Эмне үчүн GPS же STRAVA бийиктигиңиз так эмес?

Кайталануучу суроо же суроо бийиктиктин тактыгына жана GPS бийиктиктеринин айырмачылыктарына байланыштуу пайда болот.

Бул анча маанилүү эместей сезилиши менен, так бийиктикти алуу кыйынга турат, бирок горизонталдык тегиздикте стрелка, аркан, геодезиялык чынжырды оңой жайгаштырсаңыз же аралыкты өлчөө үчүн дөңгөлөктүн айланасын чогулта аласыз. экинчи жагынан эсептегичти 📐 вертикалдуу тегиздикке коюу кыйыныраак.

GPS бийиктиктери жердин формасын математикалык чагылдырууга негизделген, ал эми топографиялык картадагы бийиктиктер жер шары менен байланышкан вертикалдык координаттар системасына негизделген.

Демек, булар бир учурда дал келиши керек болгон эки башка система.

Бийиктик жана вертикалдуу төмөндөө - көпчүлүк велосипедчилер, тоо байкерлери, саякатчылар жана альпинисттер сапардан кийин кеңешүүнү каалашат.

Вертикалдык профилди жана туура бийиктиктин айырмасын алуу боюнча нускамалар тышкы GPS колдонмолорунда (мисалы, Garmin GPSMap диапазонунун колдонмолорунда) салыштырмалуу жакшы документтештирилген, парадоксалдуу, бул маалымат GPS колдонуучу колдонмолорунда дээрлик жок же сырдуу. велосипедчилер үчүн (мисалы, Garmin Edge GPS диапазону үчүн жол көрсөткүчтөр).

Garminдин сатуудан кийинки кызматы TwoNav сыяктуу бардык пайдалуу кеңештерди берип жатат. Башка GPS өндүрүүчүлөрү же колдонмолору үчүн (Stravaдан тышкары) бул чоң боштук 🕳.

бийиктигин кантип өлчөө керек?

Бир нече техникалар:

• Атактуу Фалес теоремасын практикада колдонуу,
• Ар кандай триангуляция ыкмалары,
• бийиктик өлчөгүчтү колдонуу,
• Радар, келишим,
• Спутниктик өлчөөлөр.

Барометрдик бийиктик өлчөгүч

Стандартты аныктоо керек болчу: бийиктик өлчөгүч бир жердин атмосфералык басымын бийиктикке которот. 0 м бийиктикте деңиз деңгээлинде 1013,25°С температурада 15 мбар басым туура келет.

Практикада бул эки шарт деңиз деңгээлинде сейрек кездешет, мисалы, бул макаланы жазып жатканда, Нормандиянын жээгиндеги басым 1035 мбар, ал эми температура 6 ° жакын, бул бийиктикте катага алып келиши мүмкүн. болжол менен 500 м.

Барометрдик бийиктик өлчөгүч, басым/температура шарттары турукташса, кайра жөндөөдөн кийин так бийиктикти берет.

Жөнгө салуу - бул жердин бийиктигин так сактоо, андан кийин бийиктикти өлчөөчү бул бийиктикти атмосфералык басымдын жана температуранын өзгөрүшүнө жооп кылып тууралайт.

Температуранын төмөндөшү 🌡 басым ийри сызыктарын тарытат жана бийиктикти жогорулатат, ал эми температура жогоруласа, тескерисинче.

Көрсөтүлгөн бийиктиктин мааниси айлана-чөйрөнүн температурасынын өзгөрүшүнө сезгич болот, бийиктик өлчөгүчтү билегине кармап же тагынган колдонуучу жергиликтүү температуранын өзгөрүшүнүн көрсөтүлгөн мааниге тийгизген таасирин билиши керек (мисалы: саат жең менен жабык/ачык, ылдам же жай кыймылдардан улам салыштырмалуу шамал, дене температурасынын таасири ж.б.).

Туруктуу аба массасын жөнөкөйлөтүү үчүн, бул туруктуу аба ырайы 🌥.

