TwoNav GPS жүйесінде биіктік дәлдігін қалай жақсартуға болады?

Кіріспе

2021 жылдың басынан бастап IGN кейбір деректеріне тегін қол жеткізуді қамтамасыз етеді:

• IGN-тің ТОП 25 картасы әлі тегін емес, бірақ Géoportail-де қол жетімді Map нұсқасы тегін.
• IGN биіктік өлшегішінің деректер базасы 5 х 5 м еркін қол жетімді. Бұл дерекқорлар цифрлық рельеф моделін құруға мүмкіндік береді, яғни. көлденең рұқсаты 5 мх 5 м немесе 1 мх 1 м тік рұқсаты бар биіктік картасы немесе біз пайдаланушылар үшін тамаша анықтама.

Оқулық түріндегі бұл мақала GPS TwoNav және Land бағдарламалық құралын пайдаланушыларға арнайы арналған.

Қазіргі уақытта Garmin GPS биіктігі деректеріне әсер ету мүмкін емес.

Сандық биіктік үлгісі (DTM) дегеніміз не

Сандық биіктік моделі (DEM) - биіктік деректерінен жасалған жер бетінің үш өлшемді көрінісі. Биіктік файлының (DEM) дәлдігі мыналарға байланысты:

• Биіктік деректерінің сапасы (дәлдік және түсіру үшін қолданылатын құралдар),
• Ұяшық бірлігінің өлшемі (пиксель),
• Бұл торларды локализациялаудың көлденең дәлдігі туралы,
• Сіздің геолокацияңыздың дәлдігі, демек GPS, қосылған сағат немесе смартфонның сапасы.

IGN Altimetric дерекқорындағы тақта немесе плитка. 5 × 5 ұяшықтан немесе 1000 мх 1000 м ұяшықтан тұратын 5 км x 5 км плитка (Әулие Гобайн Айсне орманы). Бұл экран OSM базалық картасына проекцияланады.

DEM – тордың бүкіл беті бірдей биіктікте орналасқан тордың ортасында орналасқан нүктенің биіктік мәнін анықтайтын файл.

Мысалы, 5 x 5 м Aisne BD Alti IGN бөлім файлы (үлкен өлшеміне байланысты таңдалған бөлім) 400 тақтайшадан аз.

Әрбір тор ендік пен бойлық координаталар жиынымен анықталады.

Тор өлшемі неғұрлым аз болса, соғұрлым биіктік деректері дәлірек болады. Тор өлшемінен (разряд) кіші биіктік мәліметтері еленбейді.

Тор өлшемі неғұрлым кіші болса, дәлдік соғұрлым жоғары болады, бірақ файл соғұрлым үлкен болады, сондықтан ол жадта көбірек орын алады және өңдеу қиынырақ болады, бұл басқа өңдеу әрекеттерін ықтимал баяулатады.

Бөлімге арналған DEM файлының өлшемі 1 м x 25 м үшін 25 Мо, 120 м x 5 м үшін 5 ай.

Көптеген қолданбалар, веб-сайттар, GPS және тұтынушы смартфондары пайдаланатын DEMs NASA ұсынған тегін жаһандық деректерден алынған.

NASA DEM дәлдігінің реті ұяшық өлшемі 60м х 90м және қадам биіктігі 30м.Бұл өңделмеген файлдар, олар түзетілмеген және жиі деректер интерполяцияланады, дәлдігі орташа, үлкен болуы мүмкін. қателер.

Бұл орналасқан веб-сайтқа, GPS немесе биіктіктегі айырмашылықты жазып алған смартфонға байланысты трек үшін байқалатын биіктіктегі айырмашылықты түсіндіретін GPS тік дәлсіздігінің себептерінің бірі.

