Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
Földrajzi Adatok Gyűjtése - GPS navigáció Készítette: Juhász Levente
Az első mérési gyakorlaton különböző típusú Garmin navigációs GPS-vevőkkel ismerkedtünk. A gyakorlat célja az elméletben tanult dolgok kipróbálása volt. Az általunk legfontosabbnak ítélt alap funckciók a következők voltak:
1)
Különböző koordináta formátumok felismerése és használata A bejárt nyomvonal rögzítése (trackelés) Útpontok létrehozása és szerkesztése Navigálás útpontokra
Koordináta formátumok: Az GPS vevőink többféleképpen is képesek kijelezni az aktuális pozíciónkat. Alapjában véve azt mondhatjuk, a Föld középpontú derékszögű koordináta rendszerben ismert pozíciónkat (X,Y,Z) zárt egyenletek segítségével a vevőnkbe beépített számítóegység valós időben képes átszámítani különböző ellipszoidi (pl.: WGS84) koordinátákká (φ, λ), vagy pedig vetületi koordinátákká (EOV_Y, EOV_X). Természetesen a vevők típusa befolyásolhatja ennek pontosságát, de általánosságban az átváltás/átszámítás pontossága nem befolyásolja nagy mértékben a mérésünk pontosságát, ez sokkal inkább más tényezőktől függ. Négy típusú koordinátával dolgoztunk, amik a következők voltak: Fok: (hdd.ddddd) pl.: 46,24787, 20,14192 Ahol a d fokot jelent (degree). Ez az úgynevezett decimal degree (tizedesfok) formátum, aminél sok esetben a N,E (Észak, Kelet) előtagok is elhagyhatók, hiszen a Greenwichi kezdő meridiántól Keletre, és az egyenlítőtől északra levő területeket pozitív előjellel veszi figyelembe. Fok, perc: (hdd mm.mmm) pl.: N 46 14,8722, E 20 08,5152 Ahol d fokot (degree), m pedig fokpercet (minute) jelent. Az előző formátumból egyszerű átszámítással kaphatjuk a fok, perc formátumot. Felismerése úgy a legegyszerűbb, hogy a fok érték után csak a percérték következik (ami természetesen lehet tizedestört is). Fok, perc, másodperc: (hdd mm ss.s) pl.: N 46 14 52,33, E 20 08 30,91 Ahol d fokot (degree), m fokpercet (minute) s pedig fokmásodpercet (second) jelent.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
Szintén egyszerű átszámítás után kaphatjuk a fok, perc másodperc formátumot. Itt az egész fokérték után egy egész fokperc érték következik, majd az utolsó összetevő, a fokmásodperc már lehet tizedestört alakú is. EOV: pl.: 734402, 100960 Egységes Országos Vetület. Ez egy metrikus koordináta rendszer, tehát a koordináták egy-egy egységgel történő növelése 1 méter távolságot jelent keleti ill. északi irányban. Különböző GPS vevők különbözőképpen jelzik ki az ugyanolyan típusú formátumokat is, valamint a számítógépes feldolgozás közben is találkozhatunk különbségekkel. Ne essünk kétségbe, ha ° ’ ” jeleket látunk a fok – perc –másodperc helyett, vagy éppen tizedespontot a tizedesvessző helyett. Hasonló a helyzet a N, E (É,K) előtagokkal is.
2)
A bejárt nyomvonal rögzítése (trackelés):
A trackelés tulajdonképpen azt a folyamatot jelenti, amikor a GPS eszközünk folyamatosan rögzíti az általunk bejárt nyomvonalat. Ebből ered a teljes neve is: a tracklog. Ezt úgy kell elképzelni, hogy mozgás közben meghatározott intervallumonként eltárolja az aktuális pozíciónkat, majd összeköti azt egy folyamatos vonallal, amit aztán megtekinthetünk a térképen, vagy utólagos adatkinyerés után a számítógépen. A fentebb említett intervallumnak két fő típusát különböztethetjük meg. A rogzítés történhet idő alapján,vagy távolság alapján is. Ha idő alapján trackelünk, a beállított időintervallum határozza meg a pontjaink távolságát (így ha egy helyen sokat időzünk, annak környezetében több pontunk lesz), ha pedig távolság alapján, akkor a meghatározott távolságközönként kerülnek lerakásra a pontjaink. A trackelést elég egyszer beállítanunk, utána gyakorlatilag a „háttérben fut”, és ugyanúgy navigálhatunk az eszközünkkel, mint korábban.
Helymeghatározás és navigáció Ha a készülékünk egyidőben legalább négy műholdra „rálát”, képes kiszámolni a fix pozíciónkat. (3 alapján már elvileg meghatározhatnánk a pozíciót, a negyedikre csak az időmérés hibájának kiküszöbölésé miatt van szükség) Ha rendelkezünk fix pozícióval + pontos időadatokkal, akkor a távolság és a sebesség könnyedén számolható. Ezek elengedhetetlenek a navigáció szempontjából.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
3)
Útpontok létrehozása és szerkesztése:
A navigációs GPS készülékünk képes elmenteni az aktuális pozíciónkat későbbi felhasználásra. Ennek koordinátái általában szerkeszthetők, így saját magunk is megadhatunk pontokat, amiket fel szeretnénk keresni. Ezekhez a pontokhoz rendelnünk kell egy azonosítót is. Célszerű olyan nevet adni a pontjainknak, ami alapján később könnyedén ráismerünk, ezzel elkerülhetjük, hogy esetleg újból be kelljen vinni a pontjainkat. A pontok koordinátájának megadása mindig az aktuálisan beállított koordinátaformátum szerint történik, így először azt a beállítást kell elvégeznünk.
4)
Navigálás útpontokra:
Az előzőleg elmentett útpontjainkjaink alapján bármikor navigációt indíthatunk. Ezeket általában egy listából választhatjuk ki azonosító alapján. Ez után megjelennek a pontadataink (koordináták, esetleg megjegyzések), ahol ellenőrizhetjük azoknak a helyességét, és szerkesztéseket végezhetünk. Ez után indíthatjuk a navigációt. Ez készüléktől függően történhet térkép alapján, vagy iránytű alapján. Mindkettőhöz szükséges, hogy mozgásban legyünk, hiszen az irányunkat csak így tudja megállapítani a GPS eszköz. Iránytű vagy Útkocomputer nézetben láthatjuk a célpontunk távolságát, a becsült érkezési időt, valamint egyéb információkat is nyerhetünk. Ha megfelelő távolságba érkezünk a pontunktól, a készülékek szöveges, esetleg hangüzenettel is jelzik ezt.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
A használt eszközök ismertetése Garmin Geko 201: http://www8.garmin.com/manuals/Geko201_OwnersManual.pdf
Adatkábel csatlakozó SERIAL port Zoom / Fel OK / Enter Zoom / Le
LCD kijelző háttérvilágítással
Be / Ki + háttérvil.
Kiegészítők csatlakoztatása
Képernyőváltás Vissza Akkumulátor fedlap
A Garmin Geko 201 egy egyszerűen használható navigációs GPS. Funkcióit tekintve képes az alapokra, és emellett kis mérete, megbízhatósága teszi népszerűvé. A készülék 2 db. AAA típusú elemmel/akkumulátorral működik. Bekapcsolás után a Képernyőváltás gombbal a következő képernyőket érhetjük el: Térkép (map) Iránytű (navigation) Útcomputer (trip computer) Menü Műhold A Műhold képernyőn az OK gombot megnyomva válthatunk normál és haladó nézet között. A normál nézetben csak a pontosságot és az állapotot láthatjuk, míg a haladó nézetben az Égképet (SkyPlot) is a horizont felett található műholdak stilizált képével, valamint állapotukkal, jelerősegükkel. A Térkép képernyő mutatja az elmentett útpontjainkat, az aktuális tracket valamint az aktuális helyzetünket egy nyíllal. A léptéket a Zoom gombokkal változtathatjuk. Az Iránytű képernyőt használhatjuk navigációra. Itt az égtájak mellett láthatjuk a kiválasztott pontunk irányát, a sebességünket és az útpont távolságát is. A haladási irányunkat csak mozgás közben tudja megállapítani, ezért a helyes irányt is csak így fogjuk meglátni. Az Útcomputer képernyőn beállítások szerinti információkat nyerhetünk. (pl. napi km, max. sebesség, átlagsebesség, stb.) A Menü képernyőn érhetjük tehetjük meg a legfontosabb beállításainkat.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
Megjelöl: Az aktuális pozíciónkt mentésére szolgál. Természetesen az aktuális koordináták az OK gomb megnyomása után megváltoztathatóak. (Tipp: írjuk át a nevet is). Ha ezekkel megvagyunk, mentsük el a pontot a képernyő közepén levő OK opció kiválasztásával. Megváltoztathatjuk a szimbólumot is. Útpontok: A mentett pontjainkat kezelhetjük itt. A képernyő bal felén ABCsorrendben navigáljunk a keresett pontunkhoz, majd az OK gomb megnyomásával váltsunk át a képernyő jobb oldalára. Ez után válasszuk ki a pontunkat az OK gombbal, majd válasszuk a Menj! opciót a navigációhoz. Ekkor megjelenik az Iránytű képernyő… Trackek: A nyomvonalak kezelésének helye. A Beállítás opció alatt kapcsolhatjuk be a trackelést, beállíthatjuk a rögzítés intervallumát (idő, távolság), ennek értékét (hány méter, hány sec.), valamint egyéb beállításokat is tehetünk. Ha ezeket beállítottunk és elindítottuk a trackelést, további dolgunk ezzel nem lesz. A Trackek menüpont Mentés opciójánál először ki kell választani egy kezdő, majd egy végpontot a sikeres mentéshez. Útvonalak: Útvonalnak azt nevezzük, amikor meghatározott útpontokat keresünk fel meghatározott sorrendben. Ezeket állíthatjuk be ezen menüpont alatt. Játékok: Beállítás: A készülék beállításainak helye. Idő: időzóna / időformátum, stb. Megjelenítés: a kijelző kontrasztjának, háttérvilágítás kikapcsolásának beállításai. A háttérvilágítást először a Bekapcsológomb egyszeri megnyomásával érjük el Egységek: A GPS vevő szinte legfontosabb beállításait itt találjuk, úgy pont Pozícióformátum, ahol különböző koordinátaformátumok között válthatunk, Dátumbeállítás (maradjon WGS84!!), mértékegységek, vagy pl. északi irány beállításai… A következő két opcióban Az Interfész és a Rendszer beállításait állíthatjuk be.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
Garmin GPSmap 60CSx: http://www8.garmin.com/manuals/GPSMAP60CSx_OwnersManual.pdf Be / Ki +háttérvil.
Navigációs billentyűk
Zoom: In / Out
Képernyőváltás (Page)
Find
Menü
Mark Megjelöl
Enter
Quit – Visszalépés Be / Ki
A navigációs GPS-ek következő generációjába tartozik a Garmin GPSmap 60CSx. Már színes kijelzővel, nagyobb érzékenységű antennával, memóriabűvítési lehetőséggel (ezáltal térképek feltöltése lehetséges), és több új funkcióval is rendelkezik. Támogatja az EGNOS használatát is, így növelve meg a pontosságot.Mi most csak az általunk használtakkal foglalkozunk. A Képernyőváltás (Page) gombbal több képernyőt érhetünk el, mint a Garmin Geko esetén. A legtöbb képernyőn a Menü gomb megnyomásával további almenüket találunk, ahol lokális beállításokat tehetünk. A nekünk fontos beállításokat a Főmenü / Beállítás / Mértékegységek opció után végezhetjük el. Navigáljunk ide a Page, az iránygombok és az Enter gomb segítségével. Itt találjuk a Pozícióformátum beállítást (+ térképdátum, mértékegységek, stb.) A Gekonál megismert Megjelöl funkciót itt akármelyik képernyőről elérjük a Mark gomb megnyomásával. Ez után a Koordinátákat ugyanúgy átírhatjuk, és át is nevezhetjük a pontot. Az OK opció elfogadása után a mentett pont bekerül az útpontjaink közé. A Főmenü / Útpontok opciója listázza a meglevő pontjainkat, de ugyanezt érhetjük el a Find gomb megnyomása után is. Ha az Útpontok listájából kiválasztjuk azt a
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
pontot, amelyikre navigálni szeretnénk, megjelennek a tulajdonságai (amit természetesen szerkeszthetünk is). A képernyő jobb also felében megjelenik a Menj! opció, amit, ha kiválasztunk, elindul a navigáció. Célszerű a navigáció elindítása után a Page gombbal az iránytű nézetre navigálni, így a már megszokott módon kereshetjük meg a pontunkat, de persze ha az eszközünkön előre feltöltött térkép található, akkor itt is navigálhatunk. A Trackek beállításait a Főmenü / Trackek opció kiválasztása után végezhetjük el. Itt be- és kikapcsolhatjuk magát a rögzítést, és a Beállítások után kiválaszthatjuk a Rögzítési intervallumot és az intervallum értékét is. Ha ezeket a beállításokat elvégeztük, a trackeléshez további beállítások nem szükségesek, navigáció közben az adatrögzítés folyamatos lesz. A trackek mentését a Mentés opcióval végezhetjük.
Garmin Oregon 450: http://www8.garmin.com/manuals/Oregon450_OwnersManual.pdf
A készülék jobb oldalán található gomb hosszan történő nyomásával kapcsolhatjuk be a készüléket, ami színes érintőkijelzővel rendelkezik, így hát nyomógombokra nincs is szükségünk. Szintén nagy érzékenységű GPS antennával és EGNOS támogatással van felszerelve, valamint belső memóriával is rendelkezik már, ahol térképeket tárolhatunk. Az általunk használt alap funkciók ugyanúgy elérhetők rajta, mint az előző két eszközön, de találhatunk rajta pár extra funkciót is. Pozícióformátum beállításához válasszuk a Beállítás opciót, majd a Pozícióformátumot. Itt a másik két eszközhöz hasonlóat állíthatjuk be a kívánt koordinátaformátumot. A trackek beállításait a Beállítás / Nyomvonalak alatt végezhetjük el. Útpont megjelölését az Megjelöl opcióval érhetjük el.
Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék H-6722 Szeged, Egyetem u. 2-6. PB. 653. Tel.: +36-62 544156 Fax: +36 62 544158 Internet: http://www.geo.u-szeged.hu
Navigációt a Hova? opció megérintése után kezdhetünk. A navigáció indítása után a térkép nézet nyílik meg, de célszerű azt bezárni, és az Iránytű képernyőn végezni a navigálást-