Туура колдонулганда, барометрдик бийиктик өлчөгүч аэронавтика, сейилдөө, альпинизм сыяктуу ар кандай колдонмолор үчүн ишенимдүү маалымдама куралы болуп саналат ...

Бийиктик GPS

GPS жердин бийиктигин Жерди окшоштурган идеалдуу сферага карата аныктайт: "Эллипсоид". Жер жеткилең эмес болгондуктан, бул бийиктикти "геоид" бийиктигине 🌍 алуу үчүн өзгөртүү керек.

GPS аркылуу изилдөө маркеринин бийиктигин окуган байкоочу анын GPS идеалдуу кабыл алуу шарттарында туура иштеп жатканына карабастан, бир нече ондогон метрлик четтөөлөрдү көрө алат. Балким GPS кабыл алгыч туура эместир?

Бул айырма эллипсоидди моделдөөнүн тактыгы менен түшүндүрүлөт, атап айтканда, Жердин бети идеалдуу сфера болбогондуктан татаал, аномалияларды камтыган, адам тарабынан жасалган модификацияларга дуушар болгон жана тынымсыз өзгөрүп турган геоиддик модель. (Теллур жана адам).

Бул так эместиктер GPSке мүнөздүү болгон өлчөө каталары менен айкалышат жана GPS тарабынан билдирилген бийиктиктеги так эместиктердин жана туруктуу өзгөрүүлөрдүн себеби болуп саналат.

Жакшы горизонталдык тактыкты жактаган спутник геометриялары, башкача айтканда, спутниктердин горизонтто төмөн жайгашуусу бийиктикти так аныктоого тоскоол болот. Тик тактыктын чоңдук тартиби горизонталдык тактыктан 1,5 эсе көп.

Көпчүлүк GPS чипсет өндүрүүчүлөрү математикалык моделди программалык камсыздоого бириктирет. жердин геодезиялык моделине жакындайт жана бул моделде көрсөтүлгөн бийиктикти камсыз кылат.

Демек, эгер сиз деңизде бара жаткан болсоңуз, анда терс же оң бийиктикти көрүү адаттан тыш көрүнүш эмес, анткени жердин геодезиялык модели жеткилең эмес жана бул кемчиликке GPSке мүнөздүү катаны кошуу керек. Бул каталардын айкалышы кээ бир жерлерде 50 метрден ашык бийиктиктин четтөөсүнө алып келиши мүмкүн 😐.

Геоиддердин моделдери такталган, атап айтканда, GNNS позициясын аныктоонун натыйжасында алынган бийиктик бир нече жылдар бою так эмес болуп кала берет.

Digital Terrain Model "DTM"

DTM тордон турган санарип файл, ар бир тор (квадрат элементардык бет) ошол тордун бети үчүн бийиктиктин маанисин берет. Дүйнөлүк бийиктик моделинин учурдагы тор өлчөмү жөнүндө идея 30 м х 90 м. DTM файлы (же DTM, англис тилиндеги Digital Terrain Model).

DEMдин негизги кемчилиги анын ишенимдүүлүгү (аномалиялар, тешиктер) жана файлдын тактыгы; Мисалдар:

• ASTER DEM кадамы (тор же пиксел) 30 м, горизонталдык тактыгы 30 м жана бийиктиктин бийиктиги 20 м менен жеткиликтүү.
• MNT SRTM 90 м аралыкта (тор же пиксел), болжол менен 16 м бийиктикте жана 60 м планиметриялык тактыкта ​​жеткиликтүү.
• Sonny DEM модели (Европа) 1°x1° кадамдар менен, башкача айтканда, кеңдикке жараша 25 x 30 м тартибинде клетканын өлчөмү менен жеткиликтүү. Сатуучу эң так маалымат булактарын түзгөн, бул DEM салыштырмалуу так жана OpenmtbMap акысыз картасы аркылуу TwoNav жана Garmin GPS үчүн “оңой” колдонсо болот.
• IGN DEM 5m x 5m акысыз (2021-жылдын январынан баштап) 1м x 1м же 5м x 5м кадамдар менен 1 м вертикалдык чечилиши менен жеткиликтүү. Бул DEMге кирүү бул колдонмодо түшүндүрүлгөн.

