Како могу да побољшам тачност надморске висине у ТвоНав ГПС-у?

Преамбула

Од почетка 2021. ИГН пружа бесплатан приступ неким од својих података:

• ИГН-ових ТОП 25 мапа још увек није бесплатно, али верзија мапе доступна на Геопорттаил-у је бесплатна.
• Базе података ИГН висиномера 5 к 5 м су слободно доступне. Ове базе података омогућавају израду дигиталног модела терена, тј. висинска карта са хоризонталном резолуцијом од 5 мк 5 м или 1 мк 1 м са вертикалном резолуцијом од 1 м. Или одлична дефиниција за кориснике који смо ми.

Овај чланак у форми туторијала је посебно намењен корисницима ГПС ТвоНав и Ланд софтвера.

Тренутно није могуће утицати на Гармин ГПС податке о надморској висини.

Шта је дигитални модел елевације (ДТМ)

Дигитални модел надморске висине (ДЕМ) је тродимензионални приказ земљине површине креиран на основу података о надморској висини. Тачност датотеке елевације (ДЕМ) зависи од:

• Квалитет података о надморској висини (тачност и средства која се користе за снимање),
• Величина јединичне ћелије (пиксел),
• О хоризонталној тачности локализације ових мрежа,
• Тачност ваше геолокације, а самим тим и квалитет вашег ГПС-а, повезаног сата или вашег паметног телефона.

Плоча или плочица из ИГН Алтиметриц базе података. Плочица 5 км к 5 км, која се састоји од 1000 × 1000 ћелија или 5 мк 5 м ћелија (шума Саинт Гобаин Аисне). Овај екран се пројектује на ОСМ основну мапу.

ДЕМ је датотека која дефинише вредност висине тачке која се налази у центру мреже, са целом површином мреже на истој висини.

На пример, датотека Аисне БД Алти ИГН одељења величине 5 к 5 м (одељење изабрано због велике величине) има нешто мање од 400 плочица.

Свака мрежа је идентификована скупом координата географске ширине и дужине.

Што је мања величина мреже, тачнији су подаци о надморској висини. Детаљи надморске висине мањи од величине мреже (резолуција) се занемарују.

Што је мања величина мреже, то је већа прецизност, али ће датотека бити већа, тако да ће заузети више меморијског простора и теже се обрадити, потенцијално успоравајући друге операције обраде.

Величина ДЕМ датотеке за одељење је око 1Мо за 25м к 25м, 120Мо за 5м к 5м.

ДЕМ које користи већина апликација, веб локација, ГПС-а и потрошачких паметних телефона су из бесплатних глобалних података које обезбеђује НАСА.

Редослед тачности НАСА ДЕМ је величина ћелије 60м к 90м и висина корака од 30м. Ово су необрађени фајлови, нису исправљени, а често се подаци интерполирају, тачност је просечна, може бити велика грешке.

Ово је један од разлога за вертикалну непрецизност ГПС-а, што објашњава разлику у надморској висини која је уочена за стазу, у зависности од веб локације на којој се налази, ГПС-а или паметног телефона који је снимио разлику у надморској висини.

• Сонни МНТ (погледајте касније у овом водичу) је доступан бесплатно за Европу са величином ћелије од приближно 25 м к 30 м. Користи тачније изворе података од НАСА МНТ и радио је на отклањању великих грешака. То је релативно тачан ДЕМ погодан за брдски бициклизам, са добрим перформансама широм европске земље.

На горњој слици, висиномерна плочица (МНТ БД Алти ИГН 5 к 5) која покрива гомиле шљаке (близу Валенсијена) је претворена у контурне линије које су међусобно размакнуте 2,5 м и постављене на ИГН карту. Слика вам омогућава да се "уверите" у квалитет ове ДЕМ.

