मैं TwoNav GPS में ऊंचाई सटीकता कैसे सुधार सकता हूं?

प्रस्तावना

2021 की शुरुआत से, IGN अपने कुछ डेटा तक निःशुल्क पहुंच प्रदान करता है:

• आईजीएन के "टॉप 25" मानचित्र अभी तक मुफ़्त नहीं हैं, हालांकि जियोपोर्टेल पर उपलब्ध "मैप" संस्करण मुफ़्त है।
• IGN 5 x 5m अल्टीमीटर डेटाबेस निःशुल्क उपलब्ध हैं। ये डेटाबेस आपको एक डिजिटल भू-भाग मॉडल बनाने की अनुमति देते हैं, अर्थात। 5m x 5m के क्षैतिज रेजोल्यूशन के साथ ऊंचाई मानचित्र या 1m के ऊर्ध्वाधर रेजोल्यूशन के साथ 1m x 1m। या हम जो उपयोगकर्ता हैं उनके लिए एक बेहतरीन परिभाषा।

ट्यूटोरियल के रूप में यह आलेख, विशेष रूप से जीपीएस टूएनएवी और लैंड सॉफ्टवेयर के उपयोगकर्ताओं के लिए है।

आज तक, गार्मिन जीपीएस ऊंचाई डेटा को प्रभावित करना संभव नहीं है।

डिजिटल टेरेन मॉडल (DTM) क्या है

एक डिजिटल एलिवेशन मॉडल (डीईएम) ऊंचाई डेटा से निर्मित पृथ्वी की सतह का त्रि-आयामी प्रतिनिधित्व है। एलिवेशन फ़ाइल (DEM) की सटीकता इस पर निर्भर करती है:

• ऊंचाई डेटा की गुणवत्ता (सटीकता और सर्वेक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली सुविधाएं),
• यूनिट सेल आकार (पिक्सेल),
• इन ग्रिडों की क्षैतिज स्थानीयकरण सटीकता पर,
• आपके जियोलोकेशन की सटीकता और इसलिए आपके जीपीएस, आपकी कनेक्टेड घड़ी या आपके स्मार्टफोन की गुणवत्ता।

IGN Altimetric डेटाबेस से स्लैब या टाइल। 5 किमी x 5 किमी टाइल जिसमें 1000 × 1000 सेल या 5 मीटर x 5 मीटर सेल (सेंट गोबेन ऐस्ने फॉरेस्ट) शामिल हैं। यह स्क्रीन OSM बेसमैप पर प्रक्षेपित है।

डीईएम एक फ़ाइल है जो ग्रिड के केंद्र में स्थित एक बिंदु के ऊंचाई मान को परिभाषित करती है, जिसमें ग्रिड की पूरी सतह समान ऊंचाई पर होती है।

उदाहरण के लिए, एक 5 x 5 मीटर ऐस्ने बीडी अल्टी आईजीएन विभाग फ़ाइल (इसके बड़े आकार के लिए चुना गया एक विभाग) 400 टाइल्स के ठीक नीचे है।

प्रत्येक ग्रिड की पहचान अक्षांश और देशांतर निर्देशांक के एक सेट द्वारा की जाती है।

ग्रिड का आकार जितना छोटा होगा, ऊंचाई डेटा उतना ही सटीक होगा। ग्रिड आकार (रिज़ॉल्यूशन) से छोटे ऊंचाई विवरण को अनदेखा कर दिया जाता है।

ग्रिड का आकार जितना छोटा होगा, सटीकता उतनी ही अधिक होगी, लेकिन फ़ाइल जितनी बड़ी होगी, इसलिए यह अधिक मेमोरी स्थान लेगी और प्रोसेस करना कठिन होगा, संभावित रूप से अन्य प्रोसेसिंग ऑपरेशन धीमा हो जाएगा।

किसी विभाग के लिए DEM फ़ाइल का आकार 1m x 25m के लिए लगभग 25Mo, 120m x 5m के लिए 5Mo है।

अधिकांश ऐप्स, वेबसाइट, जीपीएस और उपभोक्ता स्मार्टफोन द्वारा उपयोग किए जाने वाले डीईएम नासा द्वारा उपलब्ध कराए गए मुफ्त वैश्विक डेटा से हैं।