Резолюцияны (же файлдагы маалыматтардын тактыгын) ошол маалыматтардын чыныгы тактыгы менен чаташтырбаңыз. Көрсөтүүлөрдү (өлчөөлөрдү) жер шарынын бетине жакын метрге чейин байкоо жүргүзүүгө мүмкүндүк бербеген приборлордон алууга болот.

IGN DEM, акысыз 🙏 2021-жылдын январь айынан баштап, бул ар кандай аспаптар менен алынган окуулардын (өлчөөлөрдүн) жамаачы. Акыркы изилдөөлөр үчүн сканерленген аймактар ​​(мисалы, сел коркунучу) 1 м резолюцияда сканерленген, башка жерлерде тактык бул мааниден өтө алыс болушу мүмкүн. Бирок, файлда маалыматтар талааларды 5x5m же 1x1m кадам менен толтуруу үчүн интерполяцияланган.IGN 2026-жылга чейин Францияны толугу менен камтуу максатында жогорку резолюциядагы шайлоо кампаниясын баштады жана ошол күнү IGN DEM так болот. жана 1x1x1m аралыкта бекер. ...

ДЭМ жердин бийиктигин көрсөтөт: инфраструктуранын бийиктиги (имараттар, көпүрөлөр, тосмолор ж.б.) эсепке алынбайт. Токойдо бул дарактардын түбүндөгү жердин бийиктиги, суунун үстү бир гектардан ашык бардык суу сактагычтар үчүн жээктин бети.

Клеткадагы бардык чекиттер бирдей бийиктикке ээ, ошондуктан жардын четинде, файлдын жайгашкан жеринин белгисиздигинен улам, жайгашкан жердин белгисиздиги менен жыйынтыкталган, алынган бийиктик кошуна уячанын бийиктиги менен бирдей болушу мүмкүн.

Кабыл алуунун идеалдуу шарттарында GPS позициясын аныктоонун тактыгы 4,5 м жана 90% түзөт. Бул көрсөткүч эң акыркы GPS кабыл алгычтарда (GPS + Glonass + Galileo) көрүнүп турат. Демек, тактык 90 жана 100 м (ачык асман, маскаларды кошпогондо, капчыгайларды кошпогондо, ж.б.) чыныгы жайгашкан жердин 0дөн 5 жолу. 1 x 1 м клеткасы менен DEMди колдонуу тескери натыйжа берет.анткени туура тордо болуу шансы сейрек болот. Бул тандоо процессорду эч кандай кошумча нарксыз басып калат!

Колдонула турган DEM алуу үчүн:

• TwoNav GPS: 5 м CDEM (RGEALTI).

• Garmin GPS: Sonny маалымат базасы

  TwoNav GPS үчүн өз DEM түзүүнү үйрөнүңүз. Деңгээлдин ийри сызыктарын Qgis программасын колдонуу менен алууга болот.

GPS аркылуу бийиктикти аныктоо

Чечимдердин бири DEM файлын GPS навигаторуңузга жүктөө болушу мүмкүн, бирок бийиктик сеткалардын өлчөмүн кичирейтсе жана файл жетиштүү так (горизонталдуу жана вертикалдуу) болгондо гана ишенимдүү болот.

DEM сапаты жөнүндө жакшы түшүнүк алуу үчүн, мисалы, көлдүн рельефин элестетүү же көлдү кесип өткөн жолду куруу жана 2D бөлүгүндө бийиктиктерди байкоо жетиштүү.

Сүрөт: LAND программасы, туура DEM менен 3D чоңойтуу x XNUMX менен Жерардмер көлүнүн көрүнүшү. Торлордун рельефке проекциясы учурдагы DEM чегин көрсөтөт.

