Paano ko mapapabuti ang katumpakan ng altitude sa TwoNav GPS?

Paunang salita

Mula noong simula ng 2021, ang IGN ay nagbibigay ng libreng access sa ilan sa data nito:

• Ang TOP 25 na mapa ng IGN ay hindi pa libre, gayunpaman ang bersyon ng Map na available sa Géoportail ay libre.
• Ang mga database ng IGN altimeter 5 x 5 m ay malayang magagamit. Ang mga database na ito ay nagpapahintulot sa paglikha ng isang digital terrain model, i.e. isang mapa ng taas na may pahalang na resolution na 5 mx 5 m o 1 mx 1 m na may vertical na resolution na 1 m. O isang magandang kahulugan para sa mga user kung sino tayo.

Ang artikulong ito sa form ng tutorial ay mas partikular na inilaan para sa mga user ng GPS TwoNav at Land software.

Hindi posibleng maimpluwensyahan ang data ng altitude ng Garmin GPS sa ngayon.

Ano ang digital elevation model (DTM)

Ang digital elevation model (DEM) ay isang three-dimensional na representasyon ng ibabaw ng mundo na nilikha mula sa data ng elevation. Ang katumpakan ng elevation file (DEM) ay nakasalalay sa:

• Ang kalidad ng data ng altitude (katumpakan at paraan na ginagamit para sa pag-survey),
• Laki ng cell ng unit (pixel),
• Tungkol sa pahalang na katumpakan ng lokalisasyon ng mga grid na ito,
• Ang katumpakan ng iyong geolocation at samakatuwid ang kalidad ng iyong GPS, konektadong relo o iyong smartphone.

Isang slab o tile mula sa database ng IGN Altimetric. 5 km x 5 km na tile, na binubuo ng 1000 × 1000 na mga cell o 5 mx 5 m na mga cell (Saint Gobain Aisne Forest). Ang screen na ito ay naka-project sa OSM basemap.

Ang DEM ay isang file na tumutukoy sa halaga ng taas ng isang punto na matatagpuan sa gitna ng grid, na ang buong ibabaw ng grid ay nasa parehong taas.

Halimbawa, ang isang 5 x 5 m Aisne BD Alti IGN department file (kagawaran na pinili dahil sa malaking sukat nito) ay wala pang 400 tile.

Ang bawat grid ay nakikilala sa pamamagitan ng isang hanay ng mga coordinate ng latitude at longitude.

Kung mas maliit ang laki ng grid, mas tumpak ang data ng elevation. Binabalewala ang mga detalye ng elevation na mas maliit kaysa sa laki ng mesh (resolution).

Kung mas maliit ang sukat ng mesh, mas mataas ang katumpakan, ngunit magiging mas malaki ang file, kaya kukuha ito ng mas maraming espasyo sa memorya at mas mahirap iproseso, na posibleng magpapabagal sa iba pang mga operasyon sa pagproseso.

Ang laki ng DEM file para sa isang departamento ay humigit-kumulang 1Mo para sa 25m x 25m, 120Mo para sa 5m x 5m.

Ang mga DEM na ginagamit ng karamihan sa mga app, website, GPS at consumer smartphone ay mula sa libreng pandaigdigang data na ibinigay ng NASA.

Ang pagkakasunud-sunod ng katumpakan ng isang NASA DEM ay isang sukat ng cell na 60m x 90m at isang hakbang na taas na 30m. Ito ay mga hilaw na file, hindi pa sila naitama, at kadalasan ang data ay interpolated, ang katumpakan ay karaniwan, maaaring may malaki mga pagkakamali.

Isa ito sa mga dahilan para sa vertical na hindi tumpak ng GPS, na nagpapaliwanag ng pagkakaiba sa altitude na naobserbahan para sa track, depende sa website kung saan ito naka-host, ang GPS o smartphone na nagtala ng pagkakaiba sa altitude.