NASA DEM की सटीकता का क्रम 60m x 90m का एक सेल आकार और 30m की ऊंचाई का चरण है। ये कच्ची फाइलें हैं, इन्हें ठीक नहीं किया गया है, और अक्सर डेटा प्रक्षेपित किया जाता है, सटीकता औसत है, बड़ी हो सकती है त्रुटियां।

यह जीपीएस की ऊर्ध्वाधर अशुद्धि का एक कारण है, जो किसी ट्रैक के लिए देखी गई ऊंचाई में अंतर को उस वेबसाइट पर निर्भर करता है जिस पर इसे होस्ट किया गया है, जीपीएस, या स्मार्टफोन जिसने ऊंचाई में अंतर दर्ज किया है।

• सोनी एमएनटी (इस गाइड में बाद में देखें) लगभग 25 मीटर x 30 मीटर के सेल आकार के साथ यूरोप के लिए नि:शुल्क उपलब्ध है। यह नासा एमएनटी की तुलना में अधिक सटीक डेटा स्रोतों का उपयोग करता है, और प्रमुख बग फिक्स किए गए हैं। यह यूरोपीय देश के पैमाने पर अच्छे प्रदर्शन के साथ माउंटेन बाइकिंग के लिए उपयुक्त अपेक्षाकृत सटीक डीईएम है।

ऊपर की छवि में, एक अल्टीमीटर टाइल (एमएनटी बीडी अल्टी आईजीएन 5 x 5) जो स्लैग ढेर (वैलेंसिएन्स के पास) को कवर करती है, को 2,5 मीटर की दूरी पर समोच्च रेखाओं में बदल दिया गया है और आईजीएन मानचित्र पर लगाया गया है। छवि आपको इस डीईएम की गुणवत्ता को "समझाने" की अनुमति देती है।

• 5 x 5 मीटर IGN DEM का 5 x 5 मीटर का क्षैतिज विभेदन (सेल आकार) और 1 मीटर का ऊर्ध्वाधर विभेदन है। यह DEM इलाके की ऊंचाई प्रदान करता है; अवसंरचना वस्तुओं (इमारतों, पुलों, हेजेज आदि) की ऊंचाई पर ध्यान नहीं दिया जाता है। जंगल में, यह पेड़ों के तल पर पृथ्वी की ऊंचाई है, पानी की सतह एक हेक्टेयर से बड़े सभी जलाशयों के लिए तट की सतह है।

डीईएम की असेंबली और स्थापना

तेजी से आगे बढ़ने के लिए: टूएनएवी जीपीएस उपयोगकर्ता ने आईजीएन 5 x 5 मीटर डेटा के आधार पर फ्रांस को कवर करने वाला एक डिजिटल भू-भाग मॉडल संकलित किया है। इन्हें क्षेत्र के अनुसार मुफ्त एक्सेस साइट से डाउनलोड किया जा सकता है: सीडीईएम एट 5 मीटर (आरजीईएएलटीआई)।

उपयोगकर्ता के लिए, "डीईएम" की विश्वसनीयता का आकलन करने के लिए सही परीक्षण 3डी में झील की सतह का दृश्य है।

पुराने फोर्ज (अर्देंनेस) की झील के नीचे, ऊपर 3डी बीडी अल्टी आईजीएन और नीचे बीडी अल्टी सन्नी में दिखाया गया है। हम देखते हैं कि वहां गुणवत्ता है.

TwoNav द्वारा अपने GPS या LAND सॉफ़्टवेयर के लिए मानक के रूप में आपूर्ति किए गए CDEM अल्टीमीटर मानचित्र बहुत विश्वसनीय नहीं हैं।

इस प्रकार, यह "ट्यूटोरियल" TwoNav GPS और LAND सॉफ़्टवेयर के लिए विश्वसनीय अल्टीमेट्री डेटा की "टाइल्स" डाउनलोड करने के लिए एक उपयोगकर्ता मार्गदर्शिका प्रदान करता है।

डेटा इनके लिए निःशुल्क उपलब्ध है:

