Kaip galiu pagerinti TwoNav GPS aukščio tikslumą?

Preambulė

Nuo 2021 m. pradžios IGN suteikia nemokamą prieigą prie kai kurių savo duomenų:

• IGN TOP 25 žemėlapiai dar nėra nemokami, tačiau „Géoportail“ pasiekiama žemėlapio versija yra nemokama.
• IGN aukščiamačio 5 x 5 m duomenų bazės yra laisvai prieinamos. Šios duomenų bazės leidžia sukurti skaitmeninį reljefo modelį, t.y. aukščio žemėlapį, kurio horizontali skiriamoji geba yra 5 x 5 m arba 1 m x 1 m su vertikalia raiška 1 m. Arba puikus apibrėžimas tiems vartotojams, kokie esame mes.

Šis mokymo formos straipsnis yra skirtas konkrečiai GPS TwoNav ir Land programinės įrangos naudotojams.

Šiuo metu negalima daryti įtakos Garmin GPS aukščio duomenims.

Kas yra skaitmeninis aukščio modelis (DTM)

Skaitmeninis aukščio modelis (DEM) yra trimatis žemės paviršiaus vaizdas, sukurtas iš aukščio duomenų. Aukščio failo (DEM) tikslumas priklauso nuo:

• Aukščio duomenų kokybė (tikslumas ir matavimams naudojamos priemonės),
• Vieneto langelio dydis (pikseliai),
• Apie horizontalų šių tinklelių lokalizacijos tikslumą,
• Geografinės vietos nustatymo tikslumas, taigi ir GPS, prijungto laikrodžio ar išmaniojo telefono kokybė.

Plokštė arba plytelė iš IGN Altimetric duomenų bazės. 5 km x 5 km plytelė, sudaryta iš 1000 × 1000 arba 5 mx 5 m celių (Saint Gobain Aisne Forest). Šis ekranas projektuojamas ant OSM bazinio žemėlapio.

DEM yra failas, apibrėžiantis taško, esančio tinklelio centre, aukščio vertę, kai visas tinklelio paviršius yra tame pačiame aukštyje.

Pavyzdžiui, 5 x 5 m Aisne BD Alti IGN skyriaus byloje (skyrias pasirinktas dėl didelio dydžio) yra kiek mažiau nei 400 plytelių.

Kiekvienas tinklelis identifikuojamas pagal platumos ir ilgumos koordinačių rinkinį.

Kuo mažesnis tinklelio dydis, tuo tikslesni aukščio duomenys. Neatsižvelgiama į aukščio duomenis, mažesnius už akių dydį (raišką).

Kuo mažesnis tinklelio dydis, tuo didesnis tikslumas, bet tuo didesnis bus failas, todėl jis užims daugiau atminties ir bus sunkiau apdorojamas, todėl gali sulėtėti kitos apdorojimo operacijos.

Departamento DEM failo dydis yra apie 1 M 25 x 25 m, 120 Mo 5 x 5 m.

Daugumos programų, svetainių, GPS ir vartotojų išmaniųjų telefonų naudojami DEM yra iš NASA pateiktų nemokamų pasaulinių duomenų.

NASA DEM tikslumo tvarka yra langelio dydis 60m x 90m ir žingsnio aukštis 30m. Tai neapdoroti failai, jie nebuvo pataisyti, o dažnai duomenys yra interpoliuoti, tikslumas vidutinis, gali būti didelis klaidų.

Tai viena iš vertikalaus GPS netikslumo priežasčių, paaiškinančių trasoje pastebėtą aukščio skirtumą, priklausomai nuo svetainės, kurioje jis yra, GPS ar išmaniojo telefono, kuris užfiksavo aukščio skirtumą.

• „Sonny MNT“ (žr. vėliau šiame vadove) Europoje galima nemokamai įsigyti su maždaug 25 m x 30 m dydžio langeliais. Jis naudoja tikslesnius duomenų šaltinius nei NASA MNT ir padėjo pašalinti pagrindines klaidas. Tai gana tikslus DEM, tinkantis važinėtis kalnų dviračiais, gerai veikiantis visoje Europos šalyje.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje aukštimetrinė plytelė (MNT BD Alti IGN 5 x 5), dengianti šlako krūvas (netoli Valensjeno), buvo konvertuota į kontūrines linijas, išdėstytas 2,5 m atstumu ir IGN žemėlapyje. Vaizdas leidžia „įtikinti“ šio DEM kokybe.