• Sonny MNT (осы нұсқаулықты кейінірек қараңыз) ұяшық өлшемі шамамен 25м x 30м болатын Еуропа үшін ақысыз қол жетімді.Ол NASA MNT-ге қарағанда дәлірек деректер көздерін пайдаланады және негізгі қателерді жою үшін жұмыс істеді. Бұл еуропалық елдерде жақсы өнімділікпен тау велосипедіне жарамды салыстырмалы дәл DEM.

Жоғарыдағы суретте шлак үйінділерін жабатын биіктік тақтайшасы (MNT BD Alti IGN 5 x 5) (Валенсиен маңында) бір-бірінен 2,5 м қашықтықта орналасқан контур сызықтарына түрлендірілген және IGN картасында үстіне қойылған. Сурет осы DEM сапасына «сендіруге» мүмкіндік береді.

• 5 x 5 м IGN DEM көлденең ажыратымдылығы (ұяшық өлшемі) 5 x 5 м және тік ажыратымдылығы 1 м. Бұл DEM жер бедерінің биіктігін қамтамасыз етеді; инфрақұрылым объектілерінің биіктігі (ғимараттар, көпірлер, қоршаулар және т.б.) есепке алынбайды. Орманда бұл ағаштардың етегіндегі жердің биіктігі, судың беті бір гектардан асатын барлық су қоймалары үшін жағалау беті.

DEM құрастыру және орнату

Жылдамырақ қозғалу үшін: TwoNav GPS пайдаланушысы 5 x 5 м IGN деректерін пайдалана отырып, Францияны қамтитын сандық рельеф үлгісін құрастырды.Оларды аймақ бойынша тегін сайттан жүктеп алуға болады: CDEM 5 m (RGEALTI).

Пайдаланушы үшін «DEM» сенімділігін бағалаудың дұрыс сынағы 3D форматында көл бетін визуализациялау болып табылады.

Жоғарыда BD Alti IGN және төменде BD Alti Sonny арқылы 3D форматында көрсетілген ескі ұсталар (Арденналар) көлінің астында. Сапасы бар екенін көріп отырмыз.

GPS немесе LAND бағдарламалық құралы үшін стандарт ретінде TwoNav ұсынған CDEM биіктік өлшегіш карталары өте сенімді емес.

Осылайша, бұл «оқулық» TwoNav GPS және LAND бағдарламалық құралы үшін сенімді биіктік деректерінің «плиткаларын» жүктеуге арналған пайдаланушы нұсқаулығын қамтамасыз етеді.

Деректер ақысыз қол жетімді:

• Бүкіл Еуропа: Sonny Altimeter Database,
• Франция: IGN биіктік деректер базасы.

Қолданылатын жадты сақтау немесе кішірек файлдарды пайдалану үшін тек елді, бөлімді немесе географиялық аумақты қамтитын файлды жасауға болады (Тақта / плитка / Пеллет).

Sonny Altimeters дерекқоры

1 '' үлгілері 1 ° x1 ° файл бөліктеріне бөлінген және ендікке байланысты ұяшық өлшемі 22 × 31 м болатын SRTM (.hgt) пішімінде қол жетімді, пішім дүние жүзінде пайдаланылады және көптеген бағдарламаларда қолданылады. Олар координаталары бойынша белгіленеді, мысалы N43E004 (43 ° солтүстік ендік, 4 ° шығыс бойлық).

рәсім

1. https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france сайтына қосылыңыз

2. Таңдалған елге немесе географиялық секторға сәйкес тақталарды жүктеп алыңыз.

3. Жүктелген .ZIP файлдарынан .HGT файлдарын шығарып алыңыз.

4. LAND ішінде әрбір .HGT файлын жүктеңіз

5. ЖЕРде барлық қалаған .hgts ашық, қалғандарын жабыңыз.

6. "Осы DEMS біріктіру" орындаңыз, құрастыру уақыты Twonav GPS жүйесінде пайдалануға болатын .CDEM файлы үшін жиналатын тақтайшалар санына (cdem кеңейтімін таңдаңыз) байланысты ұзақ болуы мүмкін.

