Cumu possu migliurà a precisione di l'altitudine in TwoNav GPS?

Preamble

Dapoi u principiu di u 2021, IGN hà furnitu accessu gratuitu à alcune di e so dati:

• I top 25 maps di IGN ùn sò micca ancu gratuiti, ma a versione Map dispunibule nantu à Géoportail hè gratuita.
• E basa di dati di l'altimetru IGN 5 x 5 m sò liberamente dispunibili. Queste basa di dati permettenu a creazione di un mudellu di terrenu digitale, i.e. una mappa d'altitudine cù una risuluzione horizontale di 5 mx 5 m o 1 mx 1 m cù una risoluzione verticale di 1 m. O una grande definizione per l'utilizatori chì simu.

Questu articulu in forma tutoriale hè destinatu più specificamente à l'utilizatori di u software GPS TwoNav è Land.

Ùn hè micca pussibule influenzà i dati di l'altitudine GPS di Garmin à questu tempu.

Cosa hè un mudellu di elevazione digitale (DTM)

Un mudellu d'elevazione digitale (DEM) hè una rappresentazione tridimensionale di a superficia di a terra creata da dati di elevazione. A precisione di u schedariu di elevazione (DEM) dipende da:

• A qualità di i dati di l'altitudine (precisione è i mezi utilizati per l'indagine),
• Dimensione di cellula unità (pixel),
• Riguardu à l'accuratezza horizontale di a localizazione di queste griglie,
• A precisione di a vostra geolocalizazione è dunque a qualità di u vostru GPS, orologio cunnessu o u vostru smartphone.

Una lastra o tile da a basa di dati IGN Altimetric. Piastrella 5 km x 5 km, composta da 1000 × 1000 cellule o 5 mx 5 m cellule (Foresta Saint Gobain Aisne). Questa schermu hè prughjettata nantu à a mappa di basa OSM.

DEM hè un schedariu chì definisce u valore di l'altitudine di un puntu situatu in u centru di a griglia, cù a superficia sana di a griglia à a stessa altezza.

Per esempiu, un schedariu dipartimentu 5 x 5 m Aisne BD Alti IGN (dipartimentu sceltu per via di a so grandezza) hè ghjustu sottu 400 tile.

Ogni griglia hè identificata da un inseme di coordenate di latitudine è longitudine.

A più chjuca hè a dimensione di a griglia, più precise i dati di elevazione. I dettagli di l'elevazione più chjucu cà a dimensione di a maglia (risoluzione) sò ignorati.

A più chjuca hè a dimensione di a maglia, u più altu hè a precisione, ma u più grande u schedariu serà, cusì piglià più spaziu di memoria è più difficiuli di processà, potenzialmente rallentendu altre operazioni di trasfurmazioni.

A dimensione di u schedariu DEM per un dipartimentu hè di circa 1Mo per 25m x 25m, 120Mo per 5m x 5m.

I DEM utilizati da a maiò parte di l'applicazioni, siti web, GPS è smartphones di i cunsumatori sò da dati mundiali gratuiti furniti da a NASA.

L'ordine di precisione di un DEM di a NASA hè una dimensione di cellula di 60m x 90m è un passu di altezza di 30m. Quessi sò schedarii crudi, ùn sò micca stati curretti, è spessu i dati sò interpolati, a precisione hè media, pò esse grande. errori.

Questa hè una di e ragiuni per l'imprecisione verticale di u GPS, chì spiega a diffarenza d'altitudine osservata per a pista, secondu u situ web chì hè ospitu, u GPS o smartphone chì hà registratu a diferenza di altitudine.

• U Sonny MNT (vede più tardi in sta guida) hè dispunibule gratuitamente per l'Europa cù una dimensione di cellula di circa 25 m x 30 m. Utiliza fonti di dati più precisi chì a NASA MNT è hà travagliatu per affruntà bugs maiò. Hè un DEM relativamente precisu adattatu per a mountain bike, cù un bonu rendimentu in un paese europeu.

In l'imaghjini di sopra, a tile altimetrica (MNT BD Alti IGN 5 x 5) chì copre i monti di scorie (vicinu à Valenciennes) hè stata cunvertita in linee di contorni distanziate da 2,5 m è sovrapposte nantu à a mappa IGN. L'imaghjini permette di "convince" di a qualità di stu DEM.