• Ang Sonny MNT (tingnan sa ibang pagkakataon sa gabay na ito) ay available nang walang bayad para sa Europe na may sukat ng cell na humigit-kumulang 25m x 30m. Gumagamit ito ng mas tumpak na data source kaysa sa NASA MNT at nagtrabaho upang matugunan ang mga pangunahing bug. Ito ay isang medyo tumpak na DEM na angkop para sa mountain biking, na may mahusay na pagganap sa isang bansa sa Europa.

Sa larawan sa itaas, ang altimetric tile (MNT BD Alti IGN 5 x 5) na sumasaklaw sa mga slag heaps (malapit sa Valenciennes) ay na-convert sa mga contour lines na may pagitan na 2,5 m at nakapatong sa mapa ng IGN. Ang larawan ay nagbibigay-daan sa iyo na "kumbinsihin" ang kalidad ng DEM na ito.

• Ang 5 x 5 m IGN DEM ay may pahalang na resolution (laki ng cell) na 5 x 5 m at patayong resolution na 1 m. Ang DEM na ito ay nagbibigay ng elevation ng terrain; ang taas ng mga bagay sa imprastraktura (gusali, tulay, hedge, atbp.) ay hindi isinasaalang-alang. Sa kagubatan, ito ang taas ng lupa sa paanan ng mga puno, ang ibabaw ng tubig ay ang ibabaw ng baybayin para sa lahat ng mga reservoir na mas malaki sa isang ektarya.

Pagpupulong at pag-install ng DEM

Para mas mabilis na kumilos: Isang user ng TwoNav GPS ang nag-compile ng digital terrain model na sumasaklaw sa France gamit ang 5 x 5 m IGN data. Ang mga ito ay maaaring i-download ayon sa rehiyon mula sa libreng site: CDEM 5 m (RGEALTI).

Para sa user, ang tamang pagsubok upang masuri ang pagiging maaasahan ng "DEM" ay ang visualization ng ibabaw ng lawa sa 3D.

Sa ilalim ng lawa ng mga lumang forges (Ardennes), na ipinapakita sa 3D ni BD Alti IGN sa itaas at BD Alti Sonny sa ibaba. Nakikita natin na may kalidad.

Ang mga mapa ng CDEM altimeter na ibinigay ng TwoNav bilang pamantayan para sa kanilang GPS o LAND software ay hindi masyadong maaasahan.

Kaya, ang "tutorial" na ito ay nagbibigay ng gabay sa gumagamit para sa pag-download ng "mga tile" ng maaasahang data ng altimetry para sa TwoNav GPS at LAND software.

Available ang data nang walang bayad para sa:

• Buong Europa: Sonny Altimetry Database,
• France: IGN altimetry database.

Maaari kang lumikha ng isang file na sumasaklaw sa bansa, departamento, o heyograpikong lugar lamang (Slab / tile / Pellet) upang makatipid ng magagamit na memorya o gumamit ng mas maliliit na file.

Sonny Altimeters Database

Ang 1 '' na mga modelo ay nahahati sa 1 ° x1 ° na mga chunks ng file at available sa SRTM (.hgt) na format na may laki ng cell na 22 × 31 m depende sa latitude, isang format na ginagamit sa buong mundo at ginagamit sa maraming programa. Ang mga ito ay itinalaga ng kanilang mga coordinate, halimbawa N43E004 (43 ° north latitude, 4 ° east longitude).

pamamaraan

1. Kumonekta sa site https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france

2. I-download ang mga tile na naaayon sa napiling bansa o heyograpikong sektor.

3. I-extract ang mga .HGT file mula sa na-download na .ZIP file.

4. Sa LAND, i-load ang bawat .HGT file

5. Sa LUPA, lahat ng gustong .hgts ay bukas, isara ang iba.

6. Gawin ang "Pagsamahin ang mga DEMS na ito", maaaring mahaba ang oras ng pag-compile depende sa bilang ng mga tile na kokolektahin (piliin ang extension ng cdem) para sa .CDEM file na magagamit sa Twonav GPS.