LAND-та OSM «плитка» және MNT «плитка» картасы, барлығы GPS-ке портативті және 100% тегін!

IGN Альтиметрия деректер қоры

Бұл мәліметтер базасы бөлімдер бойынша каталогтан тұрады.

рәсім

1. Geoservices сайтына қосылыңыз. Бұл сілтеме жұмыс істемесе: браузеріңізде «FTP рұқсаты жоқ»: дүрбелең емес! Пайдаланушы нұсқаулығы:
   • Файл менеджерінде:
   • «осы компьютерді» тінтуірдің оң жақ түймешігімен басыңыз
   • «Желі орнын қосу» түймесін тінтуірдің оң жақ түймешігімен басыңыз.
   • Мекенжайды енгізіңіз "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "сіз" ";
   • Бұл рұқсатты бұрынғы IGN геосервисінен анықтау үшін атаңыз
   • Процесті аяқтаңыз
   • Файлдар тізімі жаңартылғанша бірнеше минут күтіңіз (ол бірнеше минутты алады)
2. Енді IGN деректеріне қол жеткізе аласыз:
   • Көшіретін деректер файлын тінтуірдің оң жақ түймешігімен басыңыз.
   • Содан кейін мақсатты каталогқа INSERT
   • Зарядтау уақыты ұзақ болуы мүмкін!

Бұл сурет Vaucluse 5m x 5m биіктік өлшегіштері дерекқорының импортын көрсетеді.Файлды тінтуірдің оң жақ түймешігімен басып, қалтаға көшіріп, жүктеп алуды күтіңіз.

«Мұздалған» файлды орауыштан шығарғаннан кейін ағаш құрылымы алынады. Деректер бөлім үшін .asc пішіміндегі (мәтін пішімі) 400 км x 5 км немесе 5 × 1000 ұяшық 1000 м x 5 м 5-ге жуық деректер файлдарына (плиткаларға) сәйкес келеді.

Көп қабатты диск негізінен MTB жолын қамтиды.

Әрбір 5x5 км ұяшық Ламберт координаттарының 93 жиынымен анықталады.

Осы тақтайшаның немесе тақтайшаның жоғарғы сол жақ бұрышының UTM координаталары x = 52 6940 және y = 5494 775:

• 775: картадағы баған дәрежесі (770, 775, 780, ...)
• 6940: Картадағы сызықтың дәрежесі

3. Би LAND

4. Келесі қадамда деректерді «деректер» каталогынан табыңыз, тек бірінші файлды таңдаңыз:

5. Ашыңыз, содан кейін растаңыз, төмендегі терезе ашылады, сақ болыңыз, бұл ең нәзік қадам :

Lambert-93 және Datum RGF 93 проекциясын таңдап, төменгі сол жақ бұрыштағы құсбелгіні қойыңыз.

Жер үзінділері * .asc тақталарынан деректерді пішімдейді, бұл біраз уақыт алуы мүмкін.

SRTM (HGT / DEM) пішімінде DEM пластинкаларын жасағаннан кейін * .asc пішіміндегі файлдар қанша болса, сонша олардың саны бар.

6. Land сізге қажеттіліктеріңізге сәйкес оларды бір DEM файлына немесе плитка немесе түйіршік арқылы «біріктіруге» мүмкіндік береді (файл өлшемі GPS өңдеуін баяулататынын есте сақтаңыз)

Пайдаланудың қарапайымдылығы үшін алдымен барлық ашық карталарды жабу жақсы (міндетті емес).

Карта мәзірінде (төменде қараңыз) импортталған дерекқор деректер каталогының * .hdr пішіміндегі (ең аз көлемді) барлық файлдарды ашыңыз (алдыңғы әрекеттер сияқты)

Land HDR файлдарын ашады, DEM бөлімі жүктелді және пайдалануға болады

7. Мұнда сіз Ardennes DEM-ді пайдалана аласыз (бұл карта), оны пайдалануды жеңілдету үшін біз оларды бір файлға біріктіреміз.