• U DEM IGN 5 x 5 m hà una risoluzione horizontale (taglia di cellula) di 5 x 5 m è una risoluzione verticale di 1 m. Stu DEM furnisce l'elevazione di u terrenu; l'altitudine di l'oggetti di l'infrastruttura (edifici, ponti, siepi, etc.) ùn hè micca cunsideratu. In u boscu, questu hè l'altitudine di a terra à u pede di l'arburi, a superficia di l'acqua hè a superficia di a costa per tutti i reservoirs più grande di un ettari.

Assemblage è installazione di DEM

Per andà più veloce : Un utilizatore GPS TwoNav hà cumpilatu un mudellu di terrenu digitale chì copre a Francia cù dati IGN 5 x 5 m. Quessi ponu esse scaricati per regione da u situ gratuitu : CDEM 5 m (RGEALTI).

Per l'utilizatori, a prova curretta per valutà a affidabilità di u "DEM" hè a visualizazione di a superficia di u lavu in 3D.

Sottu u lavu di i vechji forgi (Ardenne), mostratu in 3D da BD Alti IGN sopra è BD Alti Sonny sottu. Avemu vistu chì ci hè qualità.

I carte altimetri CDEM furnite da TwoNav cum'è standard per u so software GPS o LAND ùn sò micca assai affidabili.

Cusì, stu "tutorial" furnisce una guida d'utilizatore per scaricà "tiles" di dati altimetrii affidabili per u software TwoNav GPS è LAND.

I dati sò dispunibili gratuitamente per:

• Tutta l'Europa: Sonny Altimetry Database,
• Francia: basa di dati altimetria IGN.

Pudete creà un schedariu chì copre un paese, dipartimentu o zona geografica solu (Slab / tile / Pellet) per salvà a memoria utilizable o aduprà file più chjuchi.

Base di dati Sonny Altimeters

I mudelli 1 '' sò spartuti in pezzi di file 1 ° x1 ° è sò dispunibuli in formatu SRTM (.hgt) cù una dimensione di cellula di 22 × 31 m secondu a latitudine, un furmatu utilizatu in u mondu sanu è utilizatu in parechji prugrammi. Sò designati da e so coordenate, per esempiu N43E004 (43 ° latitudine nordu, 4 ° longitudine est).

prucedura

1. Cunnette vi u situ https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france

2. Scaricate i tile currispondenti à u paese o settore geograficu sceltu.

3. Estrai i schedari .HGT da i schedarii .ZIP telecaricati.

4. In LAND, carica ogni schedariu .HGT

5. In LAND, tutti i .hgts desiderati sò aperti, chjude u restu.

6. Per piacè fate "Combine these DEMS", u tempu di compilazione pò esse longu secondu u nùmeru di tile da cullà (sceglite l'estensione cdem) per u schedariu .CDEM chì pò esse usatu in u GPS Twonav.

Cartografia OSM "tile" è MNT "tile" in LAND, tuttu hè portable à GPS è 100% gratis!

Base di dati altimetria IGN

Sta basa di dati hè custituita da un annuariu per dipartimentu.

prucedura

1. Cunnettete à u situ Geoservices. Sì stu ligame ùn funziona micca : u vostru navigatore "ùn hà micca accessu FTP" : ùn vi scantate micca ! Guida d'usu:
   • In u vostru file manager:
   • cliccate destro "stu PC"
   • cliccate destro "aghjunghje locu di a rete"
   • Inserite l'indirizzu "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "senza" ";
   • Nominate stu accessu per identificà ex geoservice IGN
   • Finisce u prucessu
   • Aspettate uni pochi di minuti per aghjurnà a lista di i fugliali (piglierà uni pochi di minuti)
2. Avete avà accessu à i dati IGN:
   • Cliccate right nant'à u schedariu di dati chì vo vulete cupià.
   • Allora INSERT in u cartulare di destinazione
   • I tempi di carica pò esse longu!

Questa maghjina illustra l'importazione di a basa di dati di altimetri Vaucluse 5m x 5m. Cliccate right in u schedariu, dopu copià à u cartulare è aspettate u scaricamentu.

Dopu avè sbulicatu u schedariu "zippatu", una struttura d'arburu hè ottenuta. I dati currisponde à circa 400 schedarii di dati (tiles) 5 km x 5 km o 1000 × 1000 cells 5 m x 5 m in format .asc (formatu testu) per u dipartimentu.

U discu multi-tile copre principarmenti a pista MTB.

