i plan 25 mm och i höjd 45 mm. De enda resultaten som skiljde sig nämnvärt från övriga var mätningarna med Leica i det statiska nätet med Leksand som masterstation, där Leica hade problem med att få fixlösning.
When using network RTK the control centre needs to communicate with the user's GNSS receivers in an efficient manner regardless of the brand of equipment. For this reason, a standardized format for transmission of data has been developed by RTCM (the Radio Technical Commission for Maritime Services). In 2006 the version 3.1 was released which supports broadcasting of network RTK messages which means that the compressed observation data are sent to the rover for calculation of corrections. Today the most used concept to determine the position of the rover is VRS (Virtual Reference Station). SWEPOS, which provides a network RTK service in Sweden, is based on the VRS concept. The concept requires that the position of the rover should be sent to the control centre, where most of the calculations are made. Network RTK messages have not been found in earlier versions of the RTCM standard, but their introduction means that corrections can be sent with one-way communication and that most of the calculations can be made in the rover. The purpose of the study is to make comparisons between the VRS and RTCM 3.1 network RTK messages regarding the measurement quality and the time for initialization. The study also included to examine the need for network RTK messages and how the technology works while continuously moving the rover. The study used GNSS receivers from Leica and Trimble to make repeated measurements with VRS and with RTCM 3.1 with automatic and static configurations. Static configuration was used in two different networks, one in which the SWEPOS station Gävle and one in which the SWEPOS station Leksand was used as master station. Totally 1200 measurements were carried out on three known points in 12 days. At each measurement the time for initialization and the measured position was registered. The results were then processed and analysed using statistical methods. The results showed that the times for initialization regarding network RTK messages are slightly longer than for VRS and that there is no obvious difference in quality between the VRS and network RTK messages. The difference between the automatic network and the static network is not noticeable either. 95th percentile discrepancies were 25 mm horizontally and 45 mm vertically. The only results that clearly differed from the rest of the measurements were those with Leica in the static network with Leksand as master station, where Leica had problems to resolve the ambiguities.

GNSS-teknik ersätter i allt högre grad terrester mätteknik, dels på grund av sin enkelhet och dels på grund av att den är mindre kostsam än traditionella metoder. En vanlig förekommande GNSS-teknik är RTK (Real Time Kinematic) som är en teknik som beräknar en position i realtid genom bärvågsmätning. Inom RTK-mätning finns det olika tekniker att utöva; enkelstations-RTK (ERTK) och nätverks-RTK (NRTK). I studien undersöktes kvaliteten och lägesosäkerhet på höjdbestämningsdata erhållen från dessa metoder. En envägs variansanalys (ANOVA) användes för att undersöka om det fanns en signifikant skillnad mellan de genomsnittliga avvikelser som erhölls från mätmetoderna. Mätmetoderna utfördes över två punkter med känd höjd som fastställdes tidigare med ett dubbelavvägningståg. ERTK och NRTK varvades med en observationstid på 20 minuter med positioneringsintervall på 3 sekunder. Tidseparationen mellan mätningarna varade i 30 minuter och sammanlagt utfördes 5 mätserier med 400 observationer i varje serie. Grova fel eliminerades genom att kassera värden som föll utanför 3σ-gränsen. Resultaten från ERTK-mätningarna visade att punkten kunde höjdbestämmas med en lägesosäkerhet på 22 mm och en mätosäkerhet på 32 mm (2σ) för samtliga mätserier tillsammans. Internt varierade lägesosäkerheten 13–28 mm mellan serierna. NRTK mätningarna erhöll en total lägesosäkerhet på 14 mm och en mätosäkerhet på 24 mm (2σ). Från enskilda mätserier erhöll serie 3 den lägsta lägesosäkerheten på 9 mm, och serie 4 den högsta med 18 mm. Generellt visade NRTK-metoden lägre och jämnare avvikelser från referensdata än ERTK, resultatet kan dock ha blivit påverkat av basens läge i relation till ett närliggande träd. ANOVA-testet visade att det fanns en signifikant skillnad mellan mätserierna (p =0,00) per enskild metod, men skillnaden av medelavvikelserna mellan dessa metoder var inte signifikanta (p =0,115). Resultatet från denna studie är viktig med avseende på kvalitetsutvärdering av olika GNSS-metoder och kan användas som underlag för beslut om tillämpad metod för andra mätuppdrag.
A quality survey was performed on the position accuracy of two GNSS-methods (single station-RTK and network-RTK) for height determination, and a one-way analysis of variance (ANOVA) was used for statistical investigation of differences in the spread of height deviations. The GNSS-methods were applied on a reference point, which was determined prior with leveling, and measured with 20 minutes observation time and 30 minutes time separation, resulting in 5 series containing 400 observations each from respective method. The ANOVA test was performed by grouping the height deviations with respect to the measurement series, as well as the mean deviations with respect to the methods. Height determination with the ERTK method showed a total positional uncertainty of 22 mm (13-28 mm between the series) and a measurement uncertainty of 32 mm (2σ). Results obtained with NRTK showed a total positional uncertainty of 14 mm (9-14 between the series) and a total measurement uncertainty of 24 mm (2σ). The statistical tests showed that the differences between the measurement series for individual methods were significant (p = 0,000) but that the mean deviations between the methods were not (p = 0,115). NRTK obtained a lower positional uncertainty than ERTK measurements in this study, and the ANOVA test showed that there was no significant difference in the distribution of the mean deviations between the measurement methods. This study is important with regard to quality evaluation of different GNSS-methods and can be used as a basis for deciding on the applied measurement method.

Nätverks-RTK (Real-Time Kinematic) är en metod för positionsbestämning med Global Navigation Satellite System (GNSS) i realtid. Metoden kräver att en driftledningscentral kan kommunicera med de GNSS-mottagare som använder referensstationsnätet, för att bland annat skicka ut korrigerade GNSS-data. I Sverige erbjuder SWEPOS, ett nät av fasta referensstationer, en tjänst för nätverks-RTK-mätning, som förväntas ge en mätosäkerhet på mindre än 15 mm i plan och 25 mm i höjd (över ellipsoiden) (med täckningsfaktorn k = 1 i bägge fallen). Den teknik som idag används av SWEPOS för att utföra positionsbestämning av GNSS-mottagare är Virtuell Referensstation (VRS). VRS kräver tvåvägskommunikation eftersom mottagaren skickar in sin absoluta position till nätverks-RTK-programvaran hos driftledningscentralen, var beräkningarna av korrektionsdata sker, innan de skickas tillbaka till mottagaren. Det finns ett annat alternativ som möjliggör envägskommunikation, nämligen nätverks-RTK-meddelande. Då sänds observationsdata, i form av korrektioner, ut till mottagaren som utför positionsberäkningarna. Syftet med det här examensarbetet var att undersöka nätverks-RTK-meddelande för GNSS-mottagare av tre olika fabrikat med avseende på initialiseringstider, mätosäkerhet, avståndsberoende från närmaste masterstation, och GLONASS-satelliters deltagande i positionsbestämningen. I studien ingick även att utföra några jämförande mätningar med VRS. Undersökningarna gjordes genom upprepade nätverks-RTK-mätningar med GNSS-mottagare från Leica Geosystems, Trimble och Topcon, på tre kända punkter sydöst om Gävle. Tre mätmetoder användes, nätverks-RTK-meddelande med automatiskt nät (tvåvägskommunikation) och statiskt nät (envägskommunikation), samt VRS. De tre mätpunkterna valdes så att avståndet, till den referensstation som användes som en så kallad masterstation, varierade. Studien visade att initialiseringstiderna skiljde mellan de tre mottagarfabrikaten. En anledning till detta var att varje mottagare ominitialiserades från olika lösningslägen. Generellt var mätosäkerheten något högre för statiskt nät. Mätosäkerheten var omkring 11 mm i plan och 19 mm i höjd med det automatiska nätet, samt 13 mm respektive 22 mm i det statiska nätet. Fabrikaten emellan, låg Leica och Trimble på samma nivå, medan Topcon hade ett generellt problem för det statiska nätet, vilket det inte fanns möjlighet att närmare utreda orsaken till. Resultatet visade även att mätosäkerheten påverkas av avståndet till använd masterstation. I några fall var dessa förhållanden linjära. Vid några tillfällen användes inte GLONASS-satelliter i positionsbestämningen.
Network RTK (Real-Time Kinematic) is a method of positioning with Global Navigation Satellite System (GNSS) in real-time. The method requires that a control centre can communicate with the GNSS receiver, which is using the reference station network, for example to send out corrected GNSS data. In Sweden, SWEPOS, which is a network of permanent reference stations for GNSS, offers a service for Network RTK measurement. This is expected to give an uncertainty of less than 15 mm in plane and 25 mm in (ellipsoidal) height (with the coverage factor k = 1 in both cases). The technology currently used by SWEPOS, to perform positioning of a GNSS receiver, is Virtual Reference Station (VRS). VRS requires two-way communication because the receiver submits its navigated location to the control centre, where the calculations of correction data are made, before they are sent back to the receiver. Another alternative is Network RTK messages which make use of one-way communication. Then the observation data are transmitted to the receiver, which performs determination of its position. The purpose of this thesis was to investigate the network RTK messages with GNSS receivers from three different manufacturers with regard to time to fix ambiguities, measurement uncertainty and its dependence on the distance from the master station, and GLONASS satellites presence in the positioning. Also included in the study was the performance of comparative measurements with VRS. The investigations were conducted through repeated network RTK measurements with GNSS receivers from Leica Geosystems, Trimble and Topcon, at three known points south-east of Gävle. Three methods were used, network RTK message with automatic and static networks, and VRS. The three measurement points were chosen so that the distance to the reference station that was used as the so-called master station, varied. The study showed that the time to fix ambiguities differed between the three brands. One reason for this was that each receiver was reinitialized from different steps in the initialization process. In general, the uncertainty in the measurement was slightly higher for the static network. The uncertainty was about 11 mm in plane and 19 mm in height with the automated network, and 13 mm and 22 mm respectively in the static network. Leica and Trimble were at the same level, while Topcon had general problems for the static network, which there was no possibility to closer investigate the reason for. The results also showed that the uncertainty is influenced by the distance to used master station. In some cases, this relationship is linear. On some occasions, GLONASS satellites were not included in the positioning.