Тізім мәзірі:

Осы DEM біріктіріңіз

* .cdem пішімін таңдап, файлды DEM деп атаңыз.

Біріктіру аз уақытты алады, 21 000-нан астам файлды біріктіру қажет. Сондықтан ойын алаңдарын жабатын MNT түйіршіктері негізінде жұмыс істеу ұсынылады.

Біз жасаған Арден рельефінің сандық үлгісі, мысалы, төменде көрсетілгендей IGN Geoportal картасы файлын ашыңыз.

Сынақ басында көрсетілген UtagawaVTT «Château de Linchamp» жолын тікелей ашу арқылы орындалады, ол 997 м биіктіктегі айырмашылықта, 981 м Sonny DTM (алдыңғы процесс) және 1034 м Land әр нүктедегі биіктікті DTM биіктігі 5 м х 5 м биіктікке ауыстырған кезде. .

IGN картасында контур сызықтарын қосу арқылы деңгей айырмашылығын есептеу 1070 м деңгей айырмашылығын көрсетеді, яғни 3% айырмашылықты көрсетеді, бұл әбден дұрыс.

1070 мәні шамамен болып қалады, себебі картада рельефтегі қисықтарды есептеу маңызды емес.

Альтиметрия файлын пайдалану

MNT.cdem файлдарын LAND биіктікті алу, биіктікті, еңісті, жол нүктелерін және т.б. есептеу үшін пайдалана алады; және барлық TwoNav GPS құрылғылары үшін файлды / map каталогына қою және оны map.cdem ретінде таңдау жеткілікті.

Дұрыс емес биіктік туралы блог мақаласы GPS көмегімен биіктік және биіктік айырмашылықтары мәселесін ашады, бұл принципті GPS сағаттарына, сондай-ақ смартфон қолданбаларына тасымалдауға болады.

Өндірушілер осы мақалада келтірілген дәлсіздіктерді «өшірудің» бірнеше әдістерін пайдаланады, барометрлік сенсорды немесе сандық рельеф үлгісін пайдалана отырып, биіктік деректерін сүзеді (жылжымалы орташа).

GPS биіктігі «шулы», яғни орташа мәннің айналасында ауытқиды, барометрлік биіктік барометрлік қысым мен температураның ауытқуларына байланысты, сондықтан ауа райы және DEM файлдары дәл болмауы мүмкін.

GPS немесе DEM көмегімен барометрді будандастыру келесі принципке негізделген:

• Ұзақ уақыт аралығында барометрлік биіктіктің өзгеруі ауа райы жағдайларына (қысым мен температура) байланысты
• Ұзақ уақыт бойы GPS биіктік қателері сүзіледі,
• Ұзақ уақыт бойы DEM қателері шуылға ұқсайды, сондықтан олар сүзгіден өтеді.

Гибридизация - бұл орташа GPS немесе DEM биіктігін есептеу және одан биіктіктің өзгеруін алу.

Мысалы, соңғы 30 минут ішінде сүзгіленген шудың биіктігі (GPS немесе MNT) 100 м артты; дегенмен, сол кезеңде барометр көрсеткен биіктік 150 метрге өсті.

Логикалық тұрғыдан, биіктіктің өзгеруі бірдей болуы керек. Бұл сенсорлардың қасиеттерін білу -50 м барометрді «қайта реттеуге» мүмкіндік береді.

Әдетте Baro + GPS немесе 3D режимінде барометр биіктігі IGN картасына сілтеме жасау арқылы жаяу жүргінші немесе альпинист қолмен түзетеді.

Атап айтқанда, жақында орнатылған GPS немесе жақында шыққан смартфон (жақсы сапа) қабылдау жағдайлары тамаша болған кезде көлденең жазықтықта 3,5-ден 90 рет 100 м дәлдікпен сізді (FIX) анықтайды.