Ogni cellula 5x5 km hè identificata da un inseme di coordenate Lambert 93.

I coordenate UTM di l'angulu superiore manca di sta tile o tile sò x = 52 6940 è y = 5494 775:

• 775: rangu di colonna (770, 775, 780, ...) nantu à a mappa
• 6940: Classifica a linea nantu à a mappa

3. TERRA di ballu

4. In u prossimu passu, truvate i dati in u cartulare "dati". selezziunà solu u primu schedariu:

5. Aprite poi cunfirmà, a finestra sottu si apre, attenti, questu hè u passu più delicatu :

Selezziunate a prughjezzione Lambert-93 è Datum RGF 93 è verificate a casella in u cantonu in basso à manca.

Land extracts and formats data from * .asc tiles, chì pò piglià un pocu tempu.

Dopu a creazione di piatti da DEM in u formatu SRTM (HGT / DEM), ci sò tanti quant'è i schedari in u formatu * .asc.

6. Land vi permette di "cumbinà" in un unicu schedariu DEM o per tile o granule per adattà à i vostri bisogni (tenate in mente chì a dimensione di u schedariu pò rallentà u processu GPS)

Per facilità di usu, hè preferibile (opcional) per copre tutte e carte aperte prima.

In u menù di a mappa (vede sottu) apre tutti i schedari in u formatu * .hdr (u menu voluminosu) di u repertoriu di dati di basa di dati impurtati (cum'è per l'operazioni previ)

A terra apre i schedari HDR, u dipartimentu DEM hè caricatu è pò esse usatu

7. Quì pudete aduprà l'Ardennes DEM (bump map), per fà più faciule d'utilizà, li combineremu in un schedariu.

Lista menu:

Unisce questi DEM

Selezziunate u formatu * .cdem è nome u schedariu DEM.

A fusione hà da piglià un pocu di tempu, più di 21 000 schedari deve esse unitu. Da quì a ricunniscenza di travaglià nantu à a basa di granuli MNT chì copre i vostri campi di ghjocu.

U mudellu digitale di u terrenu di l'Ardenne chì avemu creatu, ghjustu apre u schedariu di mappa IGN Geoportal cum'è mostra sottu, per esempiu.

A prova hè realizata aprendu direttamente a pista UtagawaVTT "Château de Linchamp" affissata à u principiu à una differenza di altezza di 997m, 981m cù Sonny DTM (processu precedente) è 1034m quandu a Terra rimpiazza l'altezza in ogni puntu cù una altezza DEM di 5mx5m. .

U calculu di a diffarenza di livellu summing the contour lines nantu à a mappa IGN mostra una diferenza di livellu di 1070 m, vale à dì una diferenza di 3%, chì hè abbastanza curretta.

U valore di 1070 ferma apprussimativu perchè ùn hè micca triviale per calculà e curve nantu à una mappa in rilievu.

Utilizà un schedariu di altimetria

I schedari MNT.cdem ponu esse aduprati da LAND per caccià l'elevazione, calculà l'elevazione, a pendenza, i tracce di waypoint, è più; è per tutti i dispositi GPS TwoNav hè abbastanza per mette u schedariu in u cartulare / map è selezziunate cum'è map.cdem.

Un articulu di blog nantu à l'altitudine imprecisa palesa u prublema di l'altimetria è e differenze d'altitudine cù u GPS, u principiu pò esse traspurtatu à l'orologi GPS è l'applicazioni per smartphone.

I pruduttori utilizanu parechji metudi per "sguassà" l'inaccuratezze presentate in questu articulu, filtrà (mediu in muvimentu) dati d'altitudine, utilizendu un sensor barometricu o un mudellu di terrenu digitale.

L'altitudine GPS hè "rumore", vale à dì chì fluttua intornu à un valore mediu, l'altitudine barometrica dipende da i capricci di a pressione barometrica è di a temperatura, cusì u tempu è i schedari DEM ponu esse imprecisi.

L'ibridazione di un barometru cù GPS o DEM hè basatu annantu à u principiu:

• Per un longu periodu di tempu, u cambiamentu di l'altitudine barometrica dipende di e cundizioni climatichi (pressione è temperatura),
• Per un longu periodu di tempu, l'errori di altitudine GPS sò filtrati,
• Per un bellu pezzu, l'errore DEM sò simili à u rumore, cusì sò filtrati.

L'ibridazione hè di calculà l'altitudine media GPS o DEM è estrae u cambiamentu d'altitudine da questu.

