Настройка GPS для работы с российскими картами

Обсуждение материалов сайта: вопросы, замечания, предложения
geo
Новоприбывший
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 03 июн 2006, 18:39
Репутация: 0
Откуда: Алма-Ата

Сообщение geo » 25 авг 2006, 11:03

А что выступает в качестве пункта с известными координатами?
Пункты триангуляции, геодезических сетей сгущения и т.д.
Я занимаюсь этим профессионально. Специальность астрономогеодезия. Навигатор использую в качестве вспомогательного оборудования. Garmin 76S.
В общем, конечно, точность определения координат одним приёмником около 10 метров, но это когда спутники совсем уж неудачно расположены. Обычно же я выхожу на точку в пределах двух метров.

geologic
Гуру
Сообщения: 852
Зарегистрирован: 15 сен 2005, 13:19
Репутация: 6
Откуда: москва
Контактная информация:

Сообщение geologic » 29 авг 2006, 15:17

Ваше мнение понятно. Однако на практике, работая с любительскими Гарминами как с основным прибором, доводилось получать разбросы заметно шире... Я бы сказал, что точность в реальных условиях Сибири и Подмосковья, например, не до 10-15, а и до 100 метров может быть в плохие дни. Проверено не на одной тысяче точек.

Впрочем, я нисколько не сомневаюсь, что опытными руками при хорошем стечении спутников можно добиться и лучшего (сам недавно удивлен был после долгого перерыва, сколько "надежных спутников" висит на южном небе!) но рекомендовать этот опыт полевикам нашей полосы я бы поостерегся. Лучше пусть наймут опытного геодезиста с Trimble, чем экспериментируют с бытовыми GPS. Впрочем, кажется, это уже по соседней теме?

AndreyL
Завсегдатай
Сообщения: 484
Зарегистрирован: 17 авг 2006, 14:04
Репутация: 0
Откуда: Новосибирск

Сообщение AndreyL » 31 авг 2006, 15:08

Уважаемые Господа geo и geologic!

Прошу прощения, что вмешиваюсь в Вашу дискуссию, но меня заинтересовал момент калибровки GPS-приемников. Как это делается? С какой периодичностью? Что значит «прошляпили конвертацию»? Есть подозрение, что в этом ответ на вопрос Систематическая ошибка позиционирования ( viewtopic.php?t=1163 ), который я задал в форуме Общие вопросы.

geologic
Гуру
Сообщения: 852
Зарегистрирован: 15 сен 2005, 13:19
Репутация: 6
Откуда: москва
Контактная информация:

Поздравляю, Андрей.

Сообщение geologic » 31 авг 2006, 15:46

Вы добрались наконец до сути. СОбственно, осталось немного - настойте ваш GPS так, как детально описывает статья, и будет вам щастя (в виде коррекции вашей систематической ошибки). Именно эту коррекцию датума (конвертацию проекции) мы в свое время "прошляпили" для целого проекта.

Дискуссия по мотивам статьи обсуждает уже тонкости этого процесса коррекции, которые вам может быть пока и не интересны. Кто-то бьется за точность параметров коррекции на уровне первых метров, кто-то ищет официальный источник этих параметров...

AndreyL
Завсегдатай
Сообщения: 484
Зарегистрирован: 17 авг 2006, 14:04
Репутация: 0
Откуда: Новосибирск

Re: Поздравляю, Андрей.

Сообщение AndreyL » 31 авг 2006, 16:20

geologic писал(а):настойте ваш GPS так, как детально описывает статья, и будет вам щастя (в виде коррекции вашей систематической ошибки).
Не совсем так. Мне не важно, в какой СК работает мой приемник – для этого есть конверторы. По большому счету, мне, наверное, не очень важно, насколько он врет. Важно то, чтобы во всех местах (!) в любое время (!) у всех, с кем я работаю (!), приемники врали ОДИНАКОВО!

evdm0011
Интересующийся
Сообщения: 16
Зарегистрирован: 20 июл 2006, 10:34
Репутация: 0

