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G. Retscher, S. Heuböck:
"Performance Evaluation of the Use of a Low-cost High Sensitivity GPS (HS-GPS) Receiver in Forests";
Österreichische Zeitschrift für Vermessung und Geoinformation (VGI), begutachteter Beitrag (invited), 103 (2015), 2+3; 174 - 181.

For many precise navigation and surveying applications in forests, such as the navigation of tractors, harvesters and forest machines, as well as static cadastral surveys or the determination of the size of agricultural land for European Union funding, the use of low-cost GNSS receivers has become increasingly popular. High Sensitivity GPS (HS-GPS) receivers are frequently employed for these tasks because they provide higher availability and good performance even under unfavourable satellite visibility conditions. This study investigates the practicability of the usage and the achievable quality of a certain low-cost HS-GPS receiver under forest canopy in such types of applications. Different test areas in deciduous, coniferous and young forests representing variations of kind, age and form of trees were selected. Long-term observations in summer, winter and autumn over at least two days at ten selected test points were carried out. Hence, several tests under varying states of foliation could be evaluated which clearly show the influence of the type of forest, tree height and foliage moisture as a matter of the season. It was found that the performance of a HS-GPS receiver is acceptable and static single point positioning generally performs well for the above mentioned applications. For static code measurements the mean horizontal deviations range from few dm up to 2 m with a standard deviation of around 8 m depending on season and length of the observation time. In the case of carrier phase solutions from baseline observations to a virtual reference station, however, a significant reduction of signal quality is seen. Using robust estimation, the influence of outliers could be efficiently reduced. Single frequency relative positioning with robust estimation then yielded a median deviation of less than 10 cm with an interquartile range (IQR) of around 3 m.

Immer häufiger werden heute low-cost GNSS-Empfänger für viele Navigations- und Vermessungsanwendungen im Wald verwendet. Typische Anwendungen sind die Navigation von Traktoren und anderen Forstmaschinen, Katasteraufgaben, sowie die Bestimmung von förderungswürdigen Flächen für Förderungsprogramme der EU. Sehr oft werden hier High-Sensitivity GPS (HS-GPS) Empfänger verwendet, da sie auch unter schlechten Empfangsbedingungen eine hohe Verfügbarkeit aufweisen und Positionslösungen berechnen können. Diese Studie untersucht die Möglichkeiten der Verwendung und die erreichbaren Genauigkeiten eines HS-GPS Empfängers im Wald. Um die Einflüsse von Art, Alter und Höhe zu untersuchen, wurden mehrere Testgebiete in Nadel-, Laub- und Jungwald bestimmt. Im Winter, Sommer und Herbst wurden Messungen über mindestens zwei Tage an zehn vorher bestimmten Messpunkten durchgeführt. Dadurch konnten in den Auswertungen der Einfluss der vorherrschenden Baumart, Baumhöhe und der saisonal bedingten Änderungen des Blätterdaches bestimmt werden. In dieser Testreihe funktionierte der HS-GPS Empfänger zufriedenstellend und auch die statische Positionsbestimmung erwies sich als einsetzbar für die betrachteten Anwendungen. Statische Codemessungen zeigten eine mittlere Lageabweichung von wenigen dm bis zu 2 m mit einer Standardabweichung von rund 8 m abhängig von der Jahreszeit und Beobachtungslänge. Werden Trägerphasenlösungen im Zuge einer Basislinienmessung zu einer Referenzstation bestimmt, ist eine deutliche Verschlechterung der Signalqualität festzustellen. Durch robuste Schätzverfahren kann der Einfluss grober Fehler effektiv reduziert werden. Relative Einfrequenzmessungen mit robusten Fehlerdetektion führt zu einem Median von unter 10 cm mit einem Quartilabstand von rund 3 m.

LOw-cost HS-GPS, Waldbedeckung, HS-GPS Leistungsuntersuchung

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_241963.pdf