Pomôžte, môj GPS nemeria správne výškové metre!
Skúsenosti z 10 rokov profesionálneho športu
Pomôžte, môj GPS nemeria správne výškové metre.
Nadmorská výška, to sú tie, za ktoré bojuje krv a pot Trofeje cyklistov, Lyžiari, Horský bežec a chodítko. Výškomery, to je tiež téma na diskusiu S Potenciál výbuchu a hrubé účinky na ego a náladu. Údajne nesprávne rozhodnutie môže v prípade ambicióznych ľudí takmer vyvolať náboženské vojny. Ale počkajte ...
Nemuselo by byť pomerne ľahké určiť výškový prírastok?
Bohužiaľ nie. Ani v dobe GPS, satelitné určovanie polohy objektov na Zemi, všeobecné meranie a digitalizácia Zeme až do posledného rohu. Aj keď funkcia Street-View na domácom počítači vytvára realistické snímky aj tých najodľahlejších ulíc v Botswane, stále nie je možné určiť absolútne presnú polohu nad hladinou mora, nieto ešte určiť presný výškový rozdiel.!
Aby ste to pochopili, musíte sa trochu vrátiť ... To, že hladina svetových oceánov (= hladina mora) sa ponúka ako nulová úroveň pre informácie o nadmorskej výške, je sama o sebe logická . Čo iné by ste si mali vziať? Iba hladina mora sa tiahne zemou. A morská hladina by preto museli byť „vyvážené“ byť všade rovnaká . Viac alebo menej…
„Viac alebo menej“ je kľúčové slovo, pokiaľ ide o presnosť ... .
„Správna“ hladina mora.: Absolútna „NULA“.
Na morskej pláži, kde sa hladina mora stretáva s pevninou, by bola výška 0 m nad morom. Správne? Nie, fakt nie. Tiež v More posúva vodné masy a nielen kvôli prílivom a odlivom. Vietor, prekážky medzi ostrovmi a výsledné prúdy, ale aj rozdiely v teplote vody a slanosti určujú rozdiely v hladine vody. Z dlhodobého hľadiska, samozrejme, tiež Zmena podnebia. Takže. kde PRESNE je hladina mora 0 m nad morom? A potom, aj keby sa táto otázka vyriešila. ako by mali byť tieto vedomosti užitočné na určenie nadmorskej výšky niekde v kopcovitom vnútrozemí Luzernu?
O prvej otázke - "Kde presne je hladina mora NULA"- dá sa na ne pomerne ľahko odpovedať. TheNulová hladina je stredná hladina vody v oceánoch sveta. To je určené pomocou rôzne pobrežné rozchody môžu byť hladiny vody stanovené po celé desaťročia, takže vyššie uvedené fluktuácie sú vyvážené ... Zatiaľ čo fluktuácie (t. j. hore a dole) sú vyvážené, trendy nemožno vyvážiť: t. j. dlhodobé pohyby jedným smerom (napr. čoraz menej vody v dôsledku odparovania a globálneho otepľovania alebo čoraz viac vody v dôsledku topenia polárnych čiapočiek) . Tieto trendy majú z dlhodobého hľadiska prirodzenú úlohu.
Na čo je teraz užitočné vedieť, kde je ZERO na pobreží? Až na to, že môžete vytesať priamku do skaly, aby ste dokumentovali nulovú hladinu vody. A teraz?
Keby sme to vedeli len teraz, ako ďaleko by bola táto ABSOLÚTNA NULA od stredu Zeme, potom by sme mohli mentálne alebo na modeli umiestniť na svete guľôčku na úrovni NULA. Takto by sme dostali nulovú hladinu ako referenčnú hodnotu pre každý bod na Zemi (vrátane vnútrozemia Luzernu). Jeden ako Geoid sa nazýva „model Zeme“. Čo nás privádza k ďalšiemu problému. Ako merať vzdialenosť do stredu Zeme?Odpoveď je ... „nepriamo“ gravitáciou. OnV každom bode geoidu, „nulovej sfére“, je gravitačný ťah rovnaký ako na úrovni mora.
Inými slovami: Povrch tejto nulovej gule by bol povrchom zeme, keby sa zem skladala iba z mora. Gravitačný ťah by v skutočnosti závisel iba od vzdialenosti do stredu Zeme. Prakticky však tiež zo zhutnenia Zeme v Zemi. Preto je Povrch geoidu nie je plochý, ale skôr kopcovitý. Zem bez pevniny, ktorá by pozostávala iba z mora, by mala tvar zemiaka s početnými výtlkmi.