Per esempiu, durante l'ultimi minuti 30, l'altitudine di u rumore filtratu (GPS o MNT) hà aumentatu da 100 m; in ogni modu, in u listessu periodu, l'altitudine indicata da u barometru hè aumentatu di 150 metri.

Lògicamente, u cambiamentu di l'altitudine deve esse u stessu. A cunniscenza di e proprietà di sti sensori permette di "reajustà" u barometru -50 m.

Tipicamente in Baro + GPS o in modalità 3D, l'altitudine di u barometru hè currettu, cum'è un alpinista o scalatore manualmente, riferite à a mappa IGN.

In particulare, un GPS recente o un smartphone recente (di bona qualità) vi detecta (FIX) cù una precisione di 3,5 m in u pianu horizontale 90 volte da 100 quandu e cundizioni di ricezione sò ideali.

Questa "performance" horizontale currisponde à una dimensione di maglia di 5 mx 5 m o 25 mx 25 m è l'usu di sti DTM permette una bona precisione verticale.

U DEM mostra l’elevazione di u tarrenu, per esempiu s’ellu si attraversà a vaddi di u Tarn nant’à u viaduttu di Millau, a pista arregistrata nant’à u DEM duveria purtevi à u fondu di a valle, ancu s’è u chjassu ferma nantu à a piattaforma di u viaduttu. ...

Un altru esempiu, quandu site in mountain bike o viaghjà nantu à una muntagna ripida, a precisione GPS horizontale si deteriora per via di l'effetti di maschera o multipath; tandu l'altezza assignata à FIX currisponderà à l'altitudine di una lastra adiacente o più distante, dunque sia à a cima, sia à a basa di a valle.

In u casu di un schedariu furmatu da griglie di una grande superficia, l'altitudine tenderà à a media trà u fondu di u vaddi è a cima!

Per questi dui esempii estremi ma tipici, a diferenza cumulativa di l'altezza sviarà gradualmente da u valore veru.

Cunsiglii per l'usu

Per evitari effetti secundari:

• Calibrate u barometru GPS à l'altitudine di u vostru puntu di partenza pocu prima di a partenza (cunsigliatu da tutti i fabricatori di GPS),
• lasciate chì u vostru GPS faci uni pochi FIXES prima di inizià a traccia per chì a precisione di pusizioni cuncorda,
• sceglite l'ibridazione: calculu d'altitudine = Barometru + GPS o Barometru + 3D.

Se l'elevazione di a vostra pista hè stata sincronizata à DEM, averete calculi di elevazione è di pendenza assai precisi cum'è in l'imaghjini sottu, induve a diferenza hè solu 1 metru.

• GPS Trail 2 (cattura d'immagine degradata 72 dpi, schermu GPS 200 dpi)
• Overlay raster è mappa vettoriale OSM
• Scala 1: 10
• L'ombra CDEM 5mx5m BD Alti IGN mette in risaltu l'altezza in incrementi di 1m.

L'imaghjini sottu paraguna u prufilu di duie piste idèntiche di 30 km (di a listessa fama), l'altezza di una hè stata sincronizata cù IGN DEM è l'altru cù Sonny DEM, una strada run in baro + mode hybrid 3d.

• Altitudine nantu à a carta IGN : 275 m.
• Altitudine calculata cù GPS in modalità Hybrid Baro + 3D: 295 m (+ 7%)
• Altitudine calculata cù GPS in modalità Hybrid Baro + GPS: 297 m (+ 8%).
• Ascensione sincronizzata su IGN MNT: 271 m (-1,4%)
• Ascensione sincronizzata su Sonny MNT: 255 m (-7%)

"Truth" hè probabilmente fora di 275m IGN per via di l'impostazione di a curva.

Esempiu di calibrazione automatica (compensazione) di l'altimetru barometricu GPS durante a strada mostrata sopra (File di log originale da GPS):

• Nisuna accumulazione verticale per u calculu di a diferenza di altezza: 5 m, (a parametrizzazione hè identica à e curve di a mappa IGN),
• Altitudine durante a calibrazione / reset:
  • GPS 113.7 m,
  • altimetru barometricu 115.0 m,
  • Altezza MNT 110.2 m (Carte IGN 110 m),
• Iterazione (Periodu di Settlement): 30 minuti
• Correzione barometrica per i prossimi 30 minuti: - 0.001297