Från den 1 april 2006 har SWEPOS kompletterat den befintliga nätverks-RTK-tjänsten, som dittills levererat RTK-data för GPS, med ett alternativ där RTK-data för GPS/GLONASS levereras. En del användare har rapporterat att de upplever att GPS/GLONASS inte tillför något och även att det ibland kan ta längre tid att få fixlösning. Andra användare hävdar att de nu kan använda nätverks-RTK på platser där de tidigare inte kunde mäta och är mycket positiva till GPS/GLONASS.

Syftet med detta examensarbete var att undersöka hur tillgängligheten för satellitmätning, positionsnoggrannheten och initialiseringstiden påverkades i öppna respektive störda miljöer med GPS/GLONASS jämfört med enbart GPS vid användandet av nätverks-RTK-tjänsten. Undersökningen har utförts med tre olika fabrikat av GNSS-mottagare (Leica, Topcon och Trimble), vilket även medger att en jämförelse mellan dessa till viss utsträckning kan göras.

I studien gjordes totalt 1 440 mätningar på sex punkter med kända positioner och med olika grad av sikthinder. Fixlösning uppnåddes inte inom 180 sekunder för 206 (77 för GPS/GLONASS och 129 för GPS) av de 1 440 mätningarna.

De extra GLONASS-satelliterna tillför en klar fördel när det gäller möjligheten att mäta i störda miljöer. När det gäller initialiseringstid så är dessa kortare för GPS/GLONASS. GLONASS-satelliterna ger ingen förbättring av positionsnoggrannheten. Det är till och med så att GPS får något bättre kvalitetstal i både plan och höjd i denna studie (1-3 mm bättre). För de olika fabrikaten kan det konstateras att precision och noggrannhet är likvärdiga i både plan och höjd för alla tre märken.

On the 1st of April 2006, SWEPOS complemented the existing network RTK service with corrections for the Russian satellite system GLONASS. The service had so far only provided corrections for GPS. Some users have claimed that GPS/GLONASS do not contribute at all and also that the time for initialization sometimes can be longer. However, other users insist on that they now can use network RTK in areas that earlier were impossible and they are very favourable of GPS/GLONASS.

The purposes of this diploma work were to study and examine measurements using GPS and GPS/GLONASS in areas with different degrees of visual obstacles. Corrections were provided by SWEPOS Network RTK service and availability of satellites, accuracy of position and time for initialization were evaluated. The study has been conducted with three different brands of GNSS receivers (Leica, Topcon and Trimble), which also to some extent makes a comparison between the three brands possible.

A total number of 1 440 field measurements were made on six well-known points with different degrees of visual obstacles. A fixed solution was not accomplished within 180 seconds for 206 (77 for GPS/GLONASS and 129 for GPS) of the 1 440 measurements.

The additional GLONASS satellites provide an apparent advantage regarding the possibility to measure in disturbed environments. The time for initialization is shorter for GPS/GLONASS. The GLONASS satellites do not give any improvement in accuracy of position. On the contrary, GPS receives slightly better accuracy numbers in quality for both horizontal and vertical readings (1-3 mm better). Regarding the different brands, it was found that the precision and accuracy were similar in both plane and height for all three brands.

Galileo är ett europeiskt system med global täckning som idag utgörs av ca tio operativa satelliter. Systemet utökas successivt och beräknas vara fullt operativt runt år 2020. Fyra nya satelliter är planerade att aktiveras under 2017 och ytterligare fyra satelliter kommer att skjutas upp under 2017.  Syftet med studien har varit att testa tillgängligheten och osäkerheten i Galileo mot SWEPOS i en multi-GNSS-konstellation. Där målet har varit att visa vilka fördelar Galileo kan bidra med vid satellitpositionering i Network Real Time Kinematic (Nätverks-RTK) under tuffare mätförhållanden.   Nätverks-RTK mätningar har genomförts för att studera förbättringar Galileosignaler kan bidra till i olika utmanande miljöer. Mätningar har utförts i två typer av miljöer, skogsmiljö där träd stör och blockerar satellitsignaler och även i urban miljö där höga byggnader och fordon kan störa signaler och orsaka fel. Mätningarna har utförts över punkter med kända koordinater i Gävle stad och Mårtsbo. Flera mätningar har gjorts över varje punkt, en mätning varje sekund i 60 sek, vilket möjliggör 60 observationer. Denna procedur har gjorts flera gånger med elevationsvinklarna 15, 25 och 35°. SWEPOS, det permanenta GNSS-nätverket i Sverige har använts vid genomförandet av nätverks-RTK-mätningarna. SWEPOS är ännu inte kompatibelt med Galileo, därför har tillfälliga SWEPOS-referensstationer som stöder Galileo använts. Mottagaren och den handhållna enheten som används under mätningarna har varit från tillverkaren Trimble. GNSS-planering har använts för att se till att det alltid funnits Galileo-satelliter tillgängliga under mätningarna. Studien visade att för att kunna se fördelarna med Galileo under nätverksRTK måste elevationsvinkeln sättas högre än 15°. Detta begränsar antalet satelliter som tillhör Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (Glonass) och Global Positioning System (GPS), vilket kan visa fördelarna med Galileo. På vissa punkter som använts för mätningarna var det inte möjligt att få fixlösning utan Galileosignaler.  Slutsatsen av studien är att Galileo med få satelliter kan bidra till en högre satellittillgänglighet, en högre chans till att uppnå fixlösning och minimera tiden för att uppnå fixlösning vid användning av en hög elevationsvinkel eller i tuffa miljöer.

Network-RTK is a method of relative measuring using GNSS that provides users in alarge area with an easy way obtaining low uncertainties in their measurements. Regularnetwork-RTK does not meet the requirements of the Swedish Transport Administration(STA) regarding its larger and/or more complex projects, leading to the concept ofproject-based network-RTK being introduced in Sweden by the STA, in collaborationwith the network-RTK service provider SWEPOS back in 2004. This concept improvesupon regular network-RTK by decreasing the uncertainties and increasing reliabilitieswithin the project area. SWEPOS has since the collaboration back in 2004 supplied theSTA with project-based network-RTK services.The market is not the same today as it was in 2004 and there are more service providersactive in Sweden. This thesis intends to find out if this new market means that there areother alternatives to SWEPOS with regards to the STA’s requirements for project-basednetwork-RTK. This is done through a technical comparison of the different serviceprovider’s measurement uncertainties and their measurement accuracies as well as acomparison of their surrounding infrastructure and the subjective user experience.Similar studies have been conducted before (Edwards et al., 2010) (Martin andMacGovern, 2012) (Saeidi, 2012), but never in Sweden nor with SWEPOS as one of theservice providers as it is only available in Sweden. Neither have they had a focus onmeasurement uncertainties and accuracies in a project-based network-RTK net. Theyhave all concluded that there were no significant differences between any of the serviceproviders compared, in both the measurement uncertainties and accuracies.For the technical part of this thesis, measurements were conducted at four sites: two atdifferent locations within the area of a former, STA project-site, one within the regularnet and the final site outside the entire net, with the amount of collected data varying forthe different sites. Five different GNSS receivers of different brands were used for themeasurements to make it as general as possible.The results show that there are slight differences in the height uncertainty, but the scopeof this thesis does not permit the full correlation study needed to determine if thesedifferences are significant. There does not seem to be any differences in the accuracies ofthe service provider. Some of the sites with less data collected show contradictoryevidence to this statement, but it is deemed that these deviations are more likely relatedto something other than the service providers, such as human interference or errors.Large differences exist in the user experience and surrounding infrastructure, an areawhere SWEPOS at the moment has a clear lead. This is believed to be due to SWEPOSprimarily being a network-RTK service provider and thus allocating more resources andpersonnel, whilst the other service providers also serve as equipment vendor andmaintainers.Combining the two comparison parts leads to the overall conclusion that with theservice providers in their current state with the requirements of the STA specified intheir current state, only SWEPOS is a viable alternative as a supplier of project-basednetwork-RTK. But this is something that could change with relative ease depending on ifthe other service providers allocate more resources.
Nätverks-RTK är en metod för relativ mätning med hjälp av GNSS som ger användare istora områden ett enkelt sätt att förbättra osäkerheterna i sina mätningar. I början av2000 talet då frågan om alternativa lösningar till stomnät på marken aktualiseradesuppfyllde inte tillgängliga nätverks-RTK-lösningar Trafikverkets (TrV) krav påmätningar när det gäller dess större och/eller mer komplexa projekt. Något som leddetill att konceptet projektbaserad nätverks-RTK infördes i Sverige av TrV i samarbetemed tjänsteleverantören SWEPOS 2004. Detta koncept förbättrar vanlig nätverks-RTKgenom att minska osäkerheterna ytterligare och öka tillförlitligheten inom ett mindreprojektområde. SWEPOS har sedan detta samarbete 2004 levererat projektbaseradenätverks-RTK tjänster till TrV.Marknaden är inte samma dag som den var 2004 och det finns fler verksammatjänsteleverantörer i Sverige. Detta examensarbete avser att ta reda på om denna nyamarknad innebär att det finns andra alternativ till SWEPOS med avseende på de kravTrV har på projektbaserad nätverks-RTK. Något som sker genom en teknisk jämförelseav de olika tjänsteleverantörernas mätosäkerheter och deras noggrannheter samt enjämförelse av deras omgivande infrastruktur och den subjektiva användarupplevelsen.Liknande studier har gjorts tidigare (Edwards et al., 2010) (Martin och MacGovern2012) (Saeidi, 2012), men aldrig i Sverige och med SWEPOS som ett avjämförelseobjekten. De har inte heller haft fokus på mätosäkerheter och noggrannheterunder projektbaserade nätverks-RTK förhållanden. De har alla haft samma slutsats: attdet inte finns några signifikanta skillnader mellan de jämförda tjänsteleverantörerna.För den tekniska jämförelsen har mätningar utförts på fyra platser: två inom ettbefintligt TrV projektområde, en i det ordinarie nätet och den sista utanför hela nätet,där den insamlade datamängden varierar för de olika platserna. Fem olika GNSSmottagareav olika märken användes för att göra mätningarna så allmänna som möjligt.Resultaten visar att det finns små osäkerhetsskillnader i höjd, men för att avgöra omdessa skillnader är signifikanta eller ej så skulle en fullständig korrelationsanalys av deolika tjänsteleverantörerna behövas, något som inte ryms inom detta arbete. Det verkarinte heller finnas några signifikanta skillnader i noggrannhet hos tjänsteleverantören.Några av platser med mindre mängd insamlad data uppvisar motsägande resultat, mendetta bedöms bero mer på andra faktorer än tjänsteleverantörer i sig, såsom mänskligpåverkan etc.Användarupplevelsen och tjänsteleverantörernas omgivande infrastruktur uppvisarstörre skillnader, där SWEPOS för tillfället har ett klart övertag. Detta tros bero påSWEPOS främst är en tjänsteleverantör av nätverks-RTK och därmed har merdedikerade resurser och personal, men de andra tjänsteleverantörerna även agerarleverantörer/försäljare av utrustning.En kombination av de två jämförelsedelarna leder till en mer generell slutsats att medalla tjänsteleverantörer i sina nuvarande tillstånd alternativt utan en eventuellomformulering av TrVs krav, är enbart SWEPOS ett alternativ som leverantör avprojektbaserad nätverks-RTK lösningar till TrV. Men detta är något som kan förändrasmed relativ snabbt beroende på om andra tjänsteleverantörerna avsätter mer resursereller om kraven formuleras om.

