Applicazione delle correzioni di marea usando il posizionamento GNSS: caso studio da un rilievo idrografico condotto nel Porto di Genova.

Abstract

I dati batimetrici rilevati nel porto Fiera di Genova sono stati processati utilizzando diverse soluzioni di stima della marea GNSS. Sono stati testati sia il posizionamento cinematico post-processato (PPK) che il posizionamento Network-PPK (NPPK), quest’ultimo con tre configurazioni diverse delle stazioni permanenti appartenenti alla rete GNSS Ligure. Per valutare l'accuratezza delle soluzioni di posizionamento, sono state calcolate le incertezze orizzontali (IO) e verticali (IV) a livello di confidenza del 95%. I risultati sono stati quindi confrontati con gli standard idrografici dell'Organizzazione Idrografica Internazionale (IHO) e dell'Istituto Idrografico della Marina Militare (IHI) per determinarne la conformità. Tutte le soluzioni soddisfano l'Ordine Speciale Nazionale, con un'accuratezza verticale entro i limiti richiesti. Le altezze GNSS sono state convertite in altezze ortometriche utilizzando un modello di separazione basato su "ITALGEO2005", il modello di geoide ufficiale italiano. Le differenze tra le soluzioni GNSS e i dati di marea della stazione mareografica fondamentale di Genova sono state valutate, mostrando un errore medio vicino a zero. Dalle soluzioni di marea GNSS sono state osservate oscillazioni del livello del mare con periodi di circa 9 minuti e ampiezza tra 5 e 14 cm, correlate alle onde di piattaforma del Golfo di Genova, non apprezzabili nella misura effettuata dal mareografo. I modelli batimetrici digitali (DBM) basati sulla marea GNSS sono stati confrontati con quello basato sui dati della stazione mareografica, ottenendo errori medio e intervallo di confidenza 2Sigma entro i limiti richiesti dall'IHI e dall'IHO per gli ordini di rilievo più rigidi. La soluzione PPK ha soddisfatto lo standard richiesto dall’IHI per l’Ordine Speciale Nazionale. Le soluzioni NPPK soddisfano l'Ordine Esclusivo dell'IHO, tuttavia si consiglia l'applicazione all'Ordine Speciale per una maggiore sicurezza.

The bathymetric data collected in the Genova Fiera marina were processed using various GNSS-based tide estimation solutions. Both post-processed kinematic positioning (PPK) and Network-PPK (NPPK) methods were tested, with NPPK employing three different configurations of the Ligurian GNSS network’s permanent stations. The accuracy of the positioning solutions was evaluated at a 95% confidence level, comparing the results against the hydrographic standards of the International Hydrographic Organization (IHO) and the Italian Hydrographic Institute (IHI). All solutions met the requirements of the IHI National Special Order, demonstrating vertical accuracy within the specified limits. The GNSS-derived heights were converted to orthometric heights using a separation model based on "ITALGEO2005," the official Italian geoid model. The differences between the GNSS solutions and the tidal data from the fundamental tide gauge station of Genova were evaluated, resulting in mean errors close to zero. GNSS-derived tidal solutions exhibited sea level oscillations with periods of approximately 9 minutes and amplitudes ranging from 5 to 14 cm, corresponding to the oscillation of the continental shelf in the Gulf of Genova. These oscillations were not observed in the measurements obtained from the tide gauge. The digital bathymetric models (DBMs) generated using the GNSS tidal solutions were compared to the model based on the tide gauge data, yielding mean errors and 2Sigma (standard deviation) confidence intervals within the limits required by the IHI and IHO for the strictest survey orders. The PPK solution met the requirements for the National Special Order according to IHI standards. The NPPK solutions satisfied the IHO Exclusive Order; however, it is recommended to apply the National Special Order to these solutions for enhanced safety.