Сообщение evdm0011 » 31 авг 2006, 16:37

В принципе, задача решается элементарно - заказываем создание VRS-сети на район, создаем диспетчерский центр, закупаем оборудование - стандартные двухчастотники с GSM-модемами, доплачиваем операторам сотовой связи за дополнительные вышки... Далее по мелочам. И имеем точность получаемых данных - в пределах первых сантиметров :) Сразу на всех приемниках, в любое время дня и ночи :) Всё решаемо :roll:

geologic
Гуру
Сообщения: 852
Зарегистрирован: 15 сен 2005, 13:19
Репутация: 6
Откуда: москва
Контактная информация:

Re: Поздравляю, Андрей.

Сообщение geologic » 01 сен 2006, 14:11

ПОнятно. если вы тоже на "ты" с датумом, то эту ошибку (точнее, сдвиг) вы умеете конвертировать, и об этом можно закрыть вопрос. Правда, мне тогда непонятно, откуда может возникнуть "систематический сдвиг размером в ~100 метров". МОжно об этом поподробнее? У вас реально такие данные, или вы "ттак думаете"? У нас на тыщи точек бытового ЖПСа ничего такого не наблюдалось. Вы также упоимнали, что это может быть из-за неправильной привязки топокарт - но это и есть вопрос системы координат!!! Похоже, всё-таки вы путаетесь, и как пишет evdm, "пытаетесь изобрести систему". Давайте отделим мух от котлет.

1. Систематический сдвиг из-за системы координат - неверный датум, карта не так привязана, неверные параметры СК(например, false easting) - все это не ошибки GPS, а человеческий фактор. Читаем статьи, налаживаем CК, устраняем и порядок.

2A. Остается систематически сдвиг - какой он? Стараниями geo мы знаем, что он может быть 2-5-10-15 м. Это на пределе точности GPS и тут я согласен с geo и evgm - либо дифференциальный режим, либо задаем сдвиг вручную. Как? если у нас есть соображения о сдвиге, вводим их в GPS. Откуда они могут быть? Geo описал подробно.

2Б. нет дифф. режима, нет реперов. Есть облака точек и треков, вроде бы смещенные систематически, т.е. на глаз это очевидно. МОжно попробовать математически обсчитать и такой сдвиг, например, тщательно обмерить очень много характерных точек (треками?) по нескольку раз, и попытаться сдвиг обсчитать. Вопрос будет опять же с чем сравнивать, с картой? С другим GPS? На практике так можно конечно решить этот вопрос, но не возле точности GPS и самой карты. Сдвиг 5 м при точности 10 м будет, конечно, фикцией.

AndreyL
Завсегдатай
Сообщения: 484
Зарегистрирован: 17 авг 2006, 14:04
Репутация: 0
Откуда: Новосибирск

Сообщение AndreyL » 01 сен 2006, 16:05

Я далеко не специалист в геодезии и ДЗ, а сама задача (как я ее пока вижу) выглядит примерно так:


Есть снимки Ландсат, продукт Geocover, Position Accuracy 50m (CI 90%). Есть снимки Спот5 (1А) и аэроснимки. Можно не выходя из института привязать Спот5 на Ландсат с точностью (RMS) около 10 м (хотя и разрешение Ландсата 14.5 м, просто много точек надо, теоретически можно и еще точнее). Дальше на это дело привязать аэроснимки (это еще предстоит). Дешифрируются именно аэроснимки. Результаты дешифрирования дополняются полевыми материалами. Аэроснимки есть не у всех полевиков, но у всех полевиков есть ГПС. Задача – как можно точнее совместить аэрофотомакет с точками полевых наблюдений, а также дать возможность полевикам как можно точнее выходить на намеченные точки (намеченные на снимках – потому СК и не очень важна, главное, чтобы у всех одинаковая).