Positionsbestämning med hjälp av satelliter kan idag göras med olika metoder. En metod som i realtid ger en mätosäkerhet på centimeternivå heter nätverks-RTK. Det som gör att nätverks-RTK ger en låg mätosäkerhet är att de felkällor som påverkar GNSS-mätning reduceras eller elimineras med hjälp av en interpolerad korrektionsmodell vid mottagarens position. Korrektionsmodellen skapas med hjälp av data från de fasta referensstationer som finns i närheten av GNSS-mottagaren. SWEPOS® är ett nät av referensstationer som finns i hela Sverige och erbjuder en nätverks-RTK-tjänst där det kan förväntas en mätosäkerhet på omkring 15 mm (1s) i plan och omkring 25 mm (1s) i höjd (över ellipsoiden). Avståndet mellan referensstationerna i nätet är cirka 70 km och för att förbättra mätosäkerheten, tillgängligheten och tillförlitligheten för SWEPOS-användarna har en generell förtätning, av referensstationerna, påbörjats med start i storstadsregionerna. I olika tester och simuleringar har det visats sig att mätosäkerheten minskar i ett område där ett tätare nät har upprättats. Syftet med det här examensarbetet är undersöka vilken mätosäkerhet som kan förväntas i det förtätade nät som upprättats i och omkring Stockholmsområdet. Undersökningen gjordes genom mätning med nätverks-RTK i och i utkanten av Stockholmsområdet på punkter som var lokaliserade på platser med olika långt till de närmaste referensstationerna. Tre stycken punkter ligger i det mest förtätade nätet, en i utkanten och en i standardnätet med cirka 70 km mellan stationerna. Mätningar har även gjorts på ytterligare tre punkter i utkanten av det förtätade nätet eller i närheten till standardnätet. Studien visar att mätosäkerheten blev mindre i ett förtätat nät av referensstationer jämfört med det standardnät som finns i hela Sverige. På de punkter som låg i ett förtätat nät uppnåddes en mätosäkerhet på cirka 7 mm i plan och cirka 8 mm i höjd. Vid den punkt som låg i utkanten blev mätosäkerheten något högre, 8 mm i plan och 11 mm i höjd. Ytterligare något högre, 15 mm i plan och 13 mm i höjd, blev mätosäkerheten vid punkten som låg i standardnätet.

Det finns i nuläget många olika fabrikat av utrustning för mätning med GNSS på den svenska marknaden och dessa instrument har olika egenskaper. För att kunna göra en positionsbestämning i höjd med GNSS och få låg mätosäkerhet används SWEPOS, Lantmäteriets stödsystem för satellitpositionering, och deras nätverks-RTK-tjänst. Syftet med detta examensarbete var att undersöka om SWEPOS nätverks-RTK-tjänst ger likvärdiga höjdvärden vid mätning med olika GNSS-mottagare och olika avstånd till närmaste fysiska referensstation, såväl som mätosäkerheten i mätningarna. Undersökningen har gjorts hos Lantmäteriet som arbetar kontinuerligt med att minska mätosäkerheten i höjd genom pågående förtätningar av det befintliga SWEPOS-nätet. Det är viktigt att kontrollera att roverutrustningarna på användarsidan arbetar på ett korrekt sätt så att en så låg mätosäkerhet som möjligt kan uppnås i det slutliga mätresultatet.   Fältarbetet med nätverks-RTK pågick under tre veckor i Gävle på Lantmäteriets antennkalibreringsfält. Fyra olika roverutrustningar användes för att utföra jämförelsen. Varje mätserie pågick i två timmar där en epok var en sekund. Närmaste fysiska referensstation varierades mellan två stationer på olika avstånd, 40 m respektive 30 km, för att kunna se hur mätosäkerheten påverkades. De data som erhölls sammanställdes och analyserades i Microsoft Excel.   Studien visar att en av GNSS-utrustningarna kontinuerligt gav sämre mät-osäkerhet än de övriga som höll en jämn nivå. Den visar även en markant skillnad i mätosäkerhet om baslinjen till den närmaste fysiska referensstationen ökar. För två–tre av utrustningarna sjunker höjdvärdet med cirka ett par centimeter, samtidigt som avvikelsen från känd höjd blir större, då den närmaste fysiska referensstationen byts från den närmast belägna till den som ligger belägen längre bort. Dessa utrustningar gav dock individuellt ett likvärdigt resultat så länge samma referensstation var den närmaste.
There are currently many different brands of equipment for measurements with GNSS on the Swedish market and these instruments have different properties. To be able to obtain a position in height with low measurement uncertainty Lantmäteriet’s, the Swedish mapping, cadastral and land registration authority, support system for satellite positioning called SWEPOS and their network RTK service is used. The aim of this thesis was to investigate whether SWEPOS network RTK service provides similarly height values when measuring with various GNSS receivers and different distances to the nearest physical reference station, as well as the measurement uncertainty in the measurements. It is important to verify that the equipment on the user side is working correctly so that such a low measurement uncertainty as possible can be achieved in the final result.   The field work with network RTK took place over three weeks in Gävle on Lantmäteriet’s antenna calibration field. Four different equipment were used to perform the comparison. Each series of measurements lasted for two hours where an epoch was one second. Nearest physical reference station was varied between two stations at different distances, 40 m and 30 km, to be able to see how the measurement uncertainty was affected. The data obtained was compiled and analysed in Microsoft Excel.   The study shows that one equipment continuously gave weaker measurement uncertainty than the others who kept a steady level. It also shows a significant difference in measurement uncertainty if the baseline between the receiver and nearest physical reference station is longer. For 2–3 of the equipment, the height value decreases with about a couple of centimetres and the deviance is getting larger when the nearest physical reference station is switched from the closest one to the one further away. These equipment gave however individually a similarly result as long as the same reference station was the nearest.

Levelling and trigonometric height measurements are the methods that are mostly used today for height determination, as the standard error with these methods is in the magnitude of millimeters, as long as the view length is less than 50 m. When creating a new construction map the requirement on standard error differ from 1 (Fredriksson, 2011) to 10 cm (www.arvidsjaur.se) depending on which municipality it concerns. When using network RTK for measuring, the accuracy in height can fall below 3 cm when the conditions are optimal. The purpose of this paper is to investigate if network RTK can be used as an alternative to determinate height when accuracy under 10 cm is requested. Five points at locations with different conditions for accuracy got their height determined with the three methods mentioned above. Positional accuracy was formed for each point and method. The result from levelling was used as reference for the calculations. To compare the result with the requirements extended standard uncertainty, 2covering 95 %, was used. The result from trigonometric height measurement shows a position accuracy of 4 mm. From the network RTK, the points that were positioned without interference got a positional accuracy of 3.3 to 5.5 cm, while the points that were influenced by their environment, multipath interference and obstructions, got a positional accuracy of 123.3 cm and 234.4 cm. Positional accuracy of this method became 127.4 cm. The result from the height determination with network RTK shows big difference in accuracy for the different points. The conclusion is that network RTK measurement would not be a sufficiently accurate height determination method for preparation of a new construction map in an area similar to the one used for this test. Conversely, a construction map drawn up in an open area free from interference obstacles the results show that the network RTK is an approved method for determining height, depending on the requirements of the municipality.

