Како можам да ја подобрам точноста на надморската височина во TwoNav GPS?

Преамбула

Од почетокот на 2021 година, IGN обезбедува бесплатен пристап до некои од своите податоци:

• ТОП 25 мапи на IGN сè уште не се бесплатни, но верзијата на картата достапна на Géoportail е бесплатна.
• Базите на податоци на висиметарот IGN 5 x 5 m се слободно достапни. Овие бази на податоци овозможуваат креирање на дигитален модел на терен, т.е. мапа на височина со хоризонтална резолуција од 5 mx 5 m или 1 mx 1 m со вертикална резолуција од 1 m. Или одлична дефиниција за корисниците што сме.

Овој напис во форма на туторијал е наменет поконкретно за корисниците на софтверот GPS TwoNav и Land.

Во моментов не е можно да се влијае на податоците за надморска височина на Garmin GPS.

Што е дигитален висински модел (DTM)

Дигитален модел на височина (DEM) е тродимензионален приказ на површината на земјата создаден од податоците за висините. Точноста на висинската датотека (DEM) зависи од:

• Квалитетот на податоците за надморска височина (точност и средства што се користат за геодет),
• Единечна големина на ќелија (пиксели),
• За хоризонталната точност на локализацијата на овие решетки,
• Точноста на вашата геолокација, а со тоа и квалитетот на вашиот GPS, поврзаниот часовник или паметниот телефон.

Плоча или плочка од базата на податоци IGN Altimetric. Плочка од 5 км х 5 км, составена од 1000 × 1000 ќелии или ќелии 5 mx 5 m (шума Сен Гобејн Ајнс). Овој екран е проектиран на основната карта на OSM.

DEM е датотека која ја дефинира висинската вредност на точка лоцирана во центарот на мрежата, со целата површина на мрежата на иста висина.

На пример, датотеката од одделот Aisne BD Alti IGN од 5 x 5 m (одделението избрано поради неговата голема големина) има нешто помалку од 400 плочки.

Секоја мрежа се идентификува со збир на координати на географска ширина и должина.

Колку е помала големината на решетката, толку попрецизни се податоците за висината. Деталите за надморска височина помали од големината на мрежата (резолуцијата) се игнорираат.

Колку е помала големината на решетката, толку е поголема прецизноста, но колку ќе биде поголема датотеката, така што ќе зазема повеќе мемориски простор и ќе биде потешко да се обработува, што потенцијално ќе ги забави другите операции за обработка.

Големината на датотеката DEM за оддел е околу 1Mo за 25m x 25m, 120Mo за 5m x 5m.

DEM-овите што ги користат повеќето апликации, веб-локации, GPS и паметни телефони за потрошувачи се од бесплатни глобални податоци обезбедени од НАСА.

Редоследот на точност на NASA DEM е големината на ќелијата од 60m x 90m и висината на чекорот од 30m. Ова се необработени датотеки, тие не се коригирани и често податоците се интерполираат, точноста е просечна, може да има големи грешки.

Ова е една од причините за вертикалната непрецизност на GPS, што ја објаснува разликата во надморската височина забележана за патеката, во зависност од веб-локацијата на која е хостирана, GPS или паметниот телефон што ја забележал разликата во надморската височина.

• Sonny MNT (види подоцна во ова упатство) е достапен бесплатно за Европа со големина на ќелија од приближно 25m x 30m. Користи попрецизни извори на податоци од НАСА MNT и работеше на решавање на големите грешки. Тоа е релативно прецизен DEM погоден за планински велосипедизам, со добри перформанси низ европска земја.

На сликата погоре, алтиметриската плочка (MNT BD Alti IGN 5 x 5) што ги покрива купиштата згура (во близина на Валенсиен) е претворена во контурни линии распоредени на 2,5 m една од друга и надредена на картата IGN. Сликата ви овозможува да се „убедите“ во квалитетот на овој ДЕМ.