Бұл көлденең «өнімділік» 5 мx 5 м немесе 25 мx 25 м тор өлшеміне сәйкес келеді және осы DTMs пайдалану жақсы тік дәлдікке мүмкіндік береді.

DEM жердің биіктігін көрсетеді, мысалы, егер сіз Миллау виадукында Тарн аңғарын кесіп өтсеңіз, DEM-де жазылған жол сізді алқаптың түбіне апаруы керек, тіпті жол виадук платформасында қалса да. ...

Тағы бір мысал, сіз тау велосипедімен жүргенде немесе тік таудың баурайында саяхаттаған кезде, бетперделеу немесе көп жолды әсерлерге байланысты көлденең GPS дәлдігі нашарлайды; онда FIX тағайындалған биіктік іргелес немесе одан да алыс тақтаның биіктігіне сәйкес болады, демек, аңғардың басына немесе табанына.

Үлкен беттің торлары арқылы құрылған файл жағдайында биіктік аңғардың түбі мен үстіңгі бөлігі арасындағы орташа мәнге бейім болады!

Осы екі шеткі, бірақ типтік мысалдар үшін биіктіктегі жиынтық айырмашылық бірте-бірте шынайы мәннен ауытқиды.

Пайдалануға арналған ұсынымдар

Жанама әсерлерді болдырмау үшін:

• Ұшуға дейін аз уақыт бұрын бастапқы нүктенің биіктігінде GPS барометрін калибрлаңыз (барлық GPS өндірушілері ұсынады),
• Бақылауды бастамас бұрын GPS-ке позициялау дәлдігі сәйкес келуі үшін бірнеше ТҮЗЕТУлерді орындауға рұқсат етіңіз,
• будандастыруды таңдаңыз: биіктікті есептеу = Барометр + GPS немесе Барометр + 3D.

Жолдың биіктігі DEM параметрімен синхрондалған болса, сізде төмендегі суреттегідей өте дәл биіктік пен еңіс есептеулері болады, мұнда айырмашылық небәрі 1 метр.

• GPS Trail 2 (72 н/д нашар сурет түсіру, 200 н/д GPS экраны)
• Оверлей растрлық және OSM векторлық картасы
• Масштаб 1: 10 000
• CDEM 5mx5m BD Alti IGN көлеңкесі 1м қадамдармен биіктікке баса назар аударады.

Төмендегі сурет екі бірдей 30 км жолдың (бірдей атақты) профилін салыстырады, біреуінің биіктігі IGN DEM және екіншісі Sonny DEM, baro + гибридті 3d режимінде жұмыс істейтін маршрутпен синхрондалған.

• IGN картасындағы биіктік: 275 м.
• Гибридті Baro + 3D режимінде GPS көмегімен есептелген биіктік: 295 м (+ 7%)
• Гибридті Baro + GPS режимінде GPS көмегімен есептелген биіктік: 297 м (+ 8%).
• IGN MNT бойынша синхронды көтерілу: 271 м (-1,4%)
• Sonny MNT бойынша синхронды өрмелеу: 255 м (-7%)

"Шындық" қисық параметріне байланысты 275 м IGN шегінен тыс болуы мүмкін.

Жоғарыда көрсетілген маршрут кезінде GPS барометрлік биіктік өлшегішін автоматты калибрлеу (өтемдеу) мысалы (GPS-тен түпнұсқа журнал файлы):

• Биіктік айырмашылығын есептеу үшін тік жинақтау жоқ: 5 м, (Параметризация IGN картасының қисық сызықтарымен бірдей),
• Калибрлеу/қалпына келтіру кезіндегі биіктік:
  • GPS 113.7 м,
  • Барометрлік биіктік өлшегіш 115.0 м,
  • Биіктігі MNT 110.2 м (Carte IGN 110 м),
• Итерация (есеп айырысу кезеңі): 30 минут
• Келесі 30 минуттағы барометрлік түзету: – 0.001297