Traditionella stomnät med fasta markerade punkter (s.k. passiva nät) som realiserar ett referenssystem har länge varit dominerande inom den geodetiska infrastrukturen. Numera finns satellitbaserade referenssystem (s.k. aktiva nät) som har medfört att de traditionella stomnätens roll inom samhällsmätningen har minskat kraftigt. Den minskade användningen har lett till att underhållet av näten i många kommuner har prioriterats bort. Fasta markerade stomnät utsätts kontinuerligt för påfrestningar från t.ex. väder, snöröjning och markarbeten, något som gör att kontroll och underhåll måste göras regelbundet. I Gävle kommun har inget underhåll eller nyetablering av stompunkter skett på många år. Syftet med denna studie är att ge klarhet i hur stor lägesavvikelsen är i delar av Gävle kommuns plana stomnät och utifrån resultatet komma fram till ett förslag för framtida förvaltning och utveckling. Fem områden med olika bra kvalité på stomnäten valdes till undersökningen: Sätra, Valbo, Hille, Södra Bomhus och Furuvik/Ytter-Harnäs. I varje område valdes ca 20 punkter ut vilka sedan inventerades. Om punkterna uppfyllde kravet på goda GNSS-förhållanden och tillgänglighet kontrollmättes de med nätverks-RTK uppställd på stativ med mätning i en minut och återbesök efter minst 20 minuter. Resultatet av kontrollmätningen visade att 95 % av punkterna hade en radiell lägesavvikelse inom 64 mm. Störst avvikelser hade punkter ingående i 53000-serien i Södra Bomhus (RMS 54 mm) och lägst avvikelser hade punkterna ingående i 30000-serien i Sätra (RMS 13 mm). Vi anser med stöd av tidigare studier att en radiell avvikelse på ±40 mm kan accepteras på en punkt när den kontrollmäts med nätverks-RTK. Gävle kommun har idag ingen stomnätsstrategi men denna studie ger ett förslag som innebär att inget framtida underhåll bör göras med undantag av punkter i 30000-serien som bör bevaras för att i framtiden ingå i ett glest huvudnät. I Södra Bomhus bör inte 53000-punkterna användas på grund av dess höga lägesavvikelser. I övrigt rekommenderas att traditionella punktskisser inte bör underhållas och uppdateras och man bör eftersträva att hålla stomnätskartan aktuell.

Detta projekt undersöker vilken mätavvikelse man kan få av punktmoln från Unmanned Aircraft System (UAS)-insamlade bilder i jämförelse med terrester laserskanning. Skillnaden i noggrannhet mellan manuell identifiering och automatisk identifiering av markstödpunkter undersöks också. Arbetet undersöker även vad som krävs för att framställa 3D-modeller lämpliga för 3D-utskrift utifrån UAS-fotogrammetri. Projektet är en förstudie för dokumentation av Hälsingegårdar. UAS är en teknik som har blivit mer och mer populär under senaste år då det har blivit tillgänglig för allmänheten efter att tidigare enbart har används för militärt bruk. UAS består av en mindre flygfarkost, en sensor, ett tröghetsnavigationssystem (Inertial Navigation System, INS), en Global Positioning System (GPS)-mottagare, en radiolänk och en styrdator. 3D-modeller skapade från UAS insamling kan i sin tur användas för deformationsundersökningar, ombyggnadsprojekt eller friforms-framställning, även kallat 3D-utskrift. Studieområdet för detta projekt består av en byggnad vid Högskolan i Gävle. UAS som användes var en AscTec Falcon 8 oktokoper utrustad med Global Navigation Satellite System (GNSS) och en digitalkamera. Två flygningar utfördes, första flygningen tog lodbilder från höjden 75 m, andra flygningen tog snedbilder i höjdintervallet 10-15 m. Bilderna processades i programmet Agisoft PhotoScan inför skapande av ett tätt punktmoln. Jämförelsen mellan automatisk och manuell identifiering av markstödpunkter gjordes i PhotoScan med två olika sorters markstödpunkter, kodade A4 papper och traditionella 40 x 40 cm pappskivor. Byggnaden skannades också in med en LeicaScanStation C10 och punktmolnen fördes samman till ett gemensamt punktmoln i programmet Leica Cyclone. Punktmolnen, från UAS-bilderna och från laserskanningen, jämnfördes i form av stickprov i programmet CloudCompare. Fyra digitala 3D-modeller skapades, två utifrån sned- och lodbildernas punktmoln och två utifrån en kobination av lodbildernas och laserskanningens punktmoln. Första modellen skapades i PhotoScan som en Modelling Enviroment for Software and Hardware (MESH). Andra modellen var även den en MESH skapad i CloudCompare. Tredje modellen skapades av en kombination av lodbildernas och laserskanningens punktmoln i Cyclone genom att använda polyface-MESH. Fjärde modellen skapades i AutoCAD som solida objekt genom att använda modellen från Cyclone som referens. Utifrån stickproven i CloudCompare kan det konstateras att matta ytor med mörka färger eller ytor som ligger i skugga, avviker mer i avstånd från laserskanningspunktmolnet. Vid automatisk identifiering av kodade markstödpunkter från PhotoScan kunde programmet inte hitta några punkter automatiskt. Programmet hade inga problem med att hitta de traditionella 40 x 40 cm markstödpunkterna vid en automatisk identifiering. Utifrån resultaten från beräkningen av mätosäkerhet för 40 x 40 cm markstödpunkterna kan det konstateras att automatisk identifiering är noggrannare än manuell, vilket också har påståtts i manualen för PhotoScan. Däremot är skillnaden obetydlig och vid val av metod kommer automatisk identifiering vara fördelaktigt tidsmässigt. För att få en modell så skalenlig och detaljrik som möjlig så är det att föredra att använda en kombination av laserskanning och punktmoln från lodbilder, tills tekniken för att utvinna punkmoln från snedbilder har utvecklats mer.

Ett på marknaden nyligen introducerat GNSS-instrument är Leica GS18 T med inbyggd lutningskompensator, baserad på kombinerad GNSS- och tröghetsnavigeringsteknik (INS), som gör att mätstången med GNSS-instrumentet inte behöver centreras över den punkt som ska mätas in. Förutom att utföra snabbare mätningar möjliggör lutningskompensatortekniken inmätning av dolda punkter där konventionell GNSS-mätning normalt inte är möjlig utan mer tidskrävande indirekta metoder måste användas. Instrumentet har även avancerad GNSS-signalspårningsteknik som möjliggör mätning i svåra miljöer. På uppdrag av Lantmäteriet har som ett inledande test av Leica GS18 T lägesosäkerheten vid nätverks-RTK-mätning med lutande mätstång undersökts i tre situationer: vid mätning i olika lutningsgrader i både normal och svår mätmiljö, vid lutning mot olika väderstreck för att studera lutningsriktningens eventuella inverkan samt vid inmätning av hushörn som exempel på ett tillämpningsområde. I det senare fallet jämfördes resultatet med vad som erhålls med en indirekt metod, i detta fall dold punkt genom inbindning, som mätning med lutningskompensator möjligen skulle kunna ersätta. Analys av lägesosäkerheten baseras på beräkningar av standardosäkerhet, RMS (Root Mean Square) och medelavvikelse. Mätningarna med olika lutningsgrader på mätstången resulterade i en lägesosäkerhet på cm-nivå i plan för både normal och svår mätmiljö. Lägesosäkerheten i höjd hamnade på mm-nivå i normal mätmiljö och på cm-nivå i svår mätmiljö. Vidare pekar resultaten på att mätstångens lutningsriktning påverkar lägesosäkerheten. Orsaken till detta är dock inte klarlagd och kräver vidare undersökning. Inmätning av hushörn gav en medelavvikelse på ca 12 mm när mätstången lutades 30°. Metoden dold punkt genom inbindning gav generellt en lägre medelavvikelse, även om skillnaden är relativt liten (4 mm som lägst). En sammanfattande bedömning är att instrumentet fungerar bra vid detaljmätning, åtminstone vid positionsosäkerhetskrav på cm-nivå.
A recently introduced GNSS instrument on the market is Leica GS18 T with tilt compensation, based on GNSS/Inertial Navigation Systems (INS) integration, with no need to centre the survey pole with the GNSS instrument over the target point being measured. Besides making surveying faster, the tilt compensation technique enables measuring of hidden points where the use of conventional GNSS measuring normally is not possible without more time-consuming methods. The instrument also has advanced GNSS signal tracking which makes surveying in challenging environments possible. In this study, the Leica GS18 T has on behalf of Lantmäteriet been tested through studying the measurement uncertainty in network RTK measurement with tilted survey pole in three different situations: with the survey pole tilted in various degrees in both favourable and challenging survey environments; with tilt towards north, east, south and west to test if the tilt direction would affect the result; and for surveying of building corners as a possible field of application. In the latter case, the result was compared with what can be achieved with the conventional hidden point method using intersection of distances. The analysis of the measurement uncertainty was based on calculations of standard uncertainty, RMS (Root Mean Square) and mean deviation. The measurement uncertainty from the first part of the test was on cm-level horizontally, both in favourable and challenging survey environments, and in height on mm-level in favourable survey environment and on cm-level in challenging survey environment. Further, the results indicate that the tilt direction affects measurement uncertainty. The reason for this is not clarified and needs further investigation. The measurements of building corners resulted in a mean deviation of approximately 12 mm when the survey pole was tilted 30°. The hidden point method using intersection of distances generally resulted in lower mean deviation, even though the difference is relatively small (4 mm at best). To summarize, Leica GS18 T seems to be well suited for measuring with tilt in detailed surveying, at least if the requirements of position uncertainty is on cm-level.