• 5 x 5 m IGN DEM има хоризонтална резолуција (големина на ќелија) од 5 x 5 m и вертикална резолуција од 1 m. Овој DEM обезбедува кота на теренот; не се зема предвид висината на инфраструктурните објекти (згради, мостови, жива ограда и сл.). Во шумата, ова е висината на земјата во подножјето на дрвјата, површината на водата е површината на брегот за сите резервоари поголеми од еден хектар.

Монтажа и монтажа на ДЕМ

За да се движите побрзо: корисник на TwoNav GPS составил дигитален модел на терен кој ја покрива Франција користејќи податоци IGN од 5 x 5 m. Тие може да се преземат по регион од бесплатната локација: CDEM 5 m (RGEALTI).

За корисникот, точниот тест за проценка на веродостојноста на „DEM“ е визуелизацијата на површината на езерото во 3D.

Под езерото на старите ковачи (Ардените), прикажано во 3D од BD Alti IGN горе и BD Alti Sonny долу. Гледаме дека има квалитет.

Мапите за височина CDEM обезбедени од TwoNav како стандардни за нивниот софтвер GPS или LAND не се многу сигурни.

Така, овој „упатство“ обезбедува корисничко упатство за преземање „плочки“ со сигурни податоци за висинска вредност за софтверот TwoNav GPS и LAND.

Податоците се достапни бесплатно за:

• Цела Европа: База на податоци Sonny Altimetry,
• Франција: IGN база на податоци за алтиметрија.

Можете да креирате датотека што покрива само земја, оддел или географска област (Плоча / плочки / Пелет) за да заштедите употреблива меморија или да користите помали датотеки.

База на податоци Sonny Altimeters

Моделите од 1 '' се поделени на делови од датотеки 1 ° x1 ° и се достапни во формат SRTM (.hgt) со големина на ќелија од 22 × 31 m во зависност од географската ширина, формат што се користи ширум светот и се користи во многу програми. Тие се означени со нивните координати, на пример N43E004 (43 ° северна географска ширина, 4 ° источна должина).

постапка

1. Поврзете се на страницата https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france

2. Преземете ги плочките што одговараат на избраната земја или географски сектор.

3. Извлечете ги .HGT-датотеките од преземените .ZIP-датотеки.

4. Во LAND, вчитајте ја секоја датотека .HGT

5. Во LAND сите посакувани .hgts се отворени, останатите затворете ги.

6. Ве молиме направете „Комбинирајте ги овие DEMS“, времето на компилација може да биде долго во зависност од бројот на плочки што треба да се соберат (изберете ја наставката за cdem) за датотеката .CDEM што може да се користи на Twonav GPS.

ОСМ „плочка“ и МНТ „плочка“ мапирање во LAND, се е преносливо на GPS и 100% бесплатно!

IGN База на податоци за алтиметрија

Оваа база на податоци се состои од директориум по оддел.

постапка

1. Поврзете се на страницата на Геосервис. Ако оваа врска не работи: вашиот прелистувач „нема FTP пристап“: не паничете! Упатство за корисникот:
   • Во вашиот менаџер на датотеки:
   • десен клик на „овој компјутер“
   • десен клик на „додај локација на мрежата“
   • Внесете ја адресата "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "без" ";
   • Именувајте го овој пристап за да го идентификувате ex IGN geoservice
   • Заврши го процесот
   • Почекајте неколку минути за да се ажурира списокот со датотеки (ќе потрае неколку минути)
2. Сега имате пристап до податоците на IGN:
   • Десен клик на датотеката со податоци што сакате да ја копирате.
   • Потоа Вметнете во целниот директориум
   • Времето на полнење може да биде долго!

Оваа слика го илустрира увозот на базата на податоци Vaucluse 5m x 5m височини.Десен клик на датотеката, потоа копирајте во папката и почекајте да се преземе.

По отпакувањето на „зпакуваната“ датотека, се добива структура на дрво. Податоците одговараат на околу 400 датотеки со податоци (плочки) 5 km x 5 km или 1000 × 1000 ќелии 5 m x 5 m во .asc формат (формат на текст) за одделот.