• 5 x 5 m IGN DEM horizontali skiriamoji geba (ląstelės dydis) yra 5 x 5 m, o vertikali skiriamoji geba - 1 m. Šis DEM suteikia reljefo aukštį; neatsižvelgiama į infrastruktūros objektų (pastatų, tiltų, gyvatvorių ir kt.) aukštį. Miške tai yra žemės aukštis medžių papėdėje, vandens paviršius yra pakrantės paviršius visiems rezervuarams, didesniems nei vienas hektaras.

DEM surinkimas ir montavimas

Norėdami judėti greičiau: „TwoNav“ GPS vartotojas, naudodamas 5 x 5 m IGN duomenis, sudarė skaitmeninį reljefo modelį, apimantį Prancūziją. Juos galima atsisiųsti pagal regioną iš nemokamos svetainės: CDEM 5 m (RGEALTI).

Naudotojui tinkamas testas „DEM“ patikimumui įvertinti yra ežero paviršiaus vizualizavimas 3D formatu.

Po senųjų kalvių ežeru (Ardėnai), kurį 3D vaizdu rodo BD Alti IGN viršuje ir BD Alti Sonny apačioje. Matome, kad yra kokybė.

CDEM aukščiamačio žemėlapiai, kuriuos „TwoNav“ tiekia kaip standartinę jų GPS arba LAND programinę įrangą, nėra labai patikimi.

Taigi, šioje „pamokoje“ pateikiamas vartotojo vadovas, kaip atsisiųsti „TwoNav GPS“ ir „LAND“ programinės įrangos patikimų aukščio matavimo duomenų „plyteles“.

Duomenis nemokamai galima gauti:

• Visa Europa: Sonny Altimetry duomenų bazė,
• Prancūzija: IGN altimetrijos duomenų bazė.

Galite sukurti failą, apimantį tik šalį, skyrių ar geografinę sritį (plokštę / plytelę / granules), kad sutaupytumėte tinkamos atminties arba naudotumėte mažesnius failus.

Sonny aukštimačių duomenų bazė

1 colio modeliai yra suskirstyti į 1 ° x 1 ° failų dalis ir yra prieinami SRTM (.hgt) formatu, kurio langelio dydis yra 22 × 31 m, priklausomai nuo platumos. Šis formatas naudojamas visame pasaulyje ir naudojamas daugelyje programų. Jie žymimi pagal jų koordinates, pavyzdžiui, N43E004 (43 ° šiaurės platumos, 4 ° rytų ilgumos).

procedūrą

1. Prisijunkite prie svetainės https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france

2. Atsisiųskite plyteles, atitinkančias pasirinktą šalį arba geografinį sektorių.

3. Ištraukite .HGT failus iš atsisiųstų .ZIP failų.

4. LAND įkelkite kiekvieną .HGT failą

5. LAND'e visi norimi .hgts atidaryti, likusius uždaryti.

6. Atlikite „Sujungti šiuos DEMS“, kompiliavimo laikas gali būti ilgas, atsižvelgiant į rinktinų plytelių skaičių (pasirinkite cdem plėtinį), skirtą .CDEM failui, kurį galima naudoti „Twonav GPS“.

OSM "plytelių" ir MNT "plytelių" kartografavimas LAND, viskas nešiojama į GPS ir 100% nemokama!

IGN aukščio matavimo duomenų bazė

Šią duomenų bazę sudaro katalogas pagal skyrių.

procedūrą

1. Prisijunkite prie „Geoservices“ svetainės. Jei ši nuoroda neveikia: jūsų naršyklė „neturi FTP prieigos“: nepanikuokite! Naudotojo gidas:
   • Failų tvarkyklėje:
   • dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite "šis kompiuteris"
   • dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite „Pridėti tinklo vietą“
   • Įveskite adresą "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "be" ";
   • Pavadinkite šią prieigą, kad ją identifikuotumėte ex IGN geoservice
   • Užbaikite procesą
   • Palaukite kelias minutes, kol failų sąrašas bus atnaujintas (tai užtruks kelias minutes)
2. Dabar turite prieigą prie IGN duomenų:
   • Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite duomenų failą, kurį norite kopijuoti.
   • Tada INSERT į tikslinį katalogą
   • Įkrovimo laikas gali būti ilgas!

Šis paveikslėlis iliustruoja Vaucluse 5m x 5m aukščio matuoklių duomenų bazės importavimą. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite failą, tada nukopijuokite į aplanką ir palaukite, kol atsisiųs.

Išpakavus „zip“ failą, gaunama medžio struktūra. Duomenys atitinka apie 400 5 km x 5 km dydžio duomenų rinkmenų (plytelių) arba 1000 × 1000 langelių 5 m x 5 m .asc formatu (teksto formatu).

Daugiasluoksnis diskas daugiausia apima MTB takelį.