• ИГН ДЕМ 5 к 5 м има хоризонталну резолуцију (величину ћелије) од 5 к 5 м и вертикалну резолуцију од 1 м. Овај ДЕМ обезбеђује надморску висину терена; висина инфраструктурних објеката (зграда, мостова, живих ограда и сл.) се не узима у обзир. У шуми, ово је висина земље у подножју дрвећа, површина воде је површина обале за све резервоаре веће од једног хектара.

Монтажа и монтажа ДЕМ-а

За брже кретање: корисник ТвоНав ГПС-а је саставио дигитални модел терена који покрива Француску користећи ИГН податке величине 5 к 5 м. Они се могу преузети по регионима са бесплатног сајта: ЦДЕМ 5 м (РГЕАЛТИ).

За корисника, исправан тест за процену поузданости „ДЕМ“ је визуелизација површине језера у 3Д.

Испод језера старих ковачница (Ардени), приказано у 3Д од стране БД Алти ИГН изнад и БД Алти Сонни испод. Видимо да има квалитета.

ЦДЕМ мапе висиномера које је испоручио ТвоНав као стандард за њихов ГПС или ЛАНД софтвер нису баш поуздане.

Стога, овај „туторијал“ пружа кориснички водич за преузимање „плочица“ поузданих података о алтиметрији за ТвоНав ГПС и ЛАНД софтвер.

Подаци су доступни бесплатно за:

• Цела Европа: Сонни Алтиметри Датабасе,
• Француска: база података ИГН алтиметрије.

Можете креирати датотеку која покрива само земљу, одељење или географску област (плоча / плочица / пелет) да бисте уштедели употребљиву меморију или користили мање датотеке.

Сонни Алтиметерс Датабасе

Модели од 1'' су подељени у делове датотека величине 1° к1° и доступни су у СРТМ (.хгт) формату са величином ћелије од 22 × 31 м у зависности од географске ширине, формат који се користи широм света и користи се у многим програмима. Они су означени својим координатама, на пример Н43Е004 (43 ° северне географске ширине, 4 ° источне географске дужине).

процедура

1. Повежите се са сајтом хттпс://дата.опендатапортал.ат/датасет/дтм-франце

2. Преузмите плочице које одговарају одабраној земљи или географском сектору.

3. Извуците .ХГТ датотеке из преузетих .ЗИП датотека.

4. У ЛАНД, учитајте сваку .ХГТ датотеку

5. У ЛАНД, сви жељени .хгтс су отворени, остале затворите.

6. Молимо урадите „Комбинујте ове ДЕМС“, време компилације може бити дуго у зависности од броја плочица за прикупљање (изаберите екстензију цдем) за .ЦДЕМ датотеку која се може користити на Твонав ГПС-у.

ОСМ "плочица" и МНТ "плочица" мапирање у ЛАНД, све је преносиво на ГПС и 100% бесплатно!

ИГН Алтиметри Датабасе

Ова база података се састоји од именика по одељењима.

процедура

1. Повежите се са сајтом Геосервицес. Ако ова веза не ради: ваш претраживач „нема приступ ФТП-у“: не паничите! Упутство за употребу:
   • У вашем менаџеру датотека:
   • десни клик на "овај рачунар"
   • десни клик на "додај мрежну локацију"
   • Унесите адресу "фтп: // РГЕ_АЛТИ_ект: Тхае5еерохсеи8ве@фтп3.игн.фр" "витхоут" ";
   • Именујте овај приступ да бисте га идентификовали ек ИГН геосервице
   • Завршите процес
   • Сачекајте неколико минута да се листа датотека ажурира (требаће неколико минута)
2. Сада имате приступ ИГН подацима:
   • Кликните десним тастером миша на датотеку са подацима коју желите да копирате.
   • Затим ИНСЕРТ у циљни директоријум
   • Време пуњења може бити дуго!

Ова слика илуструје увоз базе података висиномера Вауцлусе 5м к 5м. Кликните десним тастером миша на датотеку, затим копирајте у фасциклу и сачекајте преузимање.

Након распакивања „зипане“ датотеке, добија се структура стабла. Подаци одговарају око 400 датотека са подацима (плочица) 5 км к 5 км или 1000 × 1000 ћелија 5 м к 5 м у .асц формату (текстуални формат) за одељење.