OSM "tile" at MNT "tile" na pagmamapa sa LAND, lahat ay portable sa GPS at 100% libre!

IGN Altimetry Database

Ang database na ito ay binubuo ng isang direktoryo ayon sa departamento.

pamamaraan

1. Kumonekta sa site ng Geoservices. Kung hindi gumana ang link na ito: "walang FTP access" ang iyong browser: huwag mag-panic! Gabay sa gumagamit:
   • Sa iyong file manager:
   • i-right click ang "PC na ito"
   • i-right click "magdagdag ng lokasyon ng network"
   • Ilagay ang address na "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "without" ";
   • Pangalanan ang access na ito upang makilala ito ex IGN geoservice
   • Tapusin ang proseso
   • Maghintay ng ilang minuto para ma-update ang listahan ng file (tatagal ito ng ilang minuto)
2. Mayroon ka na ngayong access sa data ng IGN:
   • Mag-right click sa data file na gusto mong kopyahin.
   • Pagkatapos ay INSERT sa target na direktoryo
   • Maaaring mahaba ang mga oras ng pag-charge!

Inilalarawan ng larawang ito ang pag-import ng database ng Vaucluse 5m x 5m altimeters. Mag-right click sa file, pagkatapos ay kopyahin sa folder at hintayin ang pag-download.

Matapos i-unpack ang "zipped" na file, nakuha ang isang istraktura ng puno. Ang data ay tumutugma sa humigit-kumulang 400 data file (tiles) 5 km x 5 km o 1000 × 1000 cells 5 m x 5 m sa .asc format (text format) para sa departamento.

Ang multi-tile disc ay pangunahing sumasaklaw sa MTB track.

Ang bawat 5x5 km cell ay kinikilala ng isang set ng Lambert coordinate 93.

Ang mga coordinate ng UTM ng kaliwang sulok sa itaas ng tile o mga tile na ito ay x = 52 6940 at y = 5494 775:

• 775: ranggo ng hanay (770, 775, 780, ...) sa mapa
• 6940: I-rank ang linya sa mapa

3. Sayaw LUPA

4. Sa susunod na hakbang, hanapin ang data sa direktoryo ng "data", piliin lamang ang unang file:

5. Buksan pagkatapos kumpirmahin, magbubukas ang window sa ibaba, mag-ingat, ito ang pinakamaselang hakbang :

Piliin ang projection na Lambert-93 at Datum RGF 93 at lagyan ng check ang kahon sa kaliwang sulok sa ibaba.

Mga land extract at format ng data mula sa * .asc tile, na maaaring magtagal.

Pagkatapos gumawa ng mga slab mula sa DEM sa SRTM (HGT / DEM) na format, kasing dami ng mga ito gaya ng mga file sa * .asc na format.

6. Binibigyang-daan ka ng Land na "pagsamahin" ang mga ito sa isang DEM file o sa pamamagitan ng tile o granule upang umangkop sa iyong mga pangangailangan (tandaan na ang laki ng file ay maaaring makapagpabagal sa pagpoproseso ng GPS)

Para sa kadalian ng paggamit, mas mainam (opsyonal) na sakupin muna ang lahat ng bukas na card.

Sa menu ng mapa (tingnan sa ibaba) buksan ang lahat ng mga file sa * .hdr na format (ang hindi gaanong kalaki) ng na-import na direktoryo ng data ng database (tulad ng para sa mga nakaraang operasyon)

Binubuksan ng Land ang mga HDR file, ang departamento ng DEM ay na-load at maaaring gamitin

7. Dito maaari mong gamitin ang Ardennes DEM (bump map), para mas madaling gamitin, pagsasamahin namin ang mga ito sa isang file.

Listahan ng menu:

Pagsamahin ang mga DEM na ito

Piliin ang * .cdem na format at pangalanan ang file na DEM.

Ang pagsasama ay tatagal ng kaunting oras, higit sa 21 mga file ang kailangang i-merge. Samakatuwid ang rekomendasyon na magtrabaho batay sa mga butil ng MNT na sumasaklaw sa iyong mga palaruan.

Ang digital na modelo ng Ardennes terrain na ginawa namin, buksan lang ang IGN Geoportal map file tulad ng ipinapakita sa ibaba, halimbawa.

Isinasagawa ang pagsubok sa pamamagitan ng direktang pagbubukas ng track ng UtagawaVTT na "Château de Linchamp" na ipinapakita sa simula sa pagkakaiba sa taas na 997m, 981m kasama si Sonny DTM (nakaraang proseso) at 1034m kapag pinalitan ng Land ang taas sa bawat punto ng DTM na taas na 5mx5m .

Ang pagkalkula ng pagkakaiba sa antas sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga linya ng contour sa mapa ng IGN ay nagpapakita ng pagkakaiba sa antas na 1070 m, iyon ay, isang pagkakaiba ng 3%, na medyo tama.

Ang halaga ng 1070 ay nananatiling tinatayang dahil hindi mahalaga ang pagkalkula ng mga curve sa isang mapa bilang relief.

Gamit ang isang altimetry file

Ang mga MNT.cdem file ay maaaring gamitin ng LAND para kunin ang elevation, kalkulahin ang elevation, slope, waypoint track, at higit pa; at para sa lahat ng TwoNav GPS device ay sapat na upang ilagay ang file sa / map directory at piliin ito bilang map.cdem.

Ang isang artikulo sa blog sa hindi tumpak na altitude ay nagpapakita ng problema ng altimetry at mga pagkakaiba sa altitude gamit ang GPS, ang prinsipyo ay maaaring dalhin sa mga relo ng GPS pati na rin sa mga smartphone app.

Gumagamit ang mga tagagawa ng ilang paraan para "burahin" ang mga kamalian na ipinakita sa artikulong ito, sinasala (moving average) ang data ng altitude, gamit ang isang barometric sensor o digital terrain model.

Ang altitude ng GPS ay "maingay", ibig sabihin, nagbabago-bago sa isang average na halaga, ang barometric na altitude ay nakasalalay sa mga vagaries ng barometric pressure at temperatura, kaya maaaring hindi tumpak ang panahon at mga DEM file.

Ang hybridization ng isang barometer na may GPS o DEM ay batay sa sumusunod na prinsipyo:

• Sa mahabang panahon, ang pagbabago sa barometric altitude ay nakasalalay sa mga kondisyon ng panahon (presyon at temperatura),
• Sa loob ng mahabang panahon, ang mga error sa altitude ng GPS ay sinasala,
• Sa mahabang panahon, ang mga error sa DEM ay katulad ng ingay, kaya na-filter ang mga ito.

Ang hybridization ay tungkol sa pagkalkula ng average na GPS o DEM altitude at pagkuha ng pagbabago sa altitude mula dito.

Halimbawa, sa huling 30 minuto, ang taas ng na-filter na ingay (GPS o MNT) ay tumaas ng 100 m; gayunpaman, sa parehong panahon, ang altitude na ipinahiwatig ng barometer ay tumaas ng 150 metro.

Logically, ang pagbabago sa taas ay dapat na pareho. Ang kaalaman sa mga katangian ng mga sensor na ito ay ginagawang posible na "muling ayusin" ang -50 m barometer.

Karaniwan sa Baro + GPS o 3D mode, itinatama ang barometer altitude, gaya ng manual na gagawin ng hiker o climber, sa pamamagitan ng pagtukoy sa IGN map.

Sa partikular, ang isang kamakailang GPS o isang kamakailang smartphone (magandang kalidad) ay nakakakita sa iyo (FIX) na may katumpakan na 3,5m sa pahalang na eroplano nang 90 beses sa 100 kapag ang mga kondisyon sa pagtanggap ay perpekto.

