On the performance of GNSS levelling over steep slopes

Abstract

In geodetic applications variety, one of the main current focuses is recently to determine the heights of ground stations with high accuracy. Specially the possibility of acquiring 3D information of the point positioning with high accuracy is opening up new strategies of investigating the heighting. Global Navigation Satellite System (GNSS) for 3D positioning is undergoing rapid developments and GNSS heighting can be an alternative to terrestrial techniques of height measurements. This paper presents a research study on the use of GNSS heighting in the case of steep slopes and multipath issue. Short baseline solution strategies were performed by using Bernese Software v. 5.0. The analysis results are also compared to the results of techniques of the terrestrial levelling. The results show that GNSS can be used as an practical surveying method to the terrestrial levelling with comparable accuracies. Furthermore, one can save up to 1 hour using GNSS instead of geometric levelling over a steep slope of a 100 m. On the other hand, as usual multipath is the primary error source decreasing the efficiency of GNSS, and it has been studied experimentally in this paper.Na variedade de aplicações geodésicas, um dos principais focos tem sido em épocas recentes a determinação de altitudes acuradas de estações terrestres. Em especial, a possibilidade de aquisição de informação 3D com o posicionamento por ponto preciso, com alta precisão, está abrindo novas estratégias de investigação do posicionamento altimétrico com o Global Navigation Satellite System (GNSS). Este trabalho apresenta um estudo sobre o uso de posicionamento altimétrico com GNSS no caso de encostas íngremes com controle de multicaminho. Estratégias de solução de linhas de bases curtas foram realizadas utilizando Software Bernese V. 5.0. Os resultados dos processamentos foram comparados com os resultados de técnicas de nivelamento convencional para a avaliação da acurácia. Os resultados mostram que o GNSS pode ser utilizado como um método prático de levantamento para o nivelamento convencional, com erros comparáveis ao nivelamento geométrico. Além disso, pode-se reduzir significativamente o tempo de levantamento usando GNSS em substituição ao nivelamento geométrico convencional conforme testes apresentados sobre uma encosta íngreme. Por outro lado, como o multicaminho é usualmente a maior fonte primária de erro com implicação na eficiência do GNSS no tipo reportado de levantamento, este foi um dos principais focos de investigação nos experimentos.