Диск са више плочица углавном покрива МТБ стазу.

Свака ћелија величине 5к5 км је идентификована скупом Ламбертових координата 93.

УТМ координате горњег левог угла ове плочице или плочица су к = 52 6940 и и = 5494 775:

• 775: ранг у колони (770, 775, 780, ...) на мапи
• 6940: рангирајте линију на мапи

3. Данце ЛАНД

4. У следећем кораку пронађите податке у директоријуму „подаци“, изаберите само прву датотеку:

5. Отворите па потврдите, отвориће се прозор испод, будите опрезни, ово је најделикатнији корак :

Изаберите пројекцију Ламберт-93 и Датум РГФ 93 и означите поље у доњем левом углу.

Земљиште издваја и форматира податке из * .асц плочица, што може потрајати.

Након креирања плоча од ДЕМ у СРТМ (ХГТ / ДЕМ) формату, има их онолико колико има датотека у * .асц формату.

6. Ланд вам омогућава да их "комбинујете" у једну ДЕМ датотеку или по плочицама или гранулама како би одговарале вашим потребама (имајте на уму да величина датотеке може успорити ГПС обраду)

Ради лакшег коришћења, пожељно је (опционо) прво покрити све отворене картице.

У менију мапе (погледајте доле) отворите све датотеке у * .хдр формату (најмање обимне) увезене базе података директоријума (као и за претходне операције)

Ланд отвара ХДР датотеке, ДЕМ одељења се учитава и може се користити

7. Овде можете користити Арденнес ДЕМ (бумп мапу), да бисмо олакшали коришћење, комбинућемо их у једну датотеку.

Листа мени:

Комбинујте ове ДЕМ

Изаберите * .цдем формат и именујте датотеку ДЕМ.

Спајање ће потрајати мало времена, потребно је спојити више од 21 датотека. Отуда и препорука да радите на бази МНТ гранула које покривају ваша игралишта.

Дигитални модел терена Ардена који смо креирали, само отворите ту датотеку мапе ИГН Геопортала као што је приказано испод, на пример.

Тест се изводи директним отварањем УтагаваВТТ стазе „Цхатеау де Линцхамп“ приказане на старту на висинској разлици од 997м, 981м са Сонни ДТМ (претходни процес) и 1034м када Ланд замени висину у свакој тачки са ДТМ висином од 5мк5м .

Прорачун разлике нивоа сабирањем контурних линија на карти ИГН показује разлику у нивоу од 1070 м, односно разлику од 3%, што је сасвим тачно.

Вредност 1070 остаје приближна јер није тривијално израчунати криве на карти у рељефу.

Коришћење датотеке алтиметрије

МНТ.цдем датотеке могу да се користе од стране ЛАНД за издвајање надморске висине, израчунавање надморске висине, нагиба, трагова путних тачака и још много тога; а за све ТвоНав ГПС уређаје довољно је ставити датотеку у / мап директоријум и изабрати је као мап.цдем.

Чланак на блогу о нетачној надморској висини открива проблем алтиметрије и висинских разлика помоћу ГПС-а, принцип се може пренети на ГПС сатове као и на апликације за паметне телефоне.

Произвођачи користе неколико метода да „избришу“ нетачности представљене у овом чланку, филтрирајући (покретни просек) податке о надморској висини, користећи барометријски сензор или дигитални модел терена.

ГПС висина је „бучна“, тј. варира око просечне вредности, барометарска висина зависи од хировите барометарског притиска и температуре, тако да временске и ДЕМ датотеке могу бити нетачне.

Хибридизација барометра са ГПС или ДЕМ заснована је на следећем принципу:

• Током дужег временског периода, промена барометарске висине зависи од временских услова (притисак и температура),
• Током дужег временског периода, грешке ГПС висине се филтрирају,
• Већ дуже време ДЕМ грешке су сличне шуму, па се филтрирају.

Хибридизација се односи на израчунавање просечне ГПС или ДЕМ висине и издвајање промене надморске висине из ње.

На пример, током последњих 30 минута висина филтриране буке (ГПС или МНТ) порасла је за 100 м; међутим, током истог периода, висина коју показује барометар порасла је за 150 метара.

Логично, промена висине би требало да буде иста. Познавање особина ових сензора омогућава „поновно подешавање“ барометра -50 м.

Обично у Баро + ГПС или 3Д режиму, висина барометра се коригује, као што би планинар или пењач ручно, позивањем на ИГН мапу.

Конкретно, нови ГПС или новији паметни телефон (доброг квалитета) вас детектује (ФИКС) са тачношћу од 3,5 м у хоризонталној равни 90 пута од 100 када су услови пријема идеални.

Ова хоризонтална „перформанса“ одговара величини мреже од 5 мк 5 м или 25 мк 25 м и употреба ових ДТМ-а омогућава добру вертикалну тачност.

ДЕМ показује висину тла, на пример, ако пређете долину Тарн на вијадукту Миллау, стаза снимљена на ДЕМ би требало да вас одведе до дна долине, чак и ако стаза остане на платформи вијадукта. ...

Други пример, када возите брдски бицикл или путујете по стрмој падини планине, хоризонтална ГПС прецизност се погоршава због ефеката маскирања или вишеструких путева; тада ће висина додељена ФИКС одговарати висини суседне или удаљеније плоче, дакле или до врха или до основе долине.

У случају датотеке формиране решеткама велике површине, висина ће тежити просеку између дна долине и врха!

За ова два екстремна, али типична примера, кумулативна разлика у висини ће постепено одступати од праве вредности.

Препоруке за употребу

Да бисте избегли нежељене ефекте:

• Калибришите ГПС барометар на надморској висини ваше почетне тачке непосредно пре поласка (препоручују сви произвођачи ГПС-а),
• пустите да ваш ГПС уради неколико ПОПРАВКИ пре него што почне праћење, тако да се тачност позиционирања подудара,
• изаберите хибридизацију: прорачун надморске висине = Барометар + ГПС или Барометар + 3Д.

Ако је ваша висина стазе синхронизована са ДЕМ, имаћете веома прецизне прорачуне надморске висине и нагиба као на слици испод, где је разлика само 1 метар.

• ГПС Траил 2 (72дпи деградирано снимање слике, 200дпи ГПС екран)
• Оверлаи растерска и ОСМ векторска мапа
• Размер 1: 10
• ЦДЕМ 5мк5м БД Алти ИГН сенчење наглашава висину у корацима од 1м.

Слика испод упоређује профил две идентичне стазе од 30 км (исте славе), висина једне је синхронизована са ИГН ДЕМ, а друга са Сонни ДЕМ, рута која се покреће у баро + хибридном режиму 3д.

• Надморска висина на карти ИГН: 275 м.
• Висина израчуната помоћу ГПС-а у Хибрид Баро + 3Д режиму: 295 м (+ 7%)
• Надморска висина израчуната помоћу ГПС-а у Хибрид Баро + ГПС режиму: 297 м (+ 8%).
• Синхронизовани успон на ИГН МНТ: 271 м (-1,4%)
• Синхронизовани успон на Сонни МНТ: 255 м (-7%)

"Истина" је вероватно изван 275м ИГН-а због подешавања криве.

Пример аутоматске калибрације (компензације) ГПС барометарског висиномера током горе приказане руте (Оригинални лог фајл са ГПС-а):

• Нема вертикалне акумулације за израчунавање висинске разлике: 5 м, (Параметризација је идентична кривинама ИГН карте),
• Надморска висина током калибрације/ресетовања:
  • ГПС 113.7 м,
  • Барометарски висиномер 115.0 м,
  • Висина МНТ 110.2 м (Царте ИГН 110 м),
• Итерација (период поравнања): 30 минута
• Барометријска корекција за наредних 30 минута: – 0.001297