Kiekvienas 5x5 km langelis identifikuojamas pagal Lamberto koordinačių rinkinį 93.

Šios plytelės ar plytelių viršutinio kairiojo kampo UTM koordinatės yra x = 52 6940 ir y = 5494 775:

• 775: stulpelių reitingas (770, 775, 780, ...) žemėlapyje
• 6940: reitinguokite liniją žemėlapyje

3. Šokių žemė

4. Kitame žingsnyje raskite duomenis kataloge „duomenys“, pasirinkite tik pirmąjį failą:

5. Atidarykite, tada patvirtinkite, atsidarys žemiau esantis langas, Būkite atsargūs, tai yra pats subtiliausias žingsnis :

Pasirinkite projekciją Lambert-93 ir Datum RGF 93 ir pažymėkite langelį apatiniame kairiajame kampe.

Žemė ištraukia ir formatuoja duomenis iš * .asc plytelių, o tai gali užtrukti.

Sukūrus plokštes iš DEM SRTM (HGT / DEM) formatu, jų yra tiek, kiek yra * .asc formato failų.

6. „Land“ leidžia juos „sujungti“ į vieną DEM failą arba pagal plyteles ar granules, kad atitiktų jūsų poreikius (atminkite, kad failo dydis gali sulėtinti GPS apdorojimą)

Kad būtų lengviau naudoti, pageidautina (neprivaloma) pirmiausia uždengti visas atidarytas korteles.

Žemėlapio meniu (žr. toliau) atidarykite visus importuotos duomenų bazės duomenų katalogo * .hdr formato failus (kaip ir ankstesnėse operacijose)

Land atidaro HDR failus, skyrius DEM įkeliamas ir gali būti naudojamas

7. Čia galite naudoti Ardennes DEM (bump map), kad būtų patogiau naudotis, sujungsime juos į vieną failą.

Sąrašo meniu:

Sujunkite šiuos DEM

Pasirinkite * .cdem formatą ir pavadinkite failą DEM.

Sujungimas užtruks šiek tiek laiko, reikia sujungti daugiau nei 21 000 failų. Todėl rekomenduojama dirbti MNT granulių, dengiančių jūsų žaidimų aikšteles, pagrindu.

Mūsų sukurtame skaitmeniniame Ardėnų reljefo modelyje tiesiog atidarykite tą IGN Geoportal žemėlapio failą, kaip parodyta, pavyzdžiui, žemiau.

Bandymas atliekamas tiesiogiai atidarius UtagawaVTT trasą „Château de Linchamp“, rodomą pradžioje, esant 997 m aukščio skirtumui, 981 m su Sonny DTM (ankstesnis procesas) ir 1034 m, kai Land pakeičia aukštį kiekviename taške DTM aukščiu 5 x 5 m. .

Lygių skirtumo apskaičiavimas susumavus kontūro linijas IGN žemėlapyje rodo 1070 m lygio skirtumą, tai yra 3%, o tai yra gana teisinga.

1070 reikšmė išlieka apytikslė, nes skaičiuoti kreives reljefiniame žemėlapyje nėra trivialus.

Naudojant altimetrijos failą

MNT.cdem failus LAND gali naudoti aukščiui išgauti, aukščiui, nuolydžiui, kelio taško pėdsakams ir kt. o visiems TwoNav GPS įrenginiams pakanka failą įdėti į / map katalogą ir pasirinkti kaip map.cdem.

Tinklaraščio straipsnis apie netikslų aukštį atskleidžia aukščio matavimo ir aukščio skirtumo problemą naudojant GPS, principą galima perkelti ir į GPS laikrodžius, ir išmaniųjų telefonų programėles.

Gamintojai naudoja keletą būdų, kaip „ištrinti“ šiame straipsnyje pateiktus netikslumus, filtruoja (slankiojo vidurkio) aukščio duomenis, naudojant barometrinį jutiklį arba skaitmeninį reljefo modelį.

GPS aukštis yra „triukšmingas“, t. y. svyruoja apie vidutinę vertę, barometrinis aukštis priklauso nuo barometrinio slėgio ir temperatūros skirtumų, todėl orų ir DEM failai gali būti netikslūs.

Barometro hibridizavimas su GPS arba DEM grindžiamas tokiu principu:

• Ilgą laiką barometrinio aukščio pokytis priklauso nuo oro sąlygų (slėgio ir temperatūros),
• Ilgą laiką GPS aukščio klaidos išfiltruojamos,
• Ilgą laiką DEM klaidos yra panašios į triukšmą, todėl jos išfiltruojamos.

Hibridizacija yra vidutinio GPS arba DEM aukščio apskaičiavimas ir aukščio pokyčio ištraukimas iš jo.

