Rilievo topografico con Gps

Il rilievo topografico ovvero l’insieme delle operazioni che permettono di rappresentare graficamente una porzione di superficie terrestre possono essere finalizzate ad ambiti diversi, architettura ed archeologia ad esempio, e possono essere effettuati con strumentazione diversa. Abbiamo già avuto modo di approfondire l’evoluzione degli strumenti topografici e i vantaggi d’uso della stazione totale che con la sua affidabilità, precisione e accessibilità ha trovato largo impiego tra i professionisti del settore.

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In questo articolo vogliamo illustrarvi le caratteristiche, le funzionalità e i vantaggi dell’uso del Gps nel rilievo topografico.
Innanzitutto, è opportuno fare una prima precisazione che riguarda la differenza che corre tra Gps e GNSS.

Gps e GNSS che differenza c’è?

Il Gps, Global Positioning System, è un sistema globale di posizionamento satellitare americano che viene a tutt’oggi utilizzato per i servizi di geolocalizzazione; il Gps è una costellazione di 24 satelliti divisi su 6 piani orbitali e in ogni piano orbitale ci sono 4 satelliti; i satelliti trasmettono le informazioni su tre frequenze (L1 L2 L5).
Il Gps non è però l’unico sistema di posizionamento satellitare esistente, infatti, in orbita nello spazio, ci sono molti altri satelliti di proprietà delle grandi potenze mondiali.
C’è GLONASS che appartiene alla Russia, ci sono BEIDOU o COMPASS dei cinesi, c’è IRNSS di proprietà indiana, c’è QZSS del Giappone, c’è Galileo e SBAS per l’Europa.
Proprio perché il Gps non è l’unico sistema di posizionamento satellitario utilizzabile diventa più opportuno parlare di GNSS, Global Navigation Satellite System.

I sistemi globali di navigazione satellitare, tramite adeguati strumenti di ricezione, possono fornire informazioni utili che riguardano la posizione e la velocità e questo spiega la ragione per la quale abbiano trovato efficacia d’utilizzo nel rilievo topografico per determinare la posizione di punti sulla superficie terrestre.
Calcolando il tempo che passa tra l’invio di un segnale da un satellite in orbita nello spazio e la sua ricezione da un’antenna sulla terra si può stabilire la posizione dell’antenna; il principio fisico alla base di questo tipo di misurazione è la formula V = S / T

Il rilievo topografico con GNSS

I sistemi GNSS hanno trovato fin da subito applicazione in ambito militare per stabilire con precisione la posizione dei bersagli da colpire ma la loro applicazione tocca i campi più disparati come la guida automatica di mezzi agricoli a terra, il soccorso o la ricerca, il tracciamento di fauna selvatica, monitoraggio del territorio, la geofisica e la topografia.
Il rilievo topografico GNSS utilizza la ricezione dei segnali inviati dai satelliti in orbita di cui si conoscono le coordinate; a partire da questi punti si procede con la materializzazione di altri punti di cui si conoscono le coordinate e si utilizzano come rete di appoggio per la misurazione.

Rilievo topografico: metodo di posizionamento GNSS

Il metodo di posizionamento del GNSS può essere di diverso tipo:

• Posizionamento assoluto: viene eseguito con un solo ricevitore e utilizza solo i segnali ricevuti dai satelliti GNSS;
• Posizionamento relativo: viene eseguito con due o più ricevitori e determina la posizione relativa ovvero la differenza tra le coordinate della posizione delle antenne;
• Posizionamento differenziale: viene eseguito con un ricevitore mobile e utilizza sia i segnali ricevuti dai satelliti GNSS sia un messaggio di correzione da una stazione di riferimento che rende ancora più preciso il posizionamento;
• Posizionamento statico: le reti GNSS statiche sono reti costituite da punti materializzati sul terreno e la tecnica impiegata è quella del RTK base-rover ovvero 2 ricevitori che registrano in maniera indipendente le osservazioni, il calcolo della posizione si effettua in post-processing.
• Posizionamento cinematico: le reti GNSS dinamiche sono stazioni GNSS permanenti che funzionano 24 ore al giorno, tutti i giorni, e la tecnica impiegata è quella del RTK network o NRTK. L’operatore invia alla stazione GNSS permanente la sua posizione e gli viene inviato un messaggio di correzione. È più preciso del posizionamento statico e occorre un solo ricevitore a doppia frequenza e un modem telefonico.

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