Дискот со повеќе плочки главно ја покрива патеката MTB.

Секоја ќелија од 5x5 km се идентификува со збир на Ламберт координати 93.

Координатите на UTM на горниот лев агол на оваа плочка или плочки се x = 52 6940 и y = 5494 775:

• 775: ранг на колони (770, 775, 780, ...) на картата
• 6940: Рангирајте ја линијата на картата

3. Dance LAND

4. Во следниот чекор, пронајдете ги податоците во директориумот „податоци“, изберете ја само првата датотека:

5. Отворете, а потоа потврдете, ќе се отвори прозорецот подолу, бидете внимателни, ова е најделикатниот чекор :

Изберете ги проекциите Lambert-93 и Datum RGF 93 и штиклирајте го полето во долниот лев агол.

Земјиште извлекува и форматира податоци од * .asc плочки, што може да потрае.

По креирањето на плочи од DEM во формат SRTM (HGT / DEM), ги има онолку колку што има датотеки во формат * .asc.

6. Land ви овозможува да ги „комбинирате“ во една DEM-датотека или со плочка или гранула за да одговараат на вашите потреби (имајте на ум дека големината на датотеката може да ја забави обработката на GPS)

За полесно користење, пожелно е (опционално) прво да се покријат сите отворени картички.

Во менито со мапа (види подолу) отворете ги сите датотеки во формат * .hdr (најмалку обемен) од директориумот со податоци за увезената база на податоци (како и за претходните операции)

Land отвора HDR-датотеки, одделот DEM е вчитан и може да се користи

7. Овде можете да го користите Ardennes DEM (bump map), за да го олесниме користењето, ќе ги комбинираме во една датотека.

Мени за листа:

Комбинирајте ги овие DEM

Изберете го форматот * .cdem и именувајте ја датотеката DEM.

Спојувањето ќе потрае малку време, треба да се спојат повеќе од 21 датотеки. Оттука и препораката да работите на база на гранули на МНТ кои ги покриваат вашите игралишта.

Дигиталниот модел на теренот во Ардените што го создадовме, само отворете ја датотеката со мапа на IGN Geoportal како што е прикажано подолу, на пример.

Тестот се изведува со директно отворање на патеката UtagawaVTT „Château de Linchamp“ прикажана на почетокот на висинска разлика од 997m, 981m со Sonny DTM (претходен процес) и 1034m кога Land ја заменува висината во секоја точка со висина DTM од 5mx5m. .

Пресметката на разликата во нивоата со собирање на контурните линии на мапата IGN покажува разлика во нивото од 1070 m, односно разлика од 3%, што е сосема точно.

Вредноста на 1070 останува приближна бидејќи не е тривијално да се пресметуваат криви на карта во релјеф.

Користење на датотека за алтиметрија

Датотеките MNT.cdem може да се користат од LAND за извлекување на височина, пресметување на надморска височина, наклон, патеки за попатни точки и повеќе; а за сите TwoNav GPS уреди доволно е да ја ставите датотеката во директориумот / map и да ја изберете како map.cdem.

Написот на блогот за неточна надморска височина го открива проблемот со височината и висинските разлики со помош на GPS, принципот може да се пренесе на GPS часовниците, како и на апликациите за паметни телефони.

Производителите користат неколку методи за „бришење“ на неточностите претставени во овој напис, филтрирање на (подвижна просечна) надморска височина, користејќи барометриски сензор или дигитален модел на терен.

ГПС надморската височина е „шумна“, т.е. флуктуира околу просечна вредност, барометриската височина зависи од каприците на барометрискиот притисок и температурата, така што временските услови и датотеките DEM може да бидат неточни.

Хибридизацијата на барометар со GPS или DEM се заснова на следниот принцип:

• Во текот на подолг временски период, промената на барометриската надморска височина зависи од временските услови (притисок и температура),
• Во текот на подолг временски период, ГПС грешките за надморска височина се филтрираат,
• Долго време, грешките во DEM се слични на бучавата, па затоа се филтрираат.

