GPS recievers for GIS data collection from Leica Geosystems (GPS přijímače pro sběr GIS dat od firmy Leica Geosystems)

Ing. Daniel Šantora
GEFOS a.s., zastoupení Leica Geosystems pro ČR
Kundratka 17, 180 82 Praha 8 - Libeň
Tel.: +420 284 007 034, Fax: +420 283 842 621
E-mail: daniel.santora@gefos.cz

Abstract

An essential part of the geographic information systems is their charging with data. The article is inscribed to GPS receivers made by Leica Geosystems which are specially intended for data collection for GIS and possibility of usage of the reference station provided by GEFOS Inc. company.

Abstrakt

Neodmyslitelnou součástí geografických informačních systémů je jejich naplňování daty. Článek se věnuje GPS přijímačům od firmy Leica Geosystems, které jsou speciálně určeny pro sběr dat pro GIS, a možností využití DGPS referenční stanice firmyGEFOS a.s.

Úvod

Existuje mnoho geografických informačních systémů a mnoho způsobů jak je zásobovat daty. Velmi efektivním způsobem naplňování je měření pomocí GPS (globální polohový systém). Příspěvek se také zabývá možnostmi zpřesnění naměřené polohy objektů a dále aktuálními možnostmi využití

Zvláštnosti GIS/GPS přijímačů

GIS/GPS přijímače obvykle využívají pouze tzv. kódová měření. To má za následek podstatné snížení ceny a zhoršení přesnosti v porovnání s geodetickými aparaturami. V případě, že je GIS/GPS přijímač schopen přijímat RTCM korekce z nějaké referenční stanice, dostáváme se na přesnost 0,5 - 1 m a pak hovoříme o metodě DGPS (diferenciální GPS). V opačném případě měříme s přesností 5 - 10 m. Je-li zapotřebí centimetrová přesnost, lze měření provést pomocí geodetických aparatur nebo lze některé GIS/GPS aparatury povýšit na dvoufrekvenční fázové přijímače (viz. GS50).

Na druhou stranu mají GIS/GPS přijímače možnosti vkládání negrafických informací podle uživatelem definovaných kódových listin a tyto informace pak přímo přenášet centrální databáze určitého geografického informačního systému

GIS/GPS systémy od firmy Leica Geosystems

Leica Geosystems je přední světový výrobce geodetických a GIS systémů. Kromě rozsáhlého programu geodetických GPS zahrnuje i GIS/GPS systémy. Patří sem tři typy přijímačů GS50, nová GS20 a GS5 a dále software na zpracování měření GIS DataPRO.

Leica GS50

Základní charakteristikou GS50 je, že je postavena na identickém hardwaru jako geodetický Leica GPS systém 500. Tím je dáno, že GS50 má široké možnosti konfigurace a lze ji tak "ušít na míru" uživateli. GS50 má terminál s plně alfanumerickou "qwerty" klávesnicí a velkým grafickým LCD displejem, možnost přijímat korekce pomocí GSM, GPRS nebo radio-linky a možnost připojování externích zařízení buďto na určování polohy nepřístupných bodů nebo na získávání dat z přístrojů měřících jiné údaje, jako např. hloubku vody.

Obr.č.1: GS50

Leica GS20

GS20 je novinkou z jara 2003. Vše, co je potřeba ke sběru GIS dat, je umístěno v malém přístroji, který se vejde do dlaně jedné ruky, a přitom neztrácí nic z vlastností vysoce profesionálního GIS/GPS přijímače. GS20 má grafický LCD displej a klávesnici jako na mobilním telefonu. S externími zařízeními a s PC komunikuje bezdrátově pomocí tzv. "Bluetooth" technologie. Pro zvýšení přesnosti lze připojit modem pro příjem RTCM korekcí a dokonce i externí anténu.

Obr.č.2: GS20

Obr.č.3: Displej GS20

Leica GS5

GS5 je GPS anténa, která umí posílat informace o poloze do jakéhokoliv počítače nebo zařízení a přijímat RTCM korekce z libovolného modemu. Efektivním se jeví využití např. s ručním počítačem iPAQ s programem ArcPad od firmy ESRI, přičemž se data registrují přímo do formátu ESRI shapefile.

Obr.č.4: GS5

GIS DataPRO

GIS DataPRO je software, který načítá GIS/GPS naměřená data, provádí post-processing pro zpřesnění pomocí dat z referenční stanice, umožňuje prohlížení a editaci dat, tvorbu kódových listin a uživatelem definovaných výstupů nejen do ASCII formátu, ale do DXF, DWG, DGN a ESRI 3D shapefile.

Obr.č.5: Okno GIS DataPRO

Možnosti zpřesnění polohy naměřených objektů

Poloha získaná jedním měřením GPS bez korekcí má v dnešní době přesnost 3 - 10m s profesionálním přístrojem nebo 10 - 20 m s tzv. turistickým GPS. Ke zpřesnění jsou nutná data z pozemní referenční stanice nebo satelitní korekce, které jsou vysílány z geostacionárních družic (např. systémy EGNOS, WAAS, RACAL, Omnistar apod.).

Data z pozemních referenčních stanic lze přijímat buďto v reálném čase přímo v terénu nebo je spolu s naměřenými daty sehrát do počítače a zpřesnění provést později (tzv post-processing).

Firma GEFOS a.s. provozuje referenční stanici, která posílá RTCM korekce na konkrétní IP adresu a port. Korekce umí přijímat speciální GPRS modem, který lze připojit ke všem zmiňovaným typům GIS/GPS přijímačů.

Aktuální možnosti využití - měření zemědělských ploch pro přidělení subvencí z EU

"Sběr dat pro GIS" je velmi široký pojem a každý si pod tím představí něco ze svého oboru. Jedním z aktuálních problémů je přidělování subvencí pro zemědělce. Jedním z podkladů pro přidělení financí je protokol zaměření velikosti obhospodařované plochy. V tomto protokolu musí být kromě velikosti ploch i chyba s jakou byla tato plocha určena, protože tato chyba nesmí překročit stanovené meze.

Leica Geosystems proto přišla s řešením, které se jmenuje "Cultivated Field Control" (CFC). Je to program, který se nahrává přímo do GPS přístrojů GS50 a GS20. Tento program počítá obsah a obvod měřených ploch, odečítá neobdělávané plochy, počítá chybu určení rozlohy a o všech těchto údajích vytváří přehledný protokol.

Závěr

Přestože GPS již dávno není novinkou, má před sebou budoucnost, protože je jedním z nejefektivnějších způsobů pro naplňování geografických informačních systémů daty.

  

http://www.gis.leica-geosystems.com

  

http://www.gefos.cz/leica