Сүрөт: LAND программасы, туура DTM менен 2D форматында Жерардмер көлүнүн "BOG" көрүнүшү.

Бардык заманбап "жакшы сапаттагы" GPS аппараттары компас жана санариптик барометрдик сенсор бар, демек, барометрдик бийиктик өлчөгүч; Бул сенсорду колдонуу сиз бийиктикти белгилүү чекитке койгон шартта так бийиктикти алууга мүмкүндүк берет (Гармин сунушу).

GPS пайда болгондон бери GPS тарабынан берилген бийиктиктин так эместиги, так географиялык абалды камсыз кылуу үчүн барометр бийиктигин жана GPS бийиктигин колдонгон аэронавтика үчүн гибриддештирүү алгоритмдерин иштеп чыгууга түрткү берди. бийиктик. Бул ишенимдүү бийиктик чечим жана ачык TwoNav практикасы үчүн оптималдаштырылган GPS өндүрүүчүлөрдүн артыкчылыктуу тандоосу болуп саналат. жана Garmin.

Garmin'де GPS сунушу колдонуучунун профилине (сыртта, велосипед тебүү, тоо велосипединде ж.б.) ылайык киргизилген, андыктан колдонуучу колдонмолоруна жана сатуудан кийинки кызматка кайрылуу маанилүү.

Оптималдуу чечим сиздин GPSти тандоого коюу:

• Бийиктик = Барометр + GPS, эгер GPS уруксат берсе,
• Бийиктик = Барометр + DTM (MNT) эгер GPS уруксат берсе.

Бардык учурларда, барометр менен жабдылган GPS үчүн, барометрди баштапкы чекитте анын минималдуу бийиктигине кол менен орнотуңуз. Тоолордо ⛰ узакка чуркоодо, өзгөчө температуранын жана аба ырайынын өзгөрүшүнө байланыштуу абалды өзгөртүү керек.

Кээ бир Garmin GPS менен оптималдаштырылган велосипед тебүү аппараттары белгилүү бийиктиктеги жол чекиттериндеги барометрдик бийиктикти автоматтык түрдө баштапкы абалга келтирет, бул тоо велосипеди үчүн өзгөчө акылдуу чечим. Бирок, колдонуучу, мисалы, ашуулардын бийиктигин жана өрөөндүн түбүн калтыруу алдында билдирүүсү керек; кайтканда бойдун айырмасы так болот 👍.

Barometer + (GPS же DTM) режиминде өндүрүүчү барометр, GPS же DEM тарабынан көрүлгөн көтөрүлүү ырааттуу болушу керек деген принципке негизделген автоматтык барометрди тууралоо алгоритмин камтыйт: бул принцип колдонуучулар үчүн чоң ийкемдүүлүктү сунуштайт жана сыртта иштөө үчүн абдан ылайыктуу. иш-чаралар.

Бирок, колдонуучу чектөөлөрдү билиши керек:

• GPS геоидге негизделген, ошондуктан эгер колдонуучу жасалма рельефтен өтсө (мисалы, шлак төгүүчү жайларга), оңдоолор бузулат,
• DEM жердеги жолду көрсөтөт, эгерде колдонуучу адам инфраструктурасынын олуттуу бөлүгүн (виадук, көпүрө, жөө жүргүнчүлөр үчүн көпүрөлөр, тоннелдер ж.

Ошентип, так бийиктикти жогорулатуу үчүн оптималдуу жол-жобосу төмөнкүдөй:

1️⃣ Башында барометрдик сенсорду тууралаңыз. Бул жөндөөсүз бийиктиктер өзгөртүлөт (которулат), аба ырайына байланыштуу дрейф аз болсо (тоолордун сыртындагы кыска жол) деңгээлдин айырмасы туура болот. Garmin үй-бүлөлүк GPS колдонуучулары үчүн "gpx" бийиктиктери Garmin жана Strava тарабынан коомчулук үчүн колдонулат, ошондуктан маалымат базасына туура бийиктик профилин киргизген жакшы.

