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GPS - errore di posizione ed errore di quota

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mando

GPS - errore di posizione ed errore di quota

Salve a tutti,

una domanda forse più di topografia che di OS.

Ho battuto dei punti con un GPS da bici della Garmin e ho tirato dentro i punti in Qgis.

La domanda è:

il gps al momento della battitura dei punti mi dava un errore di +/-5 metri.

La maggior parte delle distanze tra due punti noti alla fine è di 20-50 cm, accettabilissimo per quello che devo fare.

Il quesito è la quota: anche la quota rientra nel +/- 5 metri di sgarro, dal momento che vedo che in 20 metri su un campo pressochè piatto passo da +5 a +7 m di elevazione?

Ciaooo!

Luca

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Piz

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

per l'altitudine corretta è necessario usare un gps con altimetro barometrico (cioè in grado di rilevare il cambio di pressione dell'atmosfera mentre salgo o scendo), che comunque per essere preciso deve essere tarato al momento della partenza in punto in cui conosco la quota esatta (o la pressione atmosferica in quel momento). Anche in questo caso purtroppo si producono errori di quota se le condizioni meteo cambiano mentre raccolgo la traccia gps, per cui l'ideale sarebbe una giornata di costante bel tempo.

Se non sbaglio, l'altitudine calcolata da quadrangolazione satellitare (cioè nsenza barometro) contiene necessariamente un errore nel metodo di calcolo, perchè fa riferimento ad una superficie teorica (ellissoide? greoide?) e non alla superficie effettiva (quella su cui poggia la bicicletta)

la precisione di +/-5m è relativa al numero di satelliti "in vista" in quel momento, ma (anche qui se non sbaglio) non è riferibile alle coordinate geografiche in senso assoluto, perchè rimane comunque l'errore introdotto nel segnale civile della rete gps

