Przechwytywanie dokładnych punktów GPS za pomocą urządzeń mobilnych

Obecnie pracuję w Wietnamie jako przewodnik wspinaczkowy, ale wykorzystuję swoje umiejętności GIS, wykonując dla firmy boczny projekt polegający na mapowaniu tras wspinaczkowych. Wraz z innym pracownikiem, który jest programistą aplikacji, naszym celem jest opracowanie cyfrowego przewodnika po okolicy.

Aby ten projekt działał dla mnie, muszę być w stanie wziąć dość dokładne punkty GPS, ponieważ istnieją tylko kilka metrów od siebie funkcje, które muszą być widoczne, ale oczywiście sprzęt klasy do badań nie jest i jest dla mnie opcją . Korzystam z aplikacji GPS Averaging, aby uzyskać kilkaset punktów dla każdej lokalizacji.

Pomimo tych średnich, mam niewielkie szczęście w osiągnięciu dokładności w punktach wyjściowych i podejrzewam, że moja precyzja jest również niska, ponieważ zgłoszony błąd w aplikacji staje się bardzo niski (0,8 m) po około 20 zebranych punktach, a następnie idzie w górę do około 3 m po zebraniu 200-300 punktów. Jednak gdy importuję te punkty, rzeczywiste błędy wydają się znacznie przekraczać 3 metry.

Co mogę zrobić, aby poprawić dokładność punktu GPS z urządzenia mobilnego?

Obecnie pracowałem nad tym tylko z urządzeniami z Androidem, ale mam również dostęp do urządzeń iOS, jeśli zapewniają one doskonałe układy GPS.

Zrobiłem dokładnie to samo w tych samych celach - tworzenie przewodników wspinaczkowych opartych na GIS za pomocą punktów GPS pobranych telefonem komórkowym. Zebrałem swoje punkty za pomocą iPhone'a i aplikacji iGIS. W iGIS podoba mi się jego zdolność do odczytu / zapisu bezpośrednio do plików shapefiles, dzięki czemu można uzyskać konfigurację schematu atrybutów poza aplikacją.

Zrzut ekranu niektórych zebranych punktów trasy wspinaczkowej:

Jeśli chodzi o poprawę dokładności zdobywania punktów GPS pod klifami i w osłonach drzew - nie ma wiele do zrobienia (szczególnie przy użyciu telefonu). Mówiąc z własnego doświadczenia, nawet odbiornik GPS klasy RTK walczy w tych warunkach, aby uzyskać blokadę wystarczającą do podjęcia lokalizacji o wysokiej dokładności. Wynika to z interferencji i niedrożności sygnałów, które urządzenie próbuje pogodzić, aby uzyskać dokładne rozwiązania punktowe.

Jednak w przypadku przewodnika wspinaczkowego punkty prawdopodobnie nie potrzebują bardzo dokładnych pozycji bezwzględnych (na przykład dokładne współrzędne geograficzne), ale raczej dokładne pozycje względne względem siebie (tak, że gdy wspinacz dotrze do określonego obszaru w przewodnik, mogą łatwo odróżnić pobliskie trasy od siebie).

Używając telefonu, moją metodologią, aby spróbować uzyskać rzeczy tak dokładne, jak to możliwe, były: 1) weź wiele punktów, jak robisz i uśrednij współrzędne 2) w pobliżu dużych ścian klifu, jeśli to możliwe, zabierz punkty pod kątem prostym od klifu, więc że klif jest mniej przeszkodą; a następnie przenieś punkty z powrotem do powierzchni klifu podczas fazy mapowania za pomocą zdjęć lotniczych lub danych topograficznych 3) dla wspinaczkowych tras w bliskiej przestrzeni, przejmij punkty kontrolne w obszarach, które są mniej utrudnione, a następnie użyj długiej taśmy mierniczej, aby wykonać pomiary z te punkty kontrolne do tras; następnie zamapuj punkty za pomocą swoich szkiców później

Próbka gotowego przewodnika:

W takim przypadku możesz być bardziej precyzyjny, jeśli później dostroisz punkty na komputerze. Na przykład spróbuj zanotować położenie punktu względem drzewa lub innej znaczącej cechy krajobrazu.

W każdym razie, nawet jeśli umieścisz swój punkt idealnie we właściwym miejscu, bardzo prawdopodobne jest, że użytkownik twojego przewodnika nie będzie miał lepszego GPS niż twój. Byłoby więc rodzajem „przesady”, aby zlokalizować swój punkt z dokładnością <m, jeśli nikt nie użyje urządzenia z taką precyzją do jego znalezienia.

Wreszcie, i to w tym samym kierunku co #mpianka powyżej, ważniejsze jest, aby poprawnie zlokalizować punkty względem siebie, a nie absolutnie w systemie geodezyjnym.

To może nie być twój odczyt GPS. Baza mapy prawdopodobnie nie będzie tak dokładna jak twoje odczyty. Prawdopodobnie / prawdopodobnie doświadczasz różnicy między pozycją absolutną a pozycją względną / kartograficzną / orto. Chyba że obszar, który badasz, został zmapowany z dużą dokładnością, umieszczenie na nim twojej pozycji może wydawać się niedokładne.

Nie sądzę, aby współrzędne GPS kiedykolwiek zapewniły dokładność wymaganą do identyfikacji poszczególnych tras wspinaczkowych. Jak wiadomo, trasy często krzyżują się ze sobą lub przechodzą z jednej pozycji XY do drugiej.

Niektóre mogą się też przesadzać, co znacznie zmniejszy szanse na uzyskanie przez ciebie lub twoich użytkowników dokładnej pozycji.

Myślę, że najlepszym rozwiązaniem byłoby rozbicie obszarów wspinaczkowych na sektory. Następnie można użyć GPS jako przewodnika po sektorze i tradycyjnych ukośnych zdjęć topo do identyfikacji trasy.

W Wielkiej Brytanii wykonano naprawdę interesujące prace nad interaktywnymi toposami. Obejrzyj „Zoom Topo” na stronie British Mountaineering Council: https://www.thebmc.co.uk/zoomtopo/cloggy/

Nie jestem pewien, czy algorytm został opracowany i wdrożony na szeroką skalę, ale istnieje sposób na poprawienie dokładności za pomocą wielu smartfonów udostępniających informacje.

Zobacz „Śledzenie różnicowe wysokiej dokładności tanich odbiorników GPS”

oraz „Pozycjonowanie centymetrowe za pomocą anteny GNSS jakości smartfona”

Google Scholar