• संपूर्ण यूरोप: सन्नी अल्टीमेट्री डेटाबेस,
• फ़्रांस: IGN अल्टीमीटर डेटाबेस।

आप प्रयोग करने योग्य मेमोरी को बचाने या छोटी फ़ाइलों का उपयोग करने के लिए एक फ़ाइल बना सकते हैं जो एक देश, एक विभाग या सिर्फ एक भौगोलिक क्षेत्र (स्लैब/टाइल/पेलेट) को कवर करती है।

सन्नी अल्टीमीटर डेटाबेस

1 इंच मॉडल को 1°x1° फ़ाइल टुकड़ों में विभाजित किया गया है और अक्षांश के आधार पर 22x31m के सेल आकार के साथ SRTM (.hgt) प्रारूप में उपलब्ध हैं, एक प्रारूप जो दुनिया भर में उपयोग किया जाता है और कई कार्यक्रमों द्वारा उपयोग किया जाता है। उन्हें उनके निर्देशांकों से चिह्नित किया जाता है, जैसे N43E004 (43°N, 4°E)।

प्रक्रिया

1. https://data.opendataportal.at/dataset/dtm-france से कनेक्ट करें

2. चयनित देश या भौगोलिक क्षेत्र के अनुरूप टाइलें डाउनलोड करें।

3. डाउनलोड की गई .ZIP फ़ाइलों से .HGT फ़ाइलें निकालें।

4. LAND में, प्रत्येक .HGT फ़ाइल अपलोड करें

5. LAND में, सभी वांछित .hgts खुले हैं, बाकी को बंद कर दें।

6. "इन DEMS को संयोजित करें", .CDEM फ़ाइल के लिए एकत्र की जाने वाली टाइलों की संख्या (cdem एक्सटेंशन चुनें) के आधार पर संकलन का समय लंबा हो सकता है, जिसका उपयोग Twonav GPS पर किया जा सकता है।

LAND में OSM "टाइल" और MNT "टाइल" डिस्प्ले, जीपीएस के लिए सभी पोर्टेबल और 100% मुफ़्त!

आईजीएन अल्टिमेट्री डेटाबेस

इस डेटाबेस में विभाग द्वारा एक कैटलॉग शामिल है।

प्रक्रिया

1. जियोसर्विसेज साइट से कनेक्ट करें। यदि यह लिंक काम नहीं करता है: आपके ब्राउज़र के पास "एफ़टीपी तक पहुंच नहीं है": घबराएं नहीं! उपयोगकर्ता गाइड:
   • आपके फ़ाइल प्रबंधक में:
   • "यह पीसी" पर राइट क्लिक करें
   • "नेटवर्क स्थान जोड़ें" पर राइट क्लिक करें
   • पता दर्ज करें "ftp: // RGE_ALTI_ext: [e-mail]" "बिना" ";
   • पूर्व आईजीएन जियोसर्विस की पहचान करने के लिए इस एक्सेस को नाम दें
   • प्रक्रिया समाप्त करें
   • फ़ाइल सूची अपडेट होने के लिए कुछ मिनट प्रतीक्षा करें (इसमें कुछ मिनट लगेंगे)
2. अब आपके पास आईजीएन डेटा तक पहुंच है:
   • जिस डेटा फ़ाइल को आप कॉपी करना चाहते हैं उस पर राइट क्लिक करें।
   • फिर लक्ष्य निर्देशिका में पेस्ट करें
   • चार्जिंग का समय लंबा हो सकता है!

यह छवि Vaucluse 5m x 5m अल्टीमीटर डेटाबेस को आयात करने को दर्शाती है। फ़ाइल पर राइट-क्लिक करें, फिर एक फ़ोल्डर में कॉपी करें और डाउनलोड के लिए प्रतीक्षा करें।

"ज़िप्ड" फ़ाइल को अनपैक करने के बाद, एक ट्री स्ट्रक्चर प्राप्त होता है। डेटा विभाग के लिए .asc प्रारूप (पाठ प्रारूप) में लगभग 400 डेटा फ़ाइलों (टाइल्स) 5 किमी x 5 किमी या 1000 × 1000 कोशिकाओं 5 मीटर x 5 मीटर से मेल खाता है।

कई टाइलों की एक डिस्क अधिकतर एमटीबी ट्रैक को कवर करती है।

प्रत्येक 5x5 किमी सेल की पहचान लैम्बर्ट 93 निर्देशांक के एक सेट द्वारा की जाती है।

इस टाइल या टाइल के ऊपरी बाएँ कोने के UTM निर्देशांक हैं: x = 52 6940 और y = 5494 775:

• 775: मानचित्र पर कॉलम रैंक (770, 775, 780, ...)।
• 6940: मैप लाइन रैंक

3. नृत्य भूमि

4. अगले चरण में, "डेटा" निर्देशिका में डेटा ढूंढें, केवल पहली फ़ाइल चुनें:

5. खोलें, फिर पुष्टि करें, नीचे विंडो खुलेगी, सावधान रहें, यह सबसे नाजुक कदम है :

प्रक्षेपण लैम्बर्ट-93 और डेटम आरजीएफ 93 का चयन करें और निचले बाएँ कोने में बॉक्स को चेक करें।

भूमि *.asc टाइल्स से डेटा निकालती है और प्रारूपित करती है, जिसमें कुछ समय लग सकता है।

SRTM (HGT/DEM) प्रारूप में DEM से स्लैब बनाने के बाद, उनमें से *.asc फ़ाइलों की संख्या अधिक हो जाती है।

6. भूमि आपको अपनी आवश्यकताओं के अनुरूप एक एकल डीईएम फ़ाइल या टाइल या ग्रेन्युल द्वारा "संयोजन" करने की अनुमति देती है (ध्यान रखें कि फ़ाइल का आकार जीपीएस प्रसंस्करण को धीमा कर सकता है)

उपयोग में आसानी के लिए, पहले सभी खुले कार्डों को बंद करना बेहतर (आवश्यक नहीं) है।

मानचित्र मेनू में (नीचे देखें), आयातित DB डेटा निर्देशिका की *.hdr प्रारूप (कम से कम बड़ी) में सभी फ़ाइलें खोलें (पिछले संचालन के समान)

भूमि एचडीआर फाइलें खोलती है, विभाग डीईएम लोड किया जाता है और इसका उपयोग किया जा सकता है

7. यहां आप अर्देंनेस डीईएम (डीईएम) का उपयोग कर सकते हैं, इसे उपयोग में आसान बनाने के लिए, हम उन्हें एक फ़ाइल में संयोजित करेंगे।

सूची मेनू:

इन डीईएम को मिलाएं

*.cdem प्रारूप चुनें और फ़ाइल को DEM नाम दें।

मर्ज को पूरा होने में थोड़ा समय लगेगा, 21 से अधिक फ़ाइलों को मर्ज करने की आवश्यकता है। इसलिए आपके खेल के मैदानों को कवर करने वाले एमएनटी छर्रों के साथ काम करने की सिफारिश की जाती है।

उदाहरण के लिए, हमारे द्वारा बनाया गया अर्देंनेस डिजिटल लैंडस्केप मॉडल, बस इस फ़ाइल को आईजीएन जियोपोर्टल मानचित्र के साथ खोलें जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

997m, 981m की ऊंचाई के अंतर पर सन्नी DTM (पिछली प्रक्रिया) और 1034m के अंतर पर प्रदर्शित UtagawaVTT ट्रैक "Château de Linchamp" को सीधे खोलकर परीक्षण किया जाता है, जब भूमि 5mx5m की DTM ऊंचाई के साथ प्रत्येक बिंदु पर ऊंचाई की जगह लेती है। .