Eftersom intresset och användandet av satellitbaserad positionering ökat under de senaste åren så är det av stort intresse att utveckla och förbättra de globala navigationssystemen, samt användandet av dessa. På uppdrag av Lantmäteriet i Gävle så har i denna studie en utvärdering av L2C-signalen, som är GPS andra civila signal, genomförts för att undersöka dess möjligheter till ökad tillgänglighet samt minskade mätosäkerheter, vid mätning med nätverks-RTK. Detta inkluderar även en undersökning av hur signalen kan användas i olika fabrikat av GNSS-utrustning. Fabrikaten som testats är Leica, Topcon samt Trimble, vilka kan anses täcka större delen av den svenska marknaden för RTK-utrustning.   Datainsamlingen genomfördes i Mårtsbo där sju kända punkter som ingår i ett av Lantmäteriets testnät mättes in i flera omgångar för att få flera oberoende mätningar, både med och utan L2C-signalen. Samtliga punkter ligger belägna i skogsmiljö, men är av varierande svårighetsgrad. I efterbearbetningen beräknades och jämfördes dels standardosäkerheter och avvikelser mellan de två signalinställningarna, men även medeltid med erhållen fixlösning samt initialiseringstider. Testerna av implementeringen av signalen för de tre olika fabrikaten skedde på SWEPOS-driften på Lantmäteriet i Gävle, där signalförstärkare finns monterad på taket.   Resultaten från fältmätningarna ger en antydan till förbättring av både tiden till fixlösning samt mätosäkerheter vid inkluderandet av L2C-signalen, framförallt vid de punkter som klassats som svårast. Resultatet uppfyller dock inte riktigt de på förhand höga förhoppningarna, som utlovats av GPS samt diverse litteratur, då signalen enligt dessa borde ha gett en förbättring även på de lättare punkterna. Signalen visade sig gå att använda i alla tre fabrikat som testats, dock på något olika sätt.
Since applications of satellite based positioning techniques are constantly increasing, it is important to study the development of GNSS which is improving as well. National Land Survey of Sweden (NLSS) supported this study in order to evaluate the second civil signal from GPS (L2C). The idea is to investigate how using L2C increases the accessibility and accuracy in network-RTK. This also includes an evaluation of how the signal works in different brands of positioning equipment. The equipment that has been selected for this test includes models from the three most established brands in Sweden: Leica, Topcon and Trimble. The data collection was carried out in the area of Mårtsbo where seven well known points were measured, both with and without the L2C signal, for several times. All the measured points are located in forest environments, but with different levels of visibility. In the data post processing many parameters were considered for comparing the results such as: uncertainties, differences from known coordinates, time of fixed solution and initialization time. The tests of how the signal works in the three selected receiver models were carried out at the office of NLSS where a permanent reference antenna is mounted. The result of the field study indicates some improvement regarding the measurement uncertainties and time to fixed solution when including the L2C-signal, especially on those points classified as the most problematic. However, the result does not really fulfill the predicted expectations as hoped, where much bigger advantages for the L2C signal should have been shown. The signal could be used in all the three tested GNSS-equipment, despite of slightly different methods and features.

GNSS-mätning med nätverks-RTK är en satellitbaserad geodetisk mätningsmetod som reducerar inverkande felkällor genom relativ mätning mot ett nät av fasta referensstationer.I Sverige har Lantmäteriet upprättat ett nät av fasta referensstationer kallat Swepos med ca 70 km mellan referensstationerna. En förtätning av Swepos-nätet till ca 35 km mellan referensstationerna pågår och beräknas vara klar 2015. Det finns tidigare studier (Emardson m fl (2009) och Odolinski (2010 a)) kring osäkerheten vid mätning i områden med ca 70 km mellan referensstationerna och vid ett projektanpassat nät med ca 10-20 km mellan referensstationerna. Studierna undersöker också hur lång tid som behöver gå mellan två mätningar för att de ska anses oberoende av varandra (korrelationstid). Detta arbete beräknar standardosäkerhet och korrelationstider vid mätning i det förtätade 35 km-nätet baserat på statiska GNSS-mätningar på olika avstånd från närmaste referensstation samt data från en permanent monitorstation belägen i Växjö.Standardosäkerheten (68% konfidensnivå) för mätningarna, vid förhållandena i denna studie, var vid mätning 0,1 km från närmaste referensstation 3,8 mm i plan och 6,9 mm i höjd (höjd över ellipsoiden). Vid mätning 8,8 km från närmaste referensstation var standardosäkerheten 6,3 mm i plan och 9,6 mm i höjd (höjd över ellipsoiden) och 15,8 km från närmaste referensstation var motsvarande värden 6,3 mm i plan och 10,5 mm i höjd (höjd över ellipsoiden). Detta tyder på att avståndet från närmaste referensstation troligtvis har viss betydelse för standardosäkerheten vid GNSS-mätning med nätverks-RTK. Under förhållandena för mätningarna inom denna studie ökar standardosäkerheten med avståndet till referensstationen. Ökningen av standardosäkerheten verkar dock avta vid längre avstånd till närmaste referensstation.Växjö-monitorn gav klart högre osäkerhetsvärden (11,5 mm i plan och 19,8 mm i höjd) trots liknande avstånd till referensstationen som punkten längst från referensstationen. Detta indikerar att det även finns andra faktorer än just avståndet till närmaste referensstation som påverkar mätosäkerheten.Korrelationstider skattades utifrån månadslånga perioder av monitordata till ca 22-23 minuter för mätning med nätverks-RTK i Swepos 35 km-nät. Detta gäller både plan och höjd men ska ses som en ungefärlig uppskattning av tiden som krävs för att en mätning, vid återbesök av en punkt, ska anses vara oberoende av en tidigare mätning. Tar vi inte hänsyn till tidskorrelationen kan osäkerheten i mätningar nära varandra i tiden underskattas. Mätningar under en kortare tidsperiod med en låg standardosäkerhet, kan i själva verket innehålla en systematisk avvikelse beroende på att mätningarna är korrelerade och därmed påverkade av ett liknande fel.Det ska dock nämnas att det finns en rad andra parametrar som inverkar vid GNSS-mätningar som inte har behandlats i detta arbete, t ex den lokalt omgivande miljön vid mätplatsen, väder-förhållanden och osäkerhet i de lokala referensstationerna. Eventuella användarrelaterade fel, t ex centrings- och horisonteringsfel av antennen liksom osäkerhet vid mätning av antennhöjden, är inte heller inkluderade i de beräknade standardosäkerhetsvärdena.

This report is presenting an approach that can be used to measure water surfaces in difficult conditions caused by dense vegetation and lack of nearby known points. The objective was to make a contribution to necessary measures for adaptation against floods in Grums Municipality along the stream Karlbergsån, which may occur when persistent rain raises the level of the stream. Along the river there are low-lying areas prone to flooding. According to Grums Municipality, the stream may widen where the water level differences are large, to create a better flow path and to counteract flooding. Grums Municipality was also interested in survey stormwater discharges which may affect the water level in the stream. The requirement for measurement accuracy must be reached is less than 0.1 m in height with the maximum of 10 m between the measured points in plane. The question we asked ourselves was: "How can an area be measured when there is a lack of nearby known fixpoints and when the visibility to satellites is poor due to dense vegetation?" To be able to measure the area, we established a net of temporary fixpoints with NRTK , which later was used for the measuring of water surfaces and stormwater discharges by using total station. For measuring, both prism and reflectorless measurement have been used. Coordinates for the net of temporary fixpoints, input water levels and storm water discharges are presented and the report files and coordinates for station establishment. Graphic elevation profiles of water levels are registered. Visualization was created by using aerial photographs and measured data showing the entire surveyed area, including free station establishment with directions to the reference points together with the measured fixpoints and stormwater discharges. We believe we have come below the accuracy requirement of 0.1 m and sought a distance between points at less than 10 m but in some places where the measurements were limited the distance is greater than 10 m.