2️⃣ Узак сапарларда (> 1 саат) жана тоолордо аба ырайынын шарттарына байланыштуу дрейфти (бийиктик жана бийиктиктеги ката) азайтуу үчүн:

• Тандоого көңүл буруңуз Барометр + GPS, жасалма рельефи бар сырткы аймактар ​​(таштандылар, жасалма дөңсөөлөр ж.б.),
• Тандоого көңүл буруңуз Барометр + DTM (MNT)эгерде сиз IGN DTM (5 x 5 м тор) же Sonny DTM (Франция же Европа) инфраструктурасынын олуттуу көлөмүн (жөө жүргүнчүлөр көпүрөлөрү, эстакадалар ж.

Бийиктик айырмасын иштеп чыгуу

Мурунку саптарда сүрөттөлгөн бийиктик маселеси көбүнчө эки практиктин ортосундагы бийиктиктин айырмасы ар кандай экенин байкагандан кийин пайда болот же ал GPS же STRAVA сыяктуу тиркемеде окулганына жараша өзгөрүп турат (STRAVA жардамын караңыз).

Биринчиден, сиз эң ишенимдүү бийиктикти камсыз кылуу үчүн GPSиңизди тууралашыңыз керек.

Картаны окуу менен деңгээлдердин айырмасын алуу абдан жөнөкөй, көбүнчө практик экстремалдык өлчөмдөрдүн чекиттеринин ортосундагы айырманы аныктоо менен чектелет, бирок, тагыраак айтканда, сумманы алуу үчүн оң контур сызыктарын санап чыгуу керек. .

Санарип файлында горизонталдуу сызыктар жок, GPS программасы, трек пландоочу тиркеме же талдоо программасы "кадамдарды же бийиктик өсүштөрүн топтоо" үчүн конфигурацияланган.

Көп учурда "эч кандай топтоо" конфигурацияланышы мүмкүн:

• TwoNav ичинде орнотуу параметрлери бардык GPS үчүн жалпы
• Gaminде сиз колдонуучу нускамасынан жана сатуудан кийинки кызматтан кайрылышыңыз керек (ар бир модель типтүү колдонуучу профилине ылайык өзүнүн өзгөчөлүктөрүнө ээ)
• OpenTraveller колдонмосунда бийиктиктин айырмасын аныктоо үчүн сезгичтик чегин тууралоону сунуш кылган вариант бар.

Ар кимдин өзүнүн чечими бар 💡.

Онлайн талдоо үчүн веб-сайттар же программалык камсыздоо бийиктикти алмаштырууга умтулушат өзүнүн бийиктиги маалыматтары менен "gpx" файлдарынан.

Мисал: STRAVA төмөнкүдөн алынган тректерден алынган бийиктиктердин жардамы менен түзүлгөн "түпкүлүктүү" бийиктиктин файлын түздү GPS STRAVAга белгилүү жана барометрдик сенсор менен жабдылган.Кабыл алынган чечим GPS STRAVAга белгилүү деп болжолдойт, андыктан учурда ал негизинен GARMIN диапазонунан алынган жана файлдын ишенимдүүлүгү ар бир колдонуучу бийиктикти кол менен баштапкы абалга келтирүүгө кам көргөн деп болжолдойт. .

Ал эми практикалык кесепеттерге келсек, көйгөй өзгөчө топтук сейилдөө учурунда пайда болот, анткени ар бир катышуучу 🚵 алардын бийиктигинин айырмасы GPSтин түрүнө жараша башка катышуучулардын деңгээлинен айырмаланарын байкашы мүмкүн же бул түшүнбөгөн кызык колдонуучу. эмне үчүн айырма GPS бийиктиги, талдоо программасы же STRAVA башкача.

