09/09/2005 - Stazioni di riferimento Gps

Perchè una rete di stazioni permanenti gps

La disponibilità sul territorio di una rete di stazioni permanenti GPS consente agli operatori di utilizzare sia le ben note tecniche di posizionamento a posteriori, sia le tecniche di posizionamento in tempo reale (DGPS e RTK), anche nel caso in cui la distanza dalle stazioni risulti sensibilmente superiore a quella consentita in presenza di una singola stazione master (10-15 km).

Si comprende quindi l'importanza che assume l'istituzione di un Servizio Regionale di Posizionamento, realizzato tramite l’istallazione di una rete di stazioni permanenti GPS dislocate nel territorio di una Regione, collegate e coordinate da un Centro di Elaborazione Dati e Controllo.

I dati forniti dal Servizio consentono ad un utente, dotato di un solo ricevitore GPS, di stimare (in tempo reale o con elaborazione a posteriori) le coordinate di punti collocati nel territorio coperto dalla rete con una precisione variabile da alcuni millimetri a qualche metro, in funzione del metodo di rilievo, del tipo di ricevitore e delle strategie di elaborazione e comunque ottenendo una significativa diminuzione nei costi complessivi e nei tempi abitualmente richiesti per conseguire tali risultati.

In particolare, il Servizio deve poter diffondere, secondo modalità differenziate secondo il tipo di utenza (scientifica, istituzionale, professionale), i seguenti dati:

in tempo differito

• Misure di pseudorange e di fase ed effemeridi broadcast acquisite dalla rete di stazioni permanenti (in formato RINEX); tali misure, se analizzate opportunamente insieme a quelle rilevate direttamente dall’utente tramite il proprio ricevitore GPS, consentono di stimare la posizione di quest’ultimo mediante elaborazione a posteriori.
• Posizioni giornaliere delle stazioni permanenti nel sistema di riferimento internazionale IGb00, ritardi troposferici zenitali stimati ogni 30’ in corrispondenza delle stazioni permenenti (utili per studi di fisica dell’atmosfera), correzioni ionosferiche interpolate a scala regionale (utili per raffinare il posizionamento con ricevitori a singola frequenza)

in tempo reale

• misure e correzioni differenziali di pseudorange, misure di fase ed informazioni accessorie acquisite dalla rete di stazioni permanenti, finalizzate alle applicazioni in tempo reale sia di posizionamento che di navigazione.
• Ritardi troposferici zenitali stimati ogni 15-30’ (utili per raffinare le previsioni meteorologiche)

a richiesta

• Parametri e procedure per le trasformazioni tra il sistema IGb00, gli altri principali sistemi di riferimento utilizzati in ambito internazionale (ITRFyy, ETRFyy) e nazionale (ROMA1940, ED1950, IGM95), ed i principali sistemi cartografici utilizzati in ambito nazionale (Gauss-Boaga, UTM-ED1950, UTM-WGS84-ETRF89, Sistemi cartografici catastali)
• Ondulazione del geoide in ambito regionale
• Rapporti sulla qualità delle misure acquisite e diffuse

Inoltre, il Servizio deve prevedere software on-line che consentano ad utenti non esperti l'elaborazione a posteriori delle misure acquisite secondo procedure batch collaudate e garantite.

Si sottolinea che caratteristiche fondamentali di un tale Servizio devono essere la qualità delle informazioni distribuite e la continuità di funzionamento; a tale scopo è fondamentale non solo la corretta istallazione delle stazioni permanenti ma anche, e soprattutto, la definizione di efficienti procedure di gestione, nonché la ricerca di metodologie e procedure innovative finalizzate al suo miglioramento.

E’ possibile identificare i seguenti ambiti applicativi del Servizio, tutti accomunati dal fatto che la rete di stazioni permanenti costituisce una materializzazione continua di un sistema di riferimento (in particolare, quello internazionale WGS84 nella sua materializzazione IGb00) con precisione di qualche millimetro, e che, pertanto, un ricevitore GPS che verrà posizionato (in tempo reale o con elaborazione a posteriori) relativamente ad essa utilizzando i dati diffusi dal Servizio, risulterà automaticamente georeferenziato nel sistema di riferimento sopra menzionato con una precisione dipendente dal tipo di ricevitore e di elaborazione:

• ingegneria civile
• ingegneria edile
• ingegneria ambientale e territoriale
• ingegneria delle telecomunicazioni
• ingegneria aerospaziale
• scienze della terra
• scienze ambientali.

Un possibile elenco di utenti potenziali del Servizio comprende:

• Ordini professionali ed organizzazioni di categoria
• Enti nazionali cartografici: Istituto Geografico Militare, Agenzia del Territorio,     CIGA, Istituto Idrografico della Marina, APAT (Servizio Geologico), ecc.
• Enti locali (Regione, Province, Comuni e Comunità Montane) per i settori: protezione civile, pianificazione urbanistica, catasto, ambiente ed energia, strade e trasporti
• Società ed Enti di gestione di porti ed aeroporti
• Autorità di Bacino
• Consorzi di bonifica
• Aziende erogatrici di servizi.

E' evidente che la presenza di un tale Servizio, senza dubbio innovativo, dia un forte impulso all’utilizzo del GPS e al posizionamento satellitare, in previsione dell’arrivo del sistema satellitare Galileo in Italia e considerando quanto è già accaduto in altre nazioni europee (in primis Olanda e Danimarca) ed in alcune regioni italiane (Lombardia, Umbria, Abruzzo).