Хибридизацијата е за пресметување на просечната висина на GPS или DEM и извлекување на висинската промена од неа.

На пример, во последните 30 минути, висината на филтрираниот шум (GPS или MNT) се зголеми за 100 m; сепак, во истиот период, надморската височина означена со барометарот се зголемила за 150 метри.

Логично, промената на висината треба да биде иста. Познавањето на својствата на овие сензори овозможува „повторно прилагодување“ на барометарот -50 m.

Вообичаено во режимот Baro + GPS или 3D, висината на барометарот се коригира, како што тоа би го направил планинарот или планинарот рачно, со повикување на мапата IGN.

Поточно, неодамнешен GPS или неодамнешен паметен телефон (добар квалитет) ве детектира (FIX) со точност од 3,5 m во хоризонталната рамнина 90 пати од 100 кога условите за прием се идеални.

Оваа хоризонтална „изведба“ одговара на големината на мрежата од 5 mx 5 m или 25 mx 25 m и употребата на овие DTM овозможува добра вертикална точност.

DEM ја покажува висината на земјата, на пример, ако ја преминете долината Tarn на вијадуктот Millau, патеката снимена на DEM треба да ве однесе до дното на долината, дури и ако патеката остане на платформата на вијадуктот. ...

Друг пример, кога возите планински велосипед или патувате по стрмна планина, хоризонталната точност на GPS се влошува поради маскирање или ефекти на повеќе патеки; тогаш висината доделена на FIX ќе одговара на висината на соседната или подалечната плоча, па оттука или на врвот или на основата на долината.

Во случај на датотека формирана од решетки со голема површина, висината ќе се стреми кон просекот помеѓу дното на долината и врвот!

За овие два екстремни, но типични примери, кумулативната разлика во висината постепено ќе отстапува од вистинската вредност.

Препораки за употреба

За да избегнете несакани ефекти:

• Калибрирајте го GPS барометарот на надморска височина од вашата почетна точка непосредно пред поаѓање (препорачано од сите производители на GPS),
• дозволете вашиот GPS да направи неколку ПОПРАВИ пред да започнете со следење, така што точноста на позиционирањето се совпаѓа,
• изберете хибридизација: пресметка на надморска височина = барометар + GPS или барометар + 3D.

Ако висината на вашата патека е синхронизирана со DEM, ќе имате многу точни пресметки за кота и наклон како на сликата подолу, каде што разликата е само 1 метар.

• GPS Trail 2 (72dpi деградирано снимање слика, 200dpi GPS екран)
• Преклопен растерски и OSM векторска карта
• Размер 1: 10
• CDEM 5mx5m BD Alti IGN засенчувањето ја нагласува висината во чекори од 1m.

Сликата подолу го споредува профилот на две идентични патеки од 30 километри (со иста слава), висината на едната е синхронизирана со IGN DEM, а другата со Sonny DEM, рута што се изведува во баро + хибриден режим 3d.

• Надморска височина на мапата IGN: 275 m.
• Висина пресметана со GPS во режим Hybrid Baro + 3D: 295 m (+ 7%)
• Висина пресметана со GPS во режим Hybrid Baro + GPS: 297 m (+ 8%).
• Синхронизирано искачување на IGN MNT: 271 m (-1,4%)
• Синхронизирано искачување на Sonny MNT: 255 m (-7%)

„Вистината“ веројатно е надвор од 275 m IGN поради поставката на кривата.

Пример за автоматска калибрација (компензација) на ГПС барометарскиот висински метар за време на маршрутата прикажана погоре (Оригинална датотека за евиденција од GPS):

• Нема вертикална акумулација за пресметување на висинската разлика: 5 m, (параметризацијата е идентична со кривите на картата IGN),
• Висина за време на калибрација / ресетирање:
  • GPS 113.7 m,
  • Барометриски висински метар 115.0 m,
  • Висина MNT 110.2 m (Carte IGN 110 m),
• Итерација (Период на порамнување): 30 минути
• Барометриска корекција за следните 30 минути: – 0.001297