Кемчиликсиз тазаланган STRAVA дүйнөсүндө, GPS GARMIN колдонуучулар тобунун бардык мүчөлөрү, негизинен, GPS менен STRAVAда бирдей бийиктикти көрүшү керек. Бирок бул айырманы бийиктикти жөндөө менен гана түшүндүрүүгө болот эч нерсе билдирилген бийиктик айырмасы туура экенин тастыктайт.

Бул колдонуучу тобунун STRAVAга белгилүү эмес GPSи бар мүчөсү, анын GPS көрсөткөн деңгээл айырмасы башка болсо да, STRAVAда анын жардамчылары сыяктуу бийиктиктин айырмасын көрүшү логикалык. Ал өзүнүн жабдууларын күнөөлөшү мүмкүн, бирок ал туура иштейт.

Бийиктиктин айырмасынын чыныгы маанисине эң жакыны IGN картасын окуп жатканда дагы эле ФРАНЦИЯда же БЕЛГИЯДА алынат., бир кыйла өнүккөн геоидди ишке киргизүү бара-бара GNSS көздөй белгини жылдырат

GNSS: Спутник системасынын жардамы менен геолокация жана навигация: Жер бетиндеги же ага жакын жердеги чекиттин ордун жана ылдамдыгын ошол чекитте кабыл алынган бир нече жасалма спутниктерден радиосигналдарды иштетүү аркылуу аныктоо.

Эгер сиз бийиктиктин айырмасын алуу үчүн программага же тиркемеге таянышыңыз керек болсо, сиз бул программаны сайттын IGN картасынын контур сызыктарына ылайык топтоо кадамынын маанисин тууралоо үчүн тууралашыңыз керек, башкача айтканда, 5 же 10 м. Кичинекей кадам тамчыга айланат, бардык майда секирүү же дөңсөөлөргө өтүү, жана тескерисинче, өтө бийик кадам майда дөңсөөлөрдүн көтөрүлүшүн жок кылат.

Бул сунуштарды колдонгондон кийин, автордун эксперименти көрсөткөндөй, GPS же анализдик программалык камсыздоонун жардамы менен алынган бийиктиктин маанилери ишенимдүү DEM менен жабдылган "туура" диапазондо кала берет, IGN картасынын да өзүнүн белгисиздиктери бар деп ойлосокIGN картасы 1 / 25 менен алынган баа менен салыштырганда.

Башка жагынан алганда, STRAVA тарабынан жарыяланган маани, адатта, ашыкча көрсөтүлөт. Колдонуучулардын "пикирине" негизделген STRAVA колдонгон метод теориялык жактан чындыкка абдан жакын баалуулуктарга тез конвергенцияны алдын ала айтууга мүмкүндүк берет, бул коноктордун санына жараша BikePark'те орун алышы керек. же абдан бош тректер!

Бул ойду конкреттүү түрдө көрсөтүү үчүн, бул жерде 20 км узундуктагы адырлуу жолдо туш келди алынган трассанын анализи келтирилген. "Барометрдик" GPS бийиктиги учуп кетердин алдында коюлган, ал "Барометрдик + GPS" бийиктигин камсыз кылат, DTM так болушу үчүн кайра иштелип чыккан ишенимдүү DTM. Биз STRAVA ишенимдүү бийиктик профилине ээ боло турган аймактан тышкарыбыз.

Бул IGN менен GPSтин ортосундагы айырма эң чоң жана IGN менен STRAVA ортосундагы айырма эң кичине болгон тректин иллюстрациясы. GPS менен STRAVA ортосундагы аралык 80 м жана чыныгы "IGN" алардын ортосунда.

Бийиктиктер
Бөлүм	Келүү	Макс	мүн	бийиктик	Четтөө / IGN
GPS (Барьер + GPS)	122	124	150	98	198	-30
DTM боюнча бийиктикти тууралоо	122	122	150	98	198	-30
FOOD	280	51 +
IGN карталары	122	122	148	99	228,5	0