Пока есть несколько маршрутов в одной части района. Совмещение точек ГПС с макетом показало, что отклонение точек ГПС в этом районе порядка 30 м на СЗ. У всех примерно одинаковое. Если бы не дальнейшие исследования, я бы, не задумываясь, рассчитал поправку и ввел ее в координаты ГПС. Возникает вопрос дальнейшей тактики. Понятно, что нужно корректировать снимок, но если после каждого маршрута мы будем перепривязывать снимок, то на работу времени не останется, тем более, что пересчитывать придется сразу несколько снимков разного разрешения. И есть подозрение, что проблема не только в снимке. Были наблюдения, что за время ночевки можно «уйти» метров на 10. С другой стороны, есть опыт возвращения на точку (заранее сохраненную в ГПС) с точностью 5 м - местность открытая, возвышенная, обычно Гармин показывает, что работает с точностью 4-6 м.

Поскольку я впервые столкнулся с проблемой (лучше сказать сам ее придумал – ведь работали раньше без космоснимков и ГПС – карта, компас и рулетка, аэроснимки с искажениями, по масштабу не совпадают с картой), я хотел познакомиться с методиками, касающимися моей задачи.

evdm0011
Интересующийся
Сообщения: 16
Зарегистрирован: 20 июл 2006, 10:34
Репутация: 0

Сообщение evdm0011 » 04 сен 2006, 09:52

В принципе, задача ясна. Т.е. Вы хотите совметисть снимки и выполнить дешифрирование средствами GPS. Насколько я понял, главный вопрос в том, как корректно привязать аэроснимки и потом по ним работать. Эта задача решалась, например, в Бюро Кадастра г.Таганрога и у них есть статьи по этому вопросу. http://www.cbt.ru/public/gps/ag132.php. Хочу заметить, что вряд ли Вам будет достаточно точностей, обеспечиваемых бытовыми навигаторами (даже если Вы не допустили ошибок при привязке и трансформации снимков, а похоже на это). Точности 3-15 метров не хватит даже для привязки снимков Landsat. Вы говорите о 4-6 метрах, но можете ли Вы поручиться за каждую снятую точку? Бытовые навигаторы имеют крайне приблизительные алгоритмы оценки точности (очень часто CEP - на сайте есть об этом статья). На мой взгляд, если Вы действительно хотите решить эту проблему, необходимо создать сеть пунктов на район, устанавливать базовые станции на них. В качестве роверов использовать, например, картографические приемники (в них Вы можете загрузить ваши снимки и непосредственно по ним работать). Ну и конечно - учиться. В технологии GPS далеко не все так просто, как кажется на первый взгляд. Кстати, в каком регионе Вы планируете проводить работы?

geologic
Гуру
Сообщения: 852
Зарегистрирован: 15 сен 2005, 13:19
Репутация: 6
Откуда: москва
Контактная информация:

evdm

Сообщение geologic » 04 сен 2006, 12:51

сказал точно, и выразил и мой взгляд - наш проект в Тюмени именно так и выглядел. Однако до серьезной геодезии у нас дело не дошло, поскольку метровая точность не требовалась по сути исследований. Поэтому при устранении систематического сдвига обходились "домашними" средствами . Они могут быть такие:

Перепривязать снимок по полевым точкам. Для этого нужно обязательно отснять не "полевые" точки, а все-таки силами геодезистов (хотя бы студентов) отснять характерные точки на открытой местности. Ошибка GPS в лесу достигает 150 и более метров, ошибка привязки ландсат - 600 м (наш случай).

Если новые снимки поступают регулярно, и вам хлопотно их каждый раз перепривязывать, да и может "нравится" вам, как они привязаны, лучше корректировать координаты. Вряд ли разумно вводить поправки во все GPS, это сложно контролировать, а вот корректировать их после ввода в GIS легче. Создается особая проекция, тот же ГК но со сдвигом (false easting + nothing). Как версия, разумеется, оригинальные данные сохраняются.