Fri stationsetablering med nätverks-RTK är en metod för att etablera en totalstation över en okänd punkt utan att ha tillgång till några kända punkter. Detta möjliggör för noggranna mätningar där stompunkter saknas. Det finns olika sätt att genomföra fri stationsetablering med n-RTK, och i denna studie utvärderades fyra olika sådana, där skillnaden mellan dem handlar om hur bakåtobjekten bestäms. De metoder som studerades var RUFRIS med 15 respektive 3 bakåtobjekt, Dubbelmätning och 180-sekundersmetoden. Vid RUFRIS mättes varje bakåtobjekt in med en observationstid på 5 s. Vid Dubbelmätning användes tre bakåtobjekt som var medeltal från två inmätningar vardera i 5 s med en tidsseparation på 30 min. Bakåtobjekten vid 180-sekundersmetoden var tre till antalet som mättes in med en observationstid på 180 s. Metoderna beskrivs bl.a. kortfattat i HMK – GNSS-baserad detaljmätning 2017 och ytterligare ett syfte med studien var att utvärdera beskrivningen utav dem däri. Med varje metod genomfördes tio etablering och efter varje sådan mättes en detaljpunkt in för att även undersöka hur noggranna inmätta detaljpunkter blev med de olika metoderna. Metoderna utvärderades genom att jämföra osäkerheter, RMS och användarvänlighet för etablerings- respektive detaljpunkter. Osäkerheterna var dels baserade på spridningen av tio etableringar/inmätningar per metod över en och samma punkt och dels sådana som presenterades i instrumentet vid varje etablering. För beräkning av RMS användes referenspunkter som mätts in genom statisk GNSS-mätning som efterberäknats i SWEPOS Beräkningstjänst. Förutom jämförelser mellan metoderna kontrollerades även om metoderna gav tillräckligt låga osäkerheter för att klara de rekommenderade toleranser för fri stationsetablering som anges i HMK – Terrester detaljmätning 2017. Beräknade osäkerheter i plan, alla metoder inräknat, varierade från 3 till 6 mm sett till både etablerings- och detaljpunkten vilket innebär att samtliga metoder klarar de högre toleranserna i HMK. Den metod som fick både lägst osäkerhet och RMS var RUFRIS med 15 bakåtobjekt, vilken dessutom var ensam om att vara tillräckligt noggrann för att klara de lägre toleranserna. Motsvarande osäkerheter i höjd varierade mellan 3 och 8 mm. Vad gäller toleranserna, visade sig endast RUFRIS med 15 bakåtobjekt vara lämplig, vid lägre krav. Vid högre krav fordras noggrannare metoder. Referenspunkterna hade för höga osäkerheter i förhållande till osäkerheterna hos de studerade metoderna, för att kunna utvärdera metoderna baserat på RMS, i den omfattning det var tänkt.
Free station set up with network-RTK (n-RTK) is a method of establishing a total station over an unknown point without having access to any known points. This allows for accurate surveying even though control points are missing. There are different ways to perform free station set up with n-RTK, and in this study, four different methods were evaluated. The difference between the methods is how the target points are determined. The methods evaluated were RUFRIS (real time updated free station) with 15 and 3 target points, double measurement and the 180seconds method. With RUFRIS, each target point was measured with a 5 s observation time. In double measurement, three target points were used, where each target point was the average of two measurements. Each of these measurements used a 5 s observation time, and a 30 minute separation between the measurements. The number of target points in the 180-seconds method were also three, measured with an observation time of 180 s. The methods are briefly mentioned in HMK – GNSS-baserad detaljmätning 2017 and another purpose of the study was to evaluate the description of them in that document. With each method, ten establishments were performed and after each of them a detail point was surveyed to also analyze how accurate the different methods were in surveying. The methods were evaluated by comparing uncertainties, RMS and user-friendliness for establishments and detail points, between the respective methods. The uncertainties were on one hand based on the deviation of the ten establishments/detail points per method, each one made over the same point, and on the other hand based on the uncertainties presented by the instrument after each establishment. For calculation of RMS, reference points were used, which were measured by static GNSS, and then postprocessed in SWEPOS Beräkningstjänst. In addition to comparisons between the methods, they were also tested to see if they reached sufficiently low uncertainties to meet the recommended tolerances for free stationing, stated in HMK – Terrester detaljmätning 2017. Calculated planar uncertainties, all methods included, ranged from 3 to 6 mm for both the total station and the detail point, which means that all methods can handle the higher tolerances in HMK. The method with the lowest uncertainty and RMS was RUFRIS with 15 target points, which was also low enough to be able to cope with the lower tolerances. The uncertainties of the heights varied from 3 to 8 mm, in which RUFRIS with 15 target points was the only method precise enough to pass the higher tolerances. Another method with lower uncertainty is required when the higher tolerances for heights is specified. The chosen method for determining the reference points turned out to be too uncertain relative to the evaluated methods. Therefore RMS were not as appropriate for comparisons as planned.

The use of GNSS has made huge progress over the last few decades and in many cases replaced the use of total stations. A current problem for the GNSS-technique is dense vegetation, which prevents the receivers from making reliable calculations for the satellite signals. In this study a new receiver from Trimble that is said to be able to measure in these particular environments is compared to its predecessor. By assignment from ÅF Karlstad we have therefore conducted a comparison of the new receiver (R12) and its predecessor (R10), to see if R12 to a greater extent than R10 can replace the use of a total station.   The comparison was carried out by repeatedly measuring six different points, totally or partly obstructed by vegetation. To achieve uniform points these where measured with a Realtime Updated Free Station (RUFRIS) and the altitude was balanced from nearby fixed points.   The results where then analyzed by calculating average distance from the known points as well as the maximum dispersion within each respective moment of measurement. The results show that Trimble R12 can conduct reliable measurements in environments where the R10 is not useable. At one of the points the R12 achieved fixed solution where the R10 failed to do so, which is clearly reflected in the results. The results further show a more even and gathered result compared to the R10.   The conclusion of the project is that the R12 constantly performs a better result than the R10 and also enables measurements in environments previously not measurable with GNSS.

Från den 1 april 2006 gavs möjligheten att använda GLONASS-systemet vid NRTK-mätningar som dessförinnan enbart använde sig av GPS-systemet. Allt fler inbyggda positioneringstjänster i vår nya teknik går nu mot att börja använda sig av både GPS och GLONASS-systemen. Tillgången till både amerikanska och ryska satelliter borde göra att vi får bättre, mer exakta och stabila mätningar vid dåliga förhållanden. Men är verkligen följden av att använda fler satelliter lösningen, eller räcker det i vissa tillfällen med enbart GPS-satelliter. Är den mer utbreda användningen av GLONASS-satelliter bara marknadsföring från företagen för att få sälja mer, dyrare och nyare produkter och därmed lura konsumenten att den är i behov av uppgraderade produkter som har GLONASS-stöd. Syftet var att undersöka om GPS och GLONASS förbättrar mätningarna och tillgängligheten i öppna respektive störda miljöer eller är det bara onödigt för konsumenten att sträva efter att positioneringsverktyget i ny teknik ska stödja båda satellitsystemen. En annan fråga är om det finns viss ny teknik som är tillämpade för olika områden där behovet är antingen större av GPS och GLONASS eller de områden där enbart GPS räcker till och ger minst lika goda mätningar och positionering. I detta examensarbete gjordes NRTK mätningar mot SWEPOS på ett antal kända punkter vid Karlstads Universitet där punkterna hade olika förutsättningar så som öppna och störda miljöer. Mätningarna gjordes med enbart GPS- respektive med GPS och GLONASS-satelliter påslagna. De bestämda koordinaterna i plan för de kända punkterna jämfördes med koordinaterna från mätningarna med enbart GPS respektive med GPS och GLONASS. De extra GLONASS-satelliterna är bra att använda sig av när man ska mäta i störda miljöer, de hjälper till att få en bättre noggrannhet. När man dock är i icke störda miljöer med fri sikt mot satelliterna räcker enbart GPS-satelliterna långt. Med den nya tekniken som kommer så finns ofta GLONASS-systemet inbyggt och är i de flesta fall är ingen ytterligare kostnad som konsumenten behöver ta utan är endast ett bra komplement oavsett användningsområde.

Sverige har under lång tid haft flera olika koordinatsystem, både nationella och lokala. Nu genomförs en övergång till ett gemensamt koordinatsystem som kallas SWEREF 99. I Norrtälje kommun finns stomnät som är noterade i ett flertal olika koordinatsystem, med ursprung i tidigare förrättningar. Åtskilliga av dessa har dålig orientering i kända nationella koordinatsystem men däremot god inre noggrannhet. I detta arbete väljs 12 stomnät för transformation till SWEREF 99 18 00. Detta görs genom att passpunkter mäts in med GNSS-teknik. De inmätta punkterna används sedan för att transformera stomnäten som de är noterade i. Detta gör att i framtiden kan till exempel husutsättningar i de aktuella områdena utföras med enbart GNSS-teknik. Stomnäten som väljs finns på norra delen av ön Vätö i Norrtälje kommun. GNSS-utrustningen som används för att mäta in punkterna är Leica 1203 nätverks-RTK. De valda passpunkterna mäts in vid två tillfällen med minst 45 minuters mellanrum. Vid varje tillfälle görs 10 mätningar. Sedan beräknas medelvärdet av 20 mätningar. När alla punkter väl har mätts in görs transformationer från tre olika från-system till SWEREF 99 18 00. De tre från-systemen är RT 38 2,5 gon V, RT R09 0 gon och ett lokalt 1000/1000-system. Eftersom områdena som är noterade i RT 38 är dåligt orienterade gentemot varandra ger det dålig noggrannhet att transformera hela RT 38-området på en gång. Därför delas RT 38-området in i flera transformationsområden. När transformationen gjorts kontrollmäts fastighetsgränser i ett gränsområde där gränspunkternas koordinatsystem är osäkert. Avslutningsvis kontrollmäts en Rix 95-punkt med namnet Klockarängsberget (Rix 95-punktnummer: 119741) som finns på södra delen av Vätö.
During the last century different coordination systems have been used in Sweden. Today a common coordination system (SWEREF 99) is used. In the municipality of Norrtälje, core networks are listed in different coordination systems that are generated from different earlier missions. These networks normally have poor orientation in the known coordination system; however, the internal accuracy is used to be good. In this study, some of the core networks have been selected to be converted to SWEREF 99 18 00. The conversion has been done by measuring points using the GNSS technology, the measured points were then used to transfer the core network to SWEREF 99 18 00. This means that in the future, staking out a building in the area can be performed solely by GNSS technology. The chosen core networks are located on a part of the island Vätö in the municipality of Norrtälje. The GNSS equipment used to measure the points with was the Leica 1203 RTK network. The selected points were measured on two occasions with a gap between the occasions of at least 45 minutes. Ten repeated measurements have been done on each point to increase the accuracy. The average of these twenty measurements has been used for conversion. After the measuring process, the transformation has been done from three different off-systems to SWEREF 99 18 00. The three off-systems were RT 38 2.5 gon V, RT R09 0 gon and a local 1000/1000-system. Since the areas listed in the RT 38 were poorly oriented towards each others, poor accuracy was achieved during the transformation of the entire RT 38 field at once. Therefore, the RT 38 area has been divided into a number of transformations-areas. When the transformation had been done, control measurements were made on a Rix 95-Point entitled Klockarängsberget (Rix 95-point numbers: 119 741) located on the southern part of Vätö. In addition, control measurements were made of housing estate border area, where the border points were uncertain.

Traditionellt är avvägning den metod som används vid höjdsättning av nyetablerade stompunkter. Men det är en teknik som kan vara både kostsam och tidskrävande, i synnerhet då avståndet till närmsta anslutningsnät är ansenligt. Den här studien undersöker en alternativ metod till avvägning, RUFRIS-metoden. RUFRIS (RealtidsUppdaterad FRI Station) bygger på att totalstationen erhåller sin position genom avstånds- och vinkelmätning kombinerat med GNSS-teknik i realtid. Det är möjligt då mätstången är försedd med både prisma och GNSS-rover, vilket gör att totalstationen beräknar sina positionskoordinater direkt i fält. Mätosäkerheten i plan är låg och metoden används regelbundet, men vid höjdmätning används fortfarande avvägningsteknik. Syftet med uppsatsen är att undersöka RUFRIS-metodens mätosäkerhet i höjd, samt dess pålitlighet som alternativt tillvägagångsätt vid höjdbestämning av nyetablerade stompunkter.  I studien samlades data in från mätningar på tre olika områden i Karlstads kommun med nära anslutning till en känd stompunkt med koordinater i korrekt referenssystem, SWEREF 99 13 30 samt RH2000. Totalt genomfördes 60 totalstationsetableringar med RUFRIS-metoden, 20 på respektive studieområde. 10 med 6 bakåtobjekt och 10 med 15 bakåtobjekt med efterföljande inmätning av respektive stompunktshöjd som jämförelsereferens. Utifrån insamlade mätdata sammanställdes och beräknades medelhöjd, mätosäkerhet och spridning inom mätserierna för varje studieområde.  Studien visar att höjdbestämning med RUFRIS-metoden kan uppnå standard-osäkerhet på 2,5 mm vid enskild mätning då 15 bakåtobjekt nyttjas. Som högst blev standardosäkerheten för enskild mätning 5,4 mm, utfört med etablering med 6 bakåtobjekt. Vid jämförelsen med Karlstads kommuns stompunkter blev samtliga höjder lägre än motsvarande avvägd referenshöjd. Resultatet tyder på ett systematiskt fel där GNSS/RTK-mätta höjder redovisade lägre nivå än de avvägda stom-punkternas höjdkoordinater. Att detta tolkas som systematiskt fel baseras på den samlade spridningen inom varje mätserie. Som mest blev den 16,2 mm, vid etablering med 6 bakåtobjekt, vilket tyder på stabila etableringar med goda mätresultat. Minst spridning inom en mätserie blev 7,1 mm då 15 bakåtobjekt användes för etablering.  Utifrån resultatet kan slutsats dras att höjdbestämning med RUFRIS-metoden kan vara ett alternativ till traditionell avvägning då krav på mätosäkerhet ställs till 10 mm. Vid goda förhållanden för GNSS/RTK-mätning och med 15 inmätta bakåtobjekt kan mätosäkerhet på 5 mm i höjd anses rimligt att uppnå med RUFRIS-metoden. Då krav på lägre mätosäkerhet ställs bedöms avvägning som mer tillförlitligt, men då bör avståndet till närmaste höjdfix vara en faktor att ta med i beaktning.
The traditional method of determining vertical coordinates in surveying is by levelling. The height from a definite coordinate point gets transferred to a new point. But what if there is no point nearby? Levelling over long distances is costly and time consuming. This study is investigating another way of setting new height points, the RUFRIS-method. The RUFRIS-method is a Swedish innovation and stands for “Realtime Updated Free Station” (RealtidsUppdaterad FRI Station in Swedish language). Establishments of the total station with the RUFRIS-method is done in real time and the total station gets its coordinates by a combination of traditional measurements by distance and angle combined with GNSS-technique. This is possible due to a multiple pole with both a reflector and a GNSS-rover set on top. The purpose of this study is to investigate the precision of height levelling with the RUFRIS-method and if the method could be used as a substitute to traditional levelling.  In this study three separate areas in Karlstad were selected and set up for RUFRIS-establishments. On each area there was a point with known coordinates in the correct reference system, SWEREF 99 13 30 and RH2000. A total of 60 RUFRIS-establishments were set up, 20 on each area. 10 with 6 backsight points and 10 with 15 backsight points, including subsequent measurement of the control points as a comparison reference. Based on the collected measurement data mean height, uncertainty and spread within the measurement series were analysed and calculated.  The result in this study shows that the lowest uncertainty achieved during single measurements was 2.5 mm in one of the RUFRIS-establishment series with 15 backsight points. Highest uncertainty was 5.4 mm during RUFRIS-establishment with 6 backsight points. Comparing with the known vertical coordinates the result indicated a systematic error due to the fact that every measured height ended up lower than the references height. The conclusion that a systematic error occurred were made on the basis of the narrow spread within all the measured series, 7.1-16.2 mm. The result indicates that all the establishments with the RUFRIS-method were solid and trustfully made.  The conclusion of this study is that the RUFRIS-method is a useful and solid way to determine new height points in cases were the uncertainty-limit is set to 10 mm. Under good GNSS/RTK conditions and establishment made with 15 backsight points its likely to expect uncertainty of 5 mm in height level with the RUFRIS-method. When requirement for lower uncertainty is demand levelling is considered as more reliable, but the distance to the closest known coordinate-point should be a factor to be considered.

En dold punkt är en punkt som inte kan mätas direkt utan måste mätas indirekt med hjälp av t.ex. Global Navigation Satellite System (GNSS) eller totalstation. Det finns ett flertal olika metoder med GNSS och totalstation som passar till olika inmätningssituationer för att mäta en dold punkt. Mätning av dolda punkter med totalstation inträffar ofta i industrimiljöer där rör och liknande hänger i vägen för totalstationens siktlinje till mätobjektet. GNSS med nätverks-realtids kinematisk (nätverks-RTK) mätning, en metod som ökar inom mätningsjobb, är en bra metod för att indirekt mäta dolda punkter utomhus där det antingen är dålig mottagning av satellitsignaler eller inte är möjligt att ställa upp en antenn över punkten. Syftet med denna studie är att undersöka hur bra lägesosäkerhet det går att uppnå för mätning av dold punkt med GNSS och totalstation och även jämföra de olika metoderna som testas. Fem olika metoder beskrivs för att kunna bestämma en dold punkts koordinater med totalstation. Bl.a. en med stång och prismor för mätning i plan och höjd, som även kommer användas i denna studie. Lägesosäkerheten 0,1 mm i både plan och höjd bör kunna uppnås med den metoden. Metoder som kan användas med GNSS och nätverks-RTK är t.ex. en rak linje och dess bäring, skärningen av två raka linjer och skärningen av två längdmätningar. Med nätverks-RTK kan mätningar uppnå en lägesosäkerhet på millimeter-nivå baserat på SWEPOS nätverks-RTK-tjänst. Det är även viktigt med tidskorrelation mellan mätningar om de ska göras oberoende av varandra. Resultaten av lägesosäkerheten i denna studie kan sedan jämföras med de från tidigare studier, om liknande värden kan erhållas vid mätning av dold punkt och hur mycket de skiljer sig. Metoden med totalstation som testats i denna studie är en stång med två prismor på som hålls mot den dolda punkten. Prismorna på stången mättes in med totalstationen och med hjälp av punkternas koordinater kan bäringen mellan dem räknas ut, vektorn förlängs till den dolda punkten, och sedan kan den dolda punktens koordinater räknas ut. De metoder som testats med GNSS är beräkning med en rak linje och dess bäring och beräkning med dubbla längdmätningar. För både GNSS och totalstationsmätningarna har minsta kvadratmetoden använts för att beräkna den dolda punkten och dess lägesosäkerhet. Fyra olika varianter av totalstationsmätningarna utfördes. 0,7 m fast anlagd prismastång med manuell inriktning, 1,0 m fast anlagd prismastång med manuell inriktning, 1,0 m fast anlagd prismastång med automatisk inriktning och 1,0 m handhållen prismastång med manuell inriktning. Alla varianter utfördes i två mätningsomgångar. Lägesosäkerheten vid mätningar för en dold punkt med totalstation var i denna studie 1-2 mm i plan och runt 1 mm i höjd, lägst lägesosäkerhet gav manuell inriktning (0,7 m mellan prismorna) med 0,93 mm i plan och 0,79 mm i höjd. Vilken mätningsvariant som var bäst med totalstationsmätningarna varierade mellan mätningsomgångarna, men skillnaden dem emellan var inte så stor. Det är därför svårt att säga säkert vilken variant som ger bäst lägesosäkerhet med det antalet mätningar som utfördes i denna studie. Med GNSS erhölls osäkerheter på som lägst 7,3 mm där dubbla längdmätningar med stativ gav bäst resultat. Om GNSS-mottagaren placerades på ett stativ eller hölls upp med eller utan stödpinnar förändrade inte slutresultatet så mycket, men som väntat gav stativet lägst lägesosäkerhet.
A hidden point is a point that can´t be measured directly but must be measured indirectly using, for example, Global Navigation Satellite System (GNSS) or total station. There are several different methods with GNSS and total station that fit into different survey situations to survey a hidden point. Measurement of hidden points with total stations often occurs in industrial environments where pipes and the like hang in the way of the total station's line of sight to the measuring object. GNSS with network-Real-Time Kinematic positioning (network-RTK), a method that increases in measurement jobs, is a great way to indirectly measure hidden points outdoors where either poor reception of satellite signals or the ability to set an antenna over the point is not possible. The purpose of this study is to investigate how good measurement uncertainty it is possible to obtain when measuring hidden points with GNSS and total station and also compare the different methods tested. Five different methods are described to determine the coordinates of a hidden point with a total station. Among other things, one with a bar and prisms for measurements horizontally and in height, which will also be used in this study. Position uncertainty 0.1 mm both horizontally and in height should be achievable with that method. Methods that can be used with GNSS and network RTK are for example straight line and its bearing, the intersection of two straight lines and the intersection of two length measurements. With network RTK, measurements can achieve a position uncertainty in millimeters based on SWEPOS network RTK service. It is also important for time correlation between measurements to be made independently. The results of position uncertainty in this study can then be compared to those of previous studies, if similar values can be obtained when measuring hidden points and how much they differ. The method used for total station in this study is a bar with two prisms on it held against the hidden point. The prisms on the bar were measured with the total station and the bearing between them can be calculated with the help of the coordinates of the points, the vector is extended to the hidden point and then the coordinates of the hidden point can be calculated. The methods tested with GNSS are the calculation of a straight line and its bearing and calculation with double length measurements. For both GNSS and total station measurements, the least squares method has been used to calculate the hidden point and its measurement uncertainty. Four different alternatives of the total station measurements were performed. 0.7 m fixed prism bar with manual alignment, 1.0 m fixed prism bar with manual alignment, 1.0 m fixed prism bar with automatic alignment and 1.0 m hand-held prism bar with manual alignment. All alternatives were performed in two measuring rounds. Measurement uncertainty for measurements for a hidden point with total station in this study was 1-2 mm horizontally and around 1 mm in height, the lowest measurement uncertainty gave manual alignment (0.7 m between the prisms) with 0.93 mm horizontally and 0.79 mm in height. The measuring alternative which was the best with total station measurements varied between the two measuring rounds, but the difference between them was not that large. It is therefore difficult to say which method gives the best measurement uncertainty with the number of measurements performed in this study. GNSS received uncertainties of at lowest 7.3 mm where double length measurements with tripod yielded the best results. If the GNSS receiver was placed on a tripod or held up with or without support did not change the final result that much, but as expected, the tripod provided the lowest measurement uncertainty.

Today, GNSS measurements play an important role in the surveying industry, and their use is ever increasing. Many different GNSS receivers and antenna manufacturers are on the market with new ones appearing. The purpose of this study is to investigate the level of measurement uncertainty of three different GNSS receivers: Leica GS15, Sokkia GCX2 and Satlab SL300. The method in this study is based mainly on the method proposed by HMK - Geodatakvalitet 2015 (Manual in measurement and map issues – Geographic data quality 2015 [author’s translation]) by Swedish Lantmäteriet for "Evaluation of measurement uncertainty in Network RTK [author’s translation]”. Some corrections and additions are made to this method but the basis of the method is retrieved from there. Formulas are used to calculate radial deviation and limit requirements for these. Even standard deviations and radial mean deviations as well as tolerances for these are calculated. The field measurements are made on two RIX 95-points. This is done repeatedly to get up to 20 measurements. The GNSS receivers are mounted on a tripod with a tribrach that is centered over the known points. The main finding from this study is that all investigated receivers, apart from four overriding values ​​for the Leica GS15, perform better than specified by their manufacturers. However, Sokkia GCX2 and Satlab SL300 are approved with uncertainties within the calculated tolerances. The Leica GS15 instrument is very close to meeting the demands but does not reach all the way. A committed error during the performed measurements with the Satlab SL300 makes its evaluation based on 19 instead of 20 measurements. Still, calculations are performed on the collected data that resulted in low measurement uncertainties well below the manufacturer's specified uncertainty. The study was conducted during five weeks in May and June 2017.

Syftet med examensarbetet var att undersöka och jämföra mätnoggrannheten vid NRTK-mätningar hos tre olika GNSS-mottagare i olika prisklass. GNSS-mottagarna som användes är SatLab 300, Leica Viva GS15 och Trimble R10. Studien delades in i två olika mätserier. I mätserie 1 utfördes mätningar på olika avstånd från närmaste fysiska SWEPOS-station (Klass A) för att undersöka skillnader i mätresultat från de olika GNSS-mottagarna. Mätningar i mätserie 1 utfördes i olika områden på avstånd mellan 3 och 4 km (Skåre/Råtorp), 6 och 7 km (Våxnäs/Kronoparken), samt 17 och 20 km (Vålberg/Älvenäs) från närmaste fysiska SWEPOS-station (Klass A). I mätserie 1 användes fem av Karlstads kommuns polygonpunkter och fyra höjdfixar, några med fri sikt och några med delvis skymd sikt söderut pga. träd och/eller byggnader. När inga väsentliga skillnader i resultaten från mätserie 1 med avseende på olika avstånd till SWEPOS-stationen gick att fastställa, utfördes mätserie 2 på färre antal stompunkter belägna i Våxnäs och Kronoparken. Två polygonpunkter och två höjdfixar användes. Mätningarna genomfördes under tio till tjugo minuter vid varje mättillfälle. I mätserie 1 jämfördes SatLab 300 och Leica Viva GS15 mot stompunkterna, och vid mätserie 2 jämfördes SatLab 300, Leica Viva GS15 och Trimble R10 mot stompunkterna. I mätserie 1 mättes snabbpunkter med medelvärdesbildning av 25 epoker in vid varje mättillfälle. Detta upprepades under två återbesök olika dagar. I mätserie 2 mättes snabbpunkter med medelvärdesbildning av cirka 100 epoker in vid varje mättillfälle, vilket upprepades med två återbesök samma dag. Resultaten visar små skillnader i mätkvalitet för de olika GNSS-mottagarna vid mätning med NRTK. Trimble R10 presterar dock oftare ett marginellt bättre resultat i radiell avvikelse jämfört med de övriga GNSS-mottagarna, och marginellt bättre RMS-värden. På platser med svåra mätförhållanden har Leica Viva GS15 svårt att erhålla och hålla kvar fixlösning jämfört med de övriga GNSS-mottagarna, medan SatLab 300 istället erhåller fixlösning mycket lätt under dessa mätförhållanden. Trimble R10 arbetar inte med fixlösning på normalt vis, utan istället presenteras en noggrannhet kontinuerligt.
The objective of this paper was to test and compare three different GNSS-receivers’ accuracy, using NRTK. The instrument brands and models in the test were SatLab 300, Leica Viva GS15 and Trimble R10. The test was divided into two measurement series. Measurement series 1 was carried out in different areas with distances of 3-4 km (Skåre/Råtorp), 6-7 km (Våxnäs/Kronoparken), and 17-20 km (Vålberg/Älvenäs), respectively, from the closest physical SWEPOS-station (Class A). A total of nine control points in Karlstad municipality were used in measurement series 1, some with a total free line of sight southwards, and others partly obscured by buildings or trees.  The results of measurement series 1 shows no significant differences between the tested GNSS- receiver’s results regarding to different distances to the SWEPOS-station (Class A). Measurement series 2 focused on measurements was carried out in a more accurate way, at a smaller number of control points located in the Våxnäs and Kronoparken areas. The control points were measured during a period of 10 to 20 minutes at each control point. In measurement series 1 the SatLab 300 and the Leica Viva GS15 with known coordinates at the chosen control points was compared. In measurement series 2 the SatLab 300, the Leica Viva GS15 and the Trimble R10 with known coordinates at the chosen control points were compared. In measurement series 1 fast measurement (1 époque), and an average of 25 époques were measured at every control point, with two return visits, both at different dates. In measurement series 2, fast measurement (1 époque), and an average of 100 époques were measured at every control point, with two return visits at the same date. The overall results show no significant differences in accuracy of measurements using the different receiver’s in NRTK-mode. The Trimble R10 results, however shows slightly more accurate results when comparing radial deviation, and slightly better values when comparing RMS, relative to the other GNSS receivers. At control points with an obscured sight of view, the Leica Viva GS15 has difficulties obtaining a fixed solution, and flickers between a fixed and a float state. At those conditions, the SatLab 300 has no problem with obtaining a fixed solution, whereas the Trimble R10 instead works in a different way, continuously presenting the quality of the positioning.