Captura de pontos GPS precisos usando dispositivos móveis

Atualmente, estou trabalhando no Vietnã como um guia de escalada, mas estou colocando minhas habilidades em GIS em prática, fazendo um projeto paralelo para a empresa que envolve o mapeamento de rotas de escalada. Juntamente com outro funcionário que é desenvolvedor de aplicativos, nosso objetivo é produzir um guia digital para a área.

Para que este projeto funcione para mim, preciso obter pontos de GPS razoavelmente precisos, pois existem recursos a poucos metros de distância que precisam ser distinguíveis, mas obviamente o equipamento de nível de pesquisa não é uma opção para mim aqui . Eu tenho usado o aplicativo GPS Averaging para levar várias centenas de pontos para cada local.

Apesar de tomar essas médias, estou com muito pouca sorte em obter precisão nos meus pontos de saída e suspeito que minha precisão seja baixa também porque o erro relatado no aplicativo fica muito baixo (0,8 m) após cerca de 20 pontos coletados e depois sobe a cerca de 3m após 200-300 pontos coletados. No entanto, quando importo esses pontos, os erros reais parecem estar bem além de 3 metros.

O que posso fazer para melhorar a precisão do ponto GPS em um dispositivo móvel?

Atualmente, só trabalhei nisso com dispositivos Android, mas também tenho acesso a dispositivos iOS se eles fornecem chips GPS superiores.

Fiz exatamente a mesma coisa para os mesmos fins - criando guias de escalada baseados em GIS usando pontos de GPS obtidos com um telefone celular. Eu coletei meus pontos usando um iPhone e o aplicativo iGIS. O que eu gostei no iGIS foi a capacidade de ler / gravar diretamente nos shapefiles, para que você possa configurar todo o esquema de atributos fora do aplicativo.

Captura de tela de alguns pontos da rota de escalada que foram coletados:

No que diz respeito a melhorar a precisão de obter pontos de GPS sob falésias e na cobertura de árvores - não há muito o que fazer (principalmente usando um telefone). Falando por experiência pessoal, até mesmo uma unidade GPS RTK de nível de pesquisa se esforça nessas condições para obter uma trava suficiente para obter locais de alta precisão. Isso ocorre devido à interferência e obstrução dos sinais que a unidade está tentando reconciliar para produzir soluções pontuais precisas.

Para um guia de escalada, no entanto, os pontos provavelmente não precisam de posições absolutas altamente precisas (coordenadas latinas / longas exatas, por exemplo), mas sim posições relativas precisas umas das outras (para que, uma vez que um alpinista chegue a uma determinada área no guia, eles podem facilmente distinguir rotas próximas umas das outras).

Usando um telefone, minha metodologia para tentar obter as coisas o mais precisas possíveis era: 1) pegue vários pontos como você estava fazendo e calcule a média das coordenadas 2) perto de grandes rochedos, se possível, retire os pontos em ângulos retos, que o penhasco é menos obstrutivo; e, em seguida, mova os pontos de volta para a face do penhasco durante a fase de mapeamento usando imagens aéreas ou dados topográficos 3) para rotas de escalada em espaços próximos, faça pontos de controle em áreas menos obstruídas e use uma fita métrica longa para fazer medições de esses pontos de controle para as rotas; depois mapeie os pontos usando seus esboços mais tarde

Uma amostra do guia finalizado:

Nesse caso, você pode ser mais preciso se ajustar seus pontos em um computador posteriormente. Por exemplo, tente observar a posição do ponto em relação a uma árvore ou qualquer outro recurso significativo na paisagem.

De qualquer forma, mesmo que você posicione seu ponto perfeitamente no lugar certo, é muito provável que o usuário do seu guia não tenha um GPS melhor que o seu. Seria, portanto, uma espécie de "exagero" localizar seu ponto com precisão <m se ninguém usar um dispositivo com essa precisão para encontrá-lo.

Finalmente, e isso é na mesma direção que #mpianka acima, é mais importante localizar seus pontos corretamente em relação um ao outro do que em um sistema geodésico.

Pode não ser a sua leitura de GPS. É improvável que a base do mapa seja tão precisa quanto suas leituras. Você provavelmente / possivelmente está experimentando a diferença entre posição absoluta e posição relativa / cartográfica / orto. A menos que a área que você está pesquisando tenha sido mapeada com alta precisão, colocar sua posição nela pode parecer imprecisa.

Acho que as coordenadas de GPS nunca fornecerão a precisão necessária para identificar rotas de escalada individuais. Como você saberá, as rotas frequentemente se cruzam ou se deslocam de uma posição XY para outra.

Algumas também podem estar pendentes, o que reduziria significativamente as chances de você ou seus usuários adquirirem uma posição precisa.

Acho que sua melhor abordagem seria dividir suas áreas de escalada em setores. Em seguida, você pode usar o GPS como um guia para o setor e as imagens topo oblíquas tradicionais para identificação de rotas.

Houve algum trabalho realmente interessante feito em topos interativos aqui no Reino Unido. Dê uma olhada neste "Zoom Topo" no site do British Mountaineering Council: https://www.thebmc.co.uk/zoomtopo/cloggy/

Não tenho certeza se o algoritmo foi desenvolvido e implantado amplamente, mas existe uma maneira de melhorar a precisão usando vários telefones inteligentes que compartilham informações.

Consulte "Rastreamento diferencial de alta precisão de receptores GPS de baixo custo"

e "Posicionamento em centímetros com uma antena GNSS com qualidade para smartphone"

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