Еще вариант - заставить всех полевиков показывать свою точку и на карте (на снимке). Это разумно в закрытой местности, где координаты GPS мало что значат, все равно полевики их берут "на поляне под фонарем", и дальше пешком без азимута шествуют "на точку".

grig
Новоприбывший
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 10 авг 2011, 18:19
Репутация: 0

Re: Настройка GPS для работы с российскими картами

Сообщение grig » 10 авг 2011, 19:06

Хочу сделать небольшое уточнение. Те параметры сдвига эллипсоида, которые приведены в ГОСТах 2001 и 2008, дают точное преобразование координат только в совокупности с поворотами вокруг осей Y и Z. Неучёт этих поворотов дает ошибку порядка 10 м, зависящую от географического положения. Однако эти повороты довольно легко учесть, введя дополнительную поправку к параметрам сдвига (элементарная школьная стереометрия). Вот какие у меня получились формулы:
dX' = R * (cos B * sin L * Wz - sin B * Wy)
dY' = -R * cos B * cos L * Wz
dZ' = R * cos B * cos L * Wy
Здесь R - это средний радиус эллипсоида Красовского (6371100 м), B - широта, L - долгота.
Эти поправки нужно добавить к параметрам сдвига (точнее, к сумме параметров перехода СК-42 -> ПЗ-90 и перехода ПЗ-90 -> WGS-84). В итоге, например, для города Кирова параметры настройки Garmin получились такие:
dX=22.6
dY=-132.3
dZ=-84.6
или, округляя до метра, 23, -132 и -85.
Расхождение между семипараметрическим преобразованием (по ГОСТ) и трехпараметрическим с учетом вышеприведенных поправок получилось около 8 см (проверено в MapInfo 7.5).

grig
Новоприбывший
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 10 авг 2011, 18:19
Репутация: 0

Re: Настройка GPS для работы с российскими картами

Сообщение grig » 10 авг 2011, 19:21

Уточнение вдогонку: углы поворота в этих формулах, естественно, даны в радианах. В тексте ГОСТ они приведены в угловых секундах. Для пересчета секунд в радианы нужно величину угла разделить на 3600, потом ещё на 180, и результат умножить на 3.1415926 :)

Prospektoro
Новоприбывший
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 29 мар 2017, 01:08
Репутация: 0

Re: Настройка GPS для работы с российскими картами

Сообщение Prospektoro » 05 июн 2017, 09:36

grig писал(а):Хочу сделать небольшое уточнение. Те параметры сдвига эллипсоида, которые приведены в ГОСТах 2001 и 2008, дают точное преобразование координат только в совокупности с поворотами вокруг осей Y и Z. Неучёт этих поворотов дает ошибку порядка 10 м, зависящую от географического положения. Однако эти повороты довольно легко учесть, введя дополнительную поправку к параметрам сдвига (элементарная школьная стереометрия). Вот какие у меня получились формулы:
dX' = R * (cos B * sin L * Wz - sin B * Wy)
dY' = -R * cos B * cos L * Wz
dZ' = R * cos B * cos L * Wy
Здесь R - это средний радиус эллипсоида Красовского (6371100 м), B - широта, L - долгота.
Эти поправки нужно добавить к параметрам сдвига (точнее, к сумме параметров перехода СК-42 -> ПЗ-90 и перехода ПЗ-90 -> WGS-84). В итоге, например, для города Кирова параметры настройки Garmin получились такие:
dX=22.6
dY=-132.3
dZ=-84.6
или, округляя до метра, 23, -132 и -85.
Расхождение между семипараметрическим преобразованием (по ГОСТ) и трехпараметрическим с учетом вышеприведенных поправок получилось около 8 см (проверено в MapInfo 7.5).
Здравствуйте! Хотелось бы узнать, верны ли эти расчеты? Они, кажутся, сомнительно очень простыми :)

trir
Гуру
Сообщения: 4353
Зарегистрирован: 09 апр 2010, 19:30
Статьи: 1
Репутация: 793
Ваше звание: просто мимо прохожу
Откуда: Ё-бург

Re: Настройка GPS для работы с российскими картами

Сообщение trir » 05 июн 2017, 10:05

при точности GPS +-10м - вполне

Ответить

Вернуться в «Материалы сайта»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость