Спутниковая навигация вместо карт и компаса
Несколько дней назад, обсуждая в комментариях к одному посту достоинства и недостатки космических снимков в сравнении с топографическими картами, мой оппонент voron_degtyarsk указал на следующее:
Если вы ходили в турпоходы по незнакомой местности, особенно по горной или гористой местности, то могли убедиться, что для спутниковые карты любого разрешения не дают информации о перепадах, высот, глубине расщелин, высоте обрывов и т.д.
На снимках всё выглядит равниной. Поэтому у топографических карт есть свои преимущества, если уметь их читать конечно.
Действительно, среди большинства туристов "старой закалки" бытует такое мнение, что старая добрая и тёплая ламповая топографическая карта существенно выигрывает перед новомодными сервисами, предоставляющими спутниковые снимки, в плане информативности.
Проиллюстрирую это на примере.
По старинке нам, кроме карты, понадобятся карандаш, линейка или курвиметр, а на местности - еще и компас.
Для примера возьмём топографическую карту Генерального Штаба