Erfassen genauer GPS-Punkte mit mobilen Geräten

Ich arbeite derzeit in Vietnam als Kletterführer, setze aber meine GIS-Kenntnisse ein, indem ich ein Nebenprojekt für das Unternehmen durchführe, das die Kartierung von Kletterrouten umfasst. Zusammen mit einem anderen Mitarbeiter, der App-Entwickler ist, ist es unser Ziel, einen digitalen Leitfaden für die Region zu erstellen.

Damit dieses Projekt für mich funktioniert, muss ich in der Lage sein, ziemlich genaue GPS-Punkte zu erfassen, da es Merkmale gibt, die nur wenige Meter voneinander entfernt sind und unterscheidbar sein müssen, aber offensichtlich sind Vermessungsgeräte hier keine Option für mich . Ich habe die App GPS Averaging verwendet , um mehrere hundert Punkte für jeden Standort zu sammeln.

Trotz dieser Durchschnittswerte habe ich sehr wenig Glück, die Genauigkeit meiner Ausgabepunkte zu erreichen, und ich vermute, dass meine Genauigkeit ebenfalls gering ist, da der in der App gemeldete Fehler nach etwa 20 gesammelten Punkten sehr niedrig wird (0,8 m) und dann steigt bis ca. 3m nach 200-300 gesammelten Punkten. Wenn ich diese Punkte importiere, scheinen die tatsächlichen Fehler jedoch weit über 3 Meter zu liegen.

Was kann ich tun, um die Genauigkeit von GPS-Punkten auf einem mobilen Gerät zu verbessern?

Ich habe derzeit nur mit Android-Geräten daran gearbeitet, habe aber auch Zugriff auf iOS-Geräte, wenn diese überlegene GPS-Chips bieten.

Ich habe genau das Gleiche für die gleichen Zwecke getan - GIS-basierte Kletterführer mit GPS-Punkten zu erstellen, die mit einem Mobiltelefon aufgenommen wurden. Ich habe meine Punkte mit einem iPhone und der iGIS-App gesammelt. Was mir an iGIS gefallen hat, war die Fähigkeit, direkt in Shapefiles zu lesen / schreiben, sodass Sie Ihr Attributschema alle außerhalb der App einrichten können.

Screenshot einiger gesammelter Kletterroutenpunkte:

Was die Verbesserung der Genauigkeit der Erfassung von GPS-Punkten unter Klippen und in Baumbestand angeht, können Sie nicht viel tun (insbesondere mit einem Telefon). Aus persönlicher Erfahrung heraus hat selbst ein RTK-GPS-Gerät mit Vermessungsqualität unter diesen Bedingungen Schwierigkeiten, ein Schloss zu erhalten, das ausreicht, um Orte mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Dies ist auf Interferenzen und Behinderungen der Signale zurückzuführen, die das Gerät zu versöhnen versucht, um genaue Punktlösungen zu erhalten.

Für einen Kletterführer benötigen die Punkte jedoch wahrscheinlich keine hochgenauen absoluten Positionen (z. B. exakte Lat / Long-Koordinaten), sondern genaue relative Positionen zueinander (so dass ein Kletterer, sobald er einen bestimmten Bereich in der Region erreicht hat) führen, können sie nahe gelegene Routen leicht voneinander unterscheiden).

Mit einem Telefon versuchte ich, die Dinge so genau wie möglich zu machen: 1) Nehmen Sie mehrere Punkte wie Sie und mitteln Sie die Koordinaten. 2) Nehmen Sie die Punkte in der Nähe großer Klippen, wenn möglich, rechtwinklig von der Klippe weg dass die Klippe weniger ein Hindernis ist; Bewegen Sie die Punkte dann während der Kartierungsphase mithilfe von Luftbildern oder topografischen Daten zurück zur Klippenwand. 3) Nehmen Sie für Kletterrouten aus nächster Nähe Kontrollpunkte in Bereichen, die weniger behindert sind, und verwenden Sie dann ein langes Maßband, um Messungen vorzunehmen diese Kontrollpunkte zu den Routen; Ordnen Sie die Punkte später anhand Ihrer Skizzen zu

Ein Beispiel der fertigen Anleitung:

In diesem Fall sind Sie möglicherweise genauer, wenn Sie Ihre Punkte später auf einem Computer optimieren. Versuchen Sie beispielsweise, die Position des Punkts relativ zu einem Baum oder einem anderen wichtigen Merkmal in der Landschaft zu notieren.

Selbst wenn Sie Ihren Punkt perfekt an der richtigen Stelle positionieren, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Benutzer Ihres Guides kein besseres GPS als Ihr hat. Es wäre daher eine Art "Overkill", Ihren Punkt mit einer Genauigkeit von <m zu lokalisieren, wenn niemand ein Gerät mit dieser Genauigkeit verwenden würde, um sie zu finden.

Schließlich, und dies ist in die gleiche Richtung wie #mpianka oben, ist es wichtiger, Ihre Punkte relativ zueinander korrekt zu lokalisieren, als absolut auf einem geodätischen System.

Möglicherweise sind es nicht Ihre GPS-Messwerte. Es ist unwahrscheinlich, dass die Kartenbasis so genau ist wie Ihre Messwerte. Sie erleben wahrscheinlich / möglicherweise den Unterschied zwischen der absoluten Position und der relativen / kartografischen / ortho-Position. Wenn der Bereich, den Sie vermessen, nicht mit hoher Genauigkeit abgebildet wurde, kann es durchaus ungenau erscheinen, wenn Sie Ihre Position darauf platzieren.

Ich glaube nicht, dass GPS-Koordinaten Ihnen jemals die Genauigkeit bieten werden, die zur Identifizierung einzelner Kletterrouten erforderlich ist. Wie Sie selbst wissen, kreuzen sich Routen häufig oder verlaufen von einer XY-Position zur anderen.

Einige können auch überhängend sein, was die Wahrscheinlichkeit, dass Sie oder Ihre Benutzer eine genaue Position erhalten, erheblich verringern würde.

Ich denke, Ihr bester Ansatz wäre es, Ihre Klettergebiete in Sektoren zu unterteilen. Sie können dann GPS als Leitfaden für den Sektor und traditionelle schräge Topobilder zur Routenidentifizierung verwenden.

Hier in Großbritannien wurden einige wirklich interessante Arbeiten an interaktiven Topos durchgeführt. Schauen Sie sich dieses "Zoom Topo" auf der Website des British Mountaineering Council an: https://www.thebmc.co.uk/zoomtopo/cloggy/

Ich bin mir nicht sicher, ob der Algorithmus weit verbreitet entwickelt und eingesetzt wurde, aber es gibt eine Möglichkeit, die Genauigkeit zu verbessern, indem mehrere Smartphones Informationen austauschen.

Siehe "Hochgenaue differenzielle Verfolgung von kostengünstigen GPS-Empfängern".

und "Zentimeterpositionierung mit einer GNSS-Antenne in Smartphone-Qualität"

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