saluti
Roberto

PS
io vado a correre su un ponte lungo un chilometro e perfettamente dritto, ma la traccia gps dice che sono sulle montagne russe :-)

~~~~~~~~~~~~~ quote of the day ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
"and it is dawn
the world
goes forth to murder dreams"
(E.E. Cummings)

In data martedì 12 aprile 2011 10:17:07, Luca Mandolesi ha scritto:

> Salve a tutti,
> una domanda forse più di topografia che di OS.
>
> Ho battuto dei punti con un GPS da bici della Garmin e ho tirato dentro i
> punti in Qgis.
>
> La domanda è:
>
> il gps al momento della battitura dei punti mi dava un errore di +/-5 metri.
>
> La maggior parte delle distanze tra due punti noti alla fine è di 20-50 cm,
> accettabilissimo per quello che devo fare.
>
> Il quesito è la quota: anche la quota rientra nel +/- 5 metri di sgarro, dal
> momento che vedo che in 20 metri su un campo pressochè piatto passo da +5 a
> +7 m di elevazione?
>
> Ciaooo!
>
> Luca
>

GEOgrafica

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

In reply to this post by mando

Il giorno 12/apr/11, alle ore 10:17, Luca Mandolesi ha scritto:

Il quesito è la quota: anche la quota rientra nel +/- 5 metri di sgarro, dal momento che vedo che in 20 metri su un campo pressochè piatto passo da +5 a +7 m di elevazione?

A meno di non utilizzare un GPS topografico con precisione submetrica e correzione differenziale, oltre che con definizione di capisaldi di ancoraggio e opportuno software, la precisione in quota dei GPS economici e' molto bassa, assolutamente non paragonabile alla precisione planare di +/- 5 m (che potrebbero anche ridursi a circa 2, in condizioni ottimali con la correzione EGNOS di cui la maggior parte dei GPS economici sono comunque dotati). Diciamo che puoi avere errori di 10 volte la precisione in x-y, quindi tranquillamente 5-100 m di errore....

La mancanza di precisione in quota deriva da vari fattori ma prevalentemente dal fatto che le coordinate che il GPS ti fornisce sono riferite all'elissoide WGS84, che differisce ampiamente dalla reale forma della terra (geoide), dandoti DeltaZ molto variabili e anche molto ampi.

Non e' pero' stimabile a priori la precisione sulla z, magari nell'area specifica le quote ti tornano, ma non e' assolutamente detto (dipende da quanto l'elissoide WGS 84 approssima bene il terreno nella tua zona di rilevamento). Poi dipende anche da altri parametri, come la qualita' della triangolazione, il n. dei satelliti visibili, il PDOP ecc., ma la causa principale di mancanza di precisione su Z e' il riferimento all'elissoide WGS84.

Per GPS economici, la cosa migliore e' quella che ti ha suggerito Roberto, ovvero dotarsi di altimetro o di GPS con altimetro barometrico integrato, che riesce a fornire precisioni metriche senza problemi e a costi molto bassi. Oppure (metodo della nonna) spalmare la traccia GPS su un DTM di risoluzione adeguata per fornirti un errore minore all'errore fornito dal GPS stesso.

Ciao

Marco

GEOgrafica

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

Il giorno 12/apr/11, alle ore 11:51, GEOgrafica ha scritto:

> Diciamo che puoi avere errori di 10 volte la precisione in x-y,
> quindi tranquillamente 5-100 m di errore....
Volevo dire 50-100 m. Mi e' rimasto uno zero nella tastiera.

Ciao
Marco
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amefad

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

Ho ragionato anch'io sul problema della quota per un servizio di
realtà aumentata.
Ho avuto buoni risultati andando a leggere la quota dal Dtm con WMS
GetFeatureInfo.
purtroppo non posso confrontare il valore GPS con quello reale perchè
il client che ho usato non invia al sever l'altezza.

sapete se c'è un modo per stimare la differenza di quota dell'
elissoide rispetto al Dtm in un punto?

Amefad

www.amefad.it/blog
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mando

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

Ho avuto buoni risultati andando a leggere la quota dal Dtm con WMS
GetFeatureInfo.

Scusa l'ignoranza, me lo spieghi meglio: hai letto la quota del punto battuto col GPS da un dtm? E WMS

GetFeatureInfo è un programma?

amefad

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

2011/4/12 Luca Mandolesi <[hidden email]>:
>> Ho avuto buoni risultati andando a leggere la quota dal Dtm con WMS
>> GetFeatureInfo.
>
> Scusa l'ignoranza, me lo spieghi meglio: hai letto la quota del punto
Scusata.
E' un po' complicato non so se sono capace.

- ho lavorato su un client di realtà aumentata per il telefonino che
fa una chiamata al server con le coordinate dell'utente e riceve in
cambio alcuni punti di interesse sulle 3 coordinate.

- poiché il telefonino ha un errore di quota, alla fine i punti
restituiti vengono mostrati 50 mt più in basso di dove dovrebbero
essere.

- ho scritto un webservice in php che restituisce l'altezza del punto
il WMS è uno standard dell' Open Geospatial Consortium [0]
per realizzarlo ho usato Mapserver che è un server cartografico.
GetFeatureInfo è una delle chiamate definite dallo standar WMS

- Ho verificato quindi che sono in grado di restituire all'utente in
tempo "reale" la quota del DTM, ma per il momento il browser che ho
usato non invia al server l'altezza del GPS nè è in grado di
correggere la propria posizione in base alla risposta del server.
se non sono stato chiaro puoi trovare la presentazione che ho usato
per l'esame sul mio blog [1]

Se la tua esigenza è registrare le true traccie con la corretta
altimetrie penso ci sia un modo di farlo in Qgis sovrapponendo la
traccia al DTM.

io invece vorrei stimare a priori la differenza tra quota elissoidica
e ortometrica l'unica cosa sono i grigliati IGM? Qualcuno sa
suggerirmi come fare?

[0] http://www.opengeospatial.org/
[1] http://www.slideshare.net/amefad
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Davide-3-3

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

In reply to this post by amefad

Certo, accoppiando un rilievo GPS statico Post Processato con le
ultime effemeridi corrette, ad un rilievo tradizionale (stazione
totale laser / ottica). Hai quindi ha disposizione punti di quota
doppia (x, y, z ell e z ortho) grazie ai quali puoi costruire una
carta dell' ondulazione del geoide "locale" da usare per le future
misureche fai nela zona.
Ciao
D.

> sapete se c'è un modo per stimare la differenza di quota dell'
> elissoide rispetto al Dtm in un punto?
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> Amefad
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--
dott. Davide Zizioli
Dipartimento di Scienze della Terra
Università di Pavia
Via Ferrata 1, 27100 Pavia
Tel. +393498345440
Tel. Skype: Riverlab
[hidden email]
WMS http://geoserver1.unipv.it/cgi-bin/wms?
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amefad

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

2011/4/12 Davide <[hidden email]>:
> Certo, accoppiando un rilievo GPS statico Post Processato con le
> ultime effemeridi corrette, ad un rilievo tradizionale (stazione
> totale laser / ottica).
Grazie mille Davide.
Da me non arrivo a tanto, ma nella prospettiva di creare un servizio
per il Comune penso di poterlo fare, probabilmente per un uso così a
spanne mi basta avere da un lato il rilievo GPS e dall'altro il DTM.
A quel che mi dici dovrei avere una differenza piuttosto costante.

amefad
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Davide-3-3

Re: GPS - errore di posizione ed errore di quota

Si a scala locale è abbastanza uniforme, a meno che non ci siano
pareti di granito da 2000 metri stile Yosemite valley :-)
Guarda se lo trovo ti mando un documento che ho redatto quando ho
consegnato delle misure lungo l'asta del fiume trebbia ... devo averlo
da qualche parte
cmq qui [1] ci sono esempi
[1] http://ancona.ismar.cnr.it/IPO/IPO-3/capitolo3.htm
Ciao
D.

Il 12 aprile 2011 16:25, Amedeo Fadini <[hidden email]> ha scritto:

> 2011/4/12 Davide <[hidden email]>:
>> Certo, accoppiando un rilievo GPS statico Post Processato con le
>> ultime effemeridi corrette, ad un rilievo tradizionale (stazione
>> totale laser / ottica).
> Grazie mille Davide.
> Da me non arrivo a tanto, ma nella prospettiva di creare un servizio
> per il Comune penso di poterlo fare, probabilmente per un uso così a
> spanne mi basta avere da un lato il rilievo GPS e dall'altro il DTM.
> A quel che mi dici dovrei avere una differenza piuttosto costante.
>
> amefad
>