IGN मानचित्र पर समोच्च रेखाओं को जोड़कर स्तर अंतर की गणना करने पर 1070 मीटर का अंतर दिखाई देता है, यानी 3% का अंतर, जो काफी सही है।

1070 का मान एक अनुमान ही है क्योंकि मानचित्र पर राहत में वक्रों की गणना करना मामूली बात नहीं है।

अल्टीमीटर फ़ाइल का उपयोग करना

MNT.cdem फ़ाइलों का उपयोग LAND द्वारा ऊंचाई निष्कर्षण, ऊंचाई गणना, झुकाव, वेपॉइंट ट्रैक आदि के लिए किया जा सकता है; और सभी टूएनएवी जीपीएस उपकरणों के लिए, बस फ़ाइल को /मैप निर्देशिका में रखें और इसे मैप.सीडीईएम के रूप में चुनें।

गलत ऊंचाइयों पर एक ब्लॉग पोस्ट जीपीएस के साथ ऊंचाई और ऊंचाई के अंतर के मुद्दे को संबोधित करता है, एक सिद्धांत जिसे जीपीएस घड़ियों के साथ-साथ स्मार्टफोन ऐप्स में भी स्थानांतरित किया जा सकता है।

निर्माता इस लेख में प्रस्तुत अशुद्धियों को "मिटाने" के लिए कई तरीकों का उपयोग करते हैं, बैरोमीटर सेंसर या डिजिटल इलाके मॉडल का उपयोग करके ऊंचाई डेटा को फ़िल्टर करना (चलती औसत)।

जीपीएस ऊंचाई "शोर" है, यानी औसत मूल्य के आसपास उतार-चढ़ाव होता है, बैरोमीटर की ऊंचाई बैरोमेट्रिक दबाव और तापमान की अनियमितताओं पर निर्भर करती है, इसलिए मौसम और डीईएम फाइलें गलत हो सकती हैं।

जीपीएस या डीईएम के साथ बैरोमीटर का संकरण निम्नलिखित सिद्धांत पर आधारित है:

• लंबी अवधि में, बैरोमीटर की ऊंचाई में परिवर्तन मौसम की स्थिति (दबाव और तापमान) पर निर्भर करता है।
• लंबी अवधि में, जीपीएस ऊंचाई संबंधी त्रुटियों को फ़िल्टर कर दिया जाता है,
• डीईएम त्रुटियां लंबे समय तक शोर की तरह होती हैं, इसलिए उन्हें फ़िल्टर कर दिया जाता है।

हाइब्रिडाइजेशन में औसत जीपीएस या डीईएम ऊंचाई की गणना करना और उससे ऊंचाई में परिवर्तन निकालना शामिल है।

उदाहरण के लिए, पिछले 30 मिनट के दौरान, फ़िल्टर किए गए शोर (जीपीएस या एमएनटी) की ऊंचाई 100 मीटर बढ़ जाती है; हालाँकि, इसी अवधि के दौरान, बैरोमीटर द्वारा इंगित ऊंचाई में 150 मीटर की वृद्धि हुई।

तार्किक रूप से, ऊंचाई में परिवर्तन समान होना चाहिए। इन सेंसरों के गुणों को जानने से आप बैरोमीटर -50 मीटर को "पुन: कॉन्फ़िगर" कर सकते हैं।

आम तौर पर, बारो + जीपीएस या 3डी मोड में, बैरोमीटर की ऊंचाई को उसी तरह ठीक किया जाता है जैसे एक पैदल यात्री या पर्वतारोही आईजीएन मानचित्र की जांच करके मैन्युअल रूप से करता है।

विशेष रूप से, एक हालिया जीपीएस या एक हालिया स्मार्टफोन (अच्छी गुणवत्ता) 3,5 में से 90 बार क्षैतिज विमान में 100 मीटर की सटीकता के साथ आपका पता लगाता है (फिक्स), जब रिसेप्शन की स्थिति आदर्श होती है।

यह क्षैतिज "प्रदर्शन" 5m x 5m या 25m x 25m के सेल आकार से मेल खाता है, और इन DTM का उपयोग ऊर्ध्वाधर विमान में अच्छी सटीकता देता है।

डीईएम जमीन की ऊंचाई दर्शाता है, उदाहरण के लिए यदि आप मिलौ वायाडक्ट पर टार्न घाटी को पार करते हैं, तो डीईएम पर दर्ज ट्रैक आपको घाटी के नीचे तक ले जाना चाहिए, भले ही रास्ता वायाडक्ट के प्लेटफॉर्म पर ही क्यों न हो। .