Pavyzdžiui, per paskutines 30 minučių filtruoto triukšmo (GPS arba MNT) aukštis padidėjo 100 m; tačiau per tą patį laikotarpį barometro rodomas aukštis padidėjo 150 metrų.

Logiškai mąstant, aukščio pokytis turėtų būti toks pat. Šių jutiklių savybių išmanymas leidžia „perreguliuoti“ -50 m barometrą.

Paprastai Baro + GPS arba 3D režimu barometro aukštis koreguojamas, kaip žygeivis ar alpinistas tai darytų rankiniu būdu, remiantis IGN žemėlapiu.

Tiksliau, naujausias GPS arba naujausias išmanusis telefonas (geros kokybės) aptinka jus (FIX) 3,5 m tikslumu horizontalioje plokštumoje 90 kartų iš 100, kai priėmimo sąlygos yra idealios.

Šis horizontalus „našumas“ atitinka 5 m x 5 m arba 25 m x 25 m akių dydį, o šių DTM naudojimas leidžia pasiekti gerą vertikalų tikslumą.

DEM rodo žemės aukštį, pavyzdžiui, jei kertate Tarno slėnį Millau viaduku, DEM užfiksuotas takelis turėtų nuvesti į slėnio apačią, net jei takas lieka ant viaduko platformos. ...

Kitas pavyzdys, kai važinėjate kalnų dviračiu arba keliaujate stačiu kalno šlaitu, horizontalus GPS tikslumas pablogėja dėl maskavimo ar kelių kelių efektų; tada FIX priskirtas aukštis atitiks gretimos arba toliau esančios plokštės aukštį, vadinasi, iki slėnio viršaus arba pagrindo.

Jei failas sudarytas iš didelio paviršiaus tinklelių, aukštis bus linkęs į vidutinį tarp slėnio apačios ir viršaus!

Šių dviejų kraštutinių, bet tipiškų pavyzdžių kumuliacinis aukščio skirtumas palaipsniui nukryps nuo tikrosios vertės.

Rekomendacijos naudoti

Norėdami išvengti šalutinio poveikio:

• Kalibruokite GPS barometrą savo pradinio taško aukštyje prieš pat išvykimą (rekomenduoja visi GPS gamintojai),
• prieš pradėdami sekti leiskite GPS atlikti keletą PAtaisymai, kad padėties nustatymo tikslumas atitiktų,
• pasirinkite hibridizaciją: aukščio skaičiavimas = Barometras + GPS arba Barometras + 3D.

Jei jūsų trasos aukštis buvo sinchronizuotas su DEM, turėsite labai tikslius aukščio ir nuolydžio skaičiavimus, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, kur skirtumas yra tik 1 metras.

• GPS Trail 2 (72 dpi pabloginto vaizdo fiksavimas, 200 dpi GPS ekranas)
• Perdangos rastrinis ir OSM vektorinis žemėlapis
• 1 mastelis: 10 000
• CDEM 5mx5m BD Alti IGN šešėliavimas pabrėžia aukštį 1 m žingsniais.

Žemiau esančiame paveikslėlyje palyginamas dviejų identiškų 30 km trasų profilis (to paties žinomumo), vieno aukštis buvo sinchronizuotas su IGN DEM, o kito su Sonny DEM, maršrutas, važiuojamas baro + hibridiniu režimu 3d.

• Aukštis IGN žemėlapyje: 275 m.
• Aukštis, apskaičiuotas naudojant GPS hibridiniu baro + 3D režimu: 295 m (+ 7 %)
• Aukštis, apskaičiuotas naudojant GPS hibridiniu baro + GPS režimu: 297 m (+ 8%).
• Sinchronizuotas kopimas IGN MNT: 271 m (-1,4 %)
• Sinchroninis kopimas Sonny MNT: 255 m (-7 %)

„Tiesa“ tikriausiai yra už 275 m IGN ribų dėl kreivės nustatymo.

Automatinio GPS barometrinio aukščiamačio kalibravimo (kompensavimo) pavyzdys aukščiau nurodytu maršrutu (Originalus žurnalo failas iš GPS):

• Jokio vertikaliojo kaupimo aukščio skirtumui skaičiuoti: 5 m, (parametrizavimas identiškas IGN žemėlapio kreivėms),
• Aukštis virš jūros lygio kalibravimo / nustatymo iš naujo metu:
  • GPS 113.7 m,
  • Barometrinis aukščiamatis 115.0 m,
  • Aukštis MNT 110.2 m (Carte IGN 110 m),
• Iteracija (atsiskaitymo laikotarpis): 30 minučių
• Barometrinė korekcija ateinančioms 30 minučių: – 0.001297