The Geoid je iba „merateľný" ale nepredvídateľné a preto ťažké pre praktické aplikácie, ako je kartografia alebo určovanie polohy GPS. Preto jeden má Skonštruované matematické modely, ktoré sa približujú čo najbližšie (približne +/- 50 m) ku geoidu. Jedným z nich je ten najbežnejší GPS zariadenia používali elipsoid WGS94 (existujú ďalšie, ktoré sa od toho líšia: Niekedy sa pokúsite ohnúť elipsoid a posunúť ho tak, aby bola zvlášť dobre znázornená príslušná oblasť záujmu: Súradnicový systém švajčiarske národné mapy (CH-1903), napr. je založený na elipsoide, ktorého ťažisko neprechádza stredom Zeme, ale je od neho mierne posunuté, toto samozrejme predstavuje čo najpresnejšie Švajčiarsko (blízko geoidu).
Na jednej strane, pomocou vypočítaného modelu pre povrch Zeme, Definujte polohovú mriežku pre súradnice, na druhej strane sa týmto spôsobom zobrazí aj nulová výška.
Čo to má teraz spoločné s GPS?
GPS určuje ako: súradnice, tak aj nadmorskú výšku pomocou elipsoidu ako referencie.
O tom, ako prebieha meranie GPS, sa tu nehovorí. Predpokladajme, že meranie je veľmi presné. Teraz je problém, že napr skutočné meranie (čo je v zásade meranie času - čas prechodu satelitu) pomocou uloženej elipsy
oides (väčšinou WGS94) je spoplatnená. Takto sa určuje poloha. Toto je s jedným Faktor nepresnosti približne +/- 5 metrov v 95% prípadov. Von Z satelitno-technických dôvodov je určovanie nadmorskej výšky obsadené neistotou, ktorá je približne 1,5 - 3-krát väčšia,
Ale to nie je všetko: GPS najskôr meria výšku nad uloženým elipsoidom (h). Kvôli „známej“ modelovej odchýlke (N) od geoidu sa stáva výškou H nad Hladina mora rozhodnutý. Táto objednávka Z rôznych dôvodov môže byť faktúra iba približná byť. ako polohovanie (tak až 15 metrov v 95% momentálne).
Výškový profil a chybyČo sa týka výškového profilu, resp. Ak sa pre každý meraný bod pre kladné metre prekonanej nadmorskej výšky stanoví rozdiel nadmorskej výšky k predchádzajúcemu bodu, chyby sa sčítajú/odčítajú. The Celková chyba sa zvyšuje, čím dlhšie trvá cesta a tým väčší je rozdiel v nadmorskej výške.
Záver: Dobre kalibrovaný barometer zvyčajne poskytuje lepšie údaje!
Ak to Barometer nebol kalibrovaný, alebo to Barometer nespoľahlivý kvôli kolísavým podmienkam je ponúknuťNástroje ako STRAVA alebo GPSies (www.gpsies.com) Výškomery na základe údajov NASA (Misia raketoplánu v roku 2000). V tom čase raketoplán meral Zem pomocou radaru a špeciálnej technológie, aby bolo možné vytvárať 3D modely. Ale aj tu boli namerané údaje o výške nakoniec posunuté proti elipsoidu a prepočítané vzhľadom na geoid. Tieto údaje sú o niečo presnejšie ako údaje GPS (Eliminované chyby satelitu). Údaje SRTM-3 sú voľne dostupné. To, či táto korekcia prinesie lepšie hodnoty, závisí od toho, ako boli určené pôvodné údaje o nadmorskej výške. Barometrické stanovenie je najpresnejším variantom. SRTM-3 je však lepší ako dáta špecifické pre GPS, najmä pokiaľ ide o malý prijímač GPS.
Z vyššie uvedeného Z dôvodov by mal systém GPS vždy zaznamenávať výškový rozdiel barometricky, a Okrem toho by mal byť barometer pred prehliadkou vždy kalibrovaný. Pokiaľ ide o výkyvy počas prehliadky: Ak chcete ísť veľmi presne, je možné PRED prehliadkou uložiť niektoré výrazné body, ktoré vás počas prehliadky stretnú s výškou. Ak potom dospejete k predmetnému bodu, môžete sa upraviť. Týmto spôsobom sa dá chyba v konečnom dôsledku znížiť.