Ang pahalang na "pagganap" na ito ay tumutugma sa laki ng mesh na 5 mx 5 m o 25 mx 25 m at ang paggamit ng mga DTM na ito ay nagbibigay-daan sa mahusay na katumpakan ng patayo.

Ipinapakita ng DEM ang taas ng lupa, halimbawa kung tatawid ka sa Tarn Valley sa Millau viaduct, ang track na naitala sa DEM ay dapat magdadala sa iyo sa ilalim ng lambak, kahit na mananatili ang landas sa platform ng viaduct. ...

Isa pang halimbawa, kapag ikaw ay nagbibisikleta sa bundok o naglalakbay sa isang matarik na gilid ng bundok, ang pahalang na katumpakan ng GPS ay lumalala dahil sa masking o multipath effect; pagkatapos ay ang taas na itinalaga sa FIX ay tumutugma sa taas ng isang katabi o mas malayong slab, kaya sa itaas o sa base ng lambak.

Sa kaso ng isang file na nabuo sa pamamagitan ng mga grids ng isang malaking ibabaw, ang taas ay magiging average sa pagitan ng ilalim ng lambak at sa itaas!

Para sa dalawang matinding ngunit karaniwang mga halimbawang ito, ang pinagsama-samang pagkakaiba sa taas ay unti-unting lilihis mula sa tunay na halaga.

Mga rekomendasyon para sa paggamit

Upang maiwasan ang mga side effect:

• I-calibrate ang GPS barometer sa taas ng iyong panimulang punto ilang sandali bago umalis (inirerekomenda ng lahat ng mga tagagawa ng GPS),
• hayaan ang iyong GPS na gumawa ng ilang PAG-AYOS bago simulan ang pagsubaybay upang ang katumpakan ng pagpoposisyon ay tumugma,
• piliin ang hybridization: pagkalkula ng altitude = Barometer + GPS o Barometer + 3D.

Kung ang elevation ng iyong track ay na-sync sa DEM, magkakaroon ka ng napakatumpak na pagkalkula ng elevation at slope tulad ng sa larawan sa ibaba, kung saan 1 metro lang ang pagkakaiba.

• GPS Trail 2 (72dpi degraded image capture, 200dpi GPS screen)
• Overlay raster at OSM vector map
• Scale 1: 10
• Binibigyang-diin ng CDEM 5mx5m BD Alti IGN shading ang taas sa 1m increments.

Inihahambing ng larawan sa ibaba ang profile ng dalawang magkatulad na 30km na track (ng parehong katanyagan), ang taas ng isa ay naka-sync sa IGN DEM at ang isa ay kay Sonny DEM, isang ruta na tumatakbo sa baro + hybrid mode 3d.

• Altitude sa IGN map: 275 m.
• Kinakalkula ang altitude gamit ang GPS sa Hybrid Baro + 3D mode: 295 m (+ 7%)
• Altitude na kinakalkula gamit ang GPS sa Hybrid Baro + GPS mode: 297 m (+ 8%).
• Naka-synchronize na pag-akyat sa IGN MNT: 271 m (-1,4%)
• Naka-synchronize na pag-akyat sa Sonny MNT: 255 m (-7%)

Ang "Truth" ay malamang na nasa labas ng 275m IGN dahil sa setting ng curve.

Halimbawa ng awtomatikong pag-calibrate (compensation) ng GPS barometric altimeter sa panahon ng rutang ipinapakita sa itaas (Orihinal na log file mula sa GPS):

• Walang patayong akumulasyon para sa pagkalkula ng pagkakaiba sa taas: 5 m, (Ang parametrization ay magkapareho sa mga kurba ng mapa ng IGN),
• Altitude sa panahon ng pagkakalibrate / pag-reset:
  • GPS 113.7 m,
  • Barometric altimeter 115.0 m,
  • Taas MNT 110.2 m (Carte IGN 110 m),
• Pag-ulit (Settlement Period): 30 minuto
• Barometric correction para sa susunod na 30 minuto: – 0.001297