एक अन्य उदाहरण यह है कि जब आप माउंटेन बाइकिंग कर रहे हों या खड़ी पहाड़ी ढलान पर यात्रा कर रहे हों, तो मास्क या मल्टीपाथ के प्रभाव के कारण जीपीएस की क्षैतिज सटीकता ख़राब हो जाती है; तो FIX को निर्दिष्ट ऊंचाई आसन्न या अधिक दूर के स्लैब की ऊंचाई के अनुरूप होगी, इसलिए या तो घाटी के ऊपर या नीचे की ओर।

एक बड़ी सतह के ग्रिड द्वारा बनाई गई फ़ाइल के मामले में, ऊंचाई घाटी के नीचे और शीर्ष के बीच औसत होगी!

इन दो चरम लेकिन विशिष्ट उदाहरणों के लिए, ऊंचाई में संचयी अंतर धीरे-धीरे वास्तविक मूल्य से विचलित हो जाएगा।

उपयोग के लिए सिफारिशें

दुष्प्रभाव से बचने के लिए:

• प्रस्थान से कुछ समय पहले अपने शुरुआती बिंदु की ऊंचाई पर जीपीएस बैरोमीटर को कैलिब्रेट करें (सभी जीपीएस निर्माताओं द्वारा अनुशंसित),
• ट्रैकिंग शुरू करने से पहले अपने जीपीएस को कुछ सुधार करने दें ताकि स्थान की सटीकता मेल खाए,
• संकरण का चयन करें: ऊंचाई गणना = बैरोमीटर + जीपीएस या बैरोमीटर + 3डी।

यदि आपका ट्रैक उन्नयन डीईएम के साथ समन्वयित किया गया है, तो आपके पास बहुत सटीक ऊंचाई और ढलान गणना होगी, जैसे नीचे की छवि में जहां अंतर केवल 1 मीटर है।

• जीपीएस ट्रेल 2 (72डीपीआई ख़राब छवि कैप्चर, 200डीपीआई जीपीएस स्क्रीन)
• ओवरले रैस्टर और वेक्टर OSM मानचित्र
• स्केल 1: 10
• CDEM 5mx5m BD Alti IGN हैचिंग 1m की वृद्धि में ऊंचाई पर जोर देती है।

नीचे दी गई छवि दो समान 30km ट्रैक (समान प्रसिद्धि के) की प्रोफ़ाइल की तुलना करती है, एक की ऊंचाई IGN DEM के साथ और दूसरी Sony DEM के साथ सिंक की गई थी, जो बारो + हाइब्रिड मोड 3D में चलने वाला मार्ग है।

• आईजीएन मानचित्र पर ऊंचाई: 275 मीटर।
• हाइब्रिड बारो + 3डी मोड में जीपीएस का उपयोग करके ऊंचाई की गणना: 295 मीटर (+ 7%)
• हाइब्रिड बारो + जीपीएस मोड में जीपीएस का उपयोग करके ऊंचाई की गणना की गई: 297 मीटर (+ 8%)।
• आईजीएन एमएनटी पर समकालिक चढ़ाई: 271 मीटर (-1,4%)
• सोनी एमएनटी पर समकालिक चढ़ाई: 255 मीटर (-7%)

वक्र सेटिंग के कारण "सत्य" संभवतः 275 मीटर आईजीएन से बाहर है।

ऊपर दिखाए गए मार्ग के दौरान जीपीएस बैरोमेट्रिक अल्टीमीटर के स्वचालित अंशांकन (मुआवजा) का एक उदाहरण (जीपीएस से मूल लॉग फ़ाइल):

• ऊंचाई अंतर गणना के लिए कोई ऊर्ध्वाधर संचय नहीं: 5 मीटर, (आईजीएन मानचित्र वक्र के समान पैरामीटर),
• अंशांकन/रीसेट के दौरान ऊँचाई:
  • जीपीएस 113.7 मीटर,
  • बैरोमीटरिक तुंगतामापी 115.0 मीटर,
  • ऊंचाई एमएनटी 110.2 मीटर (कार्टे आईजीएन 110 मीटर),
• पुनरावृत्ति (गणना अवधि): 30 मिनट
• अगले 30 मिनट के लिए बैरोमेट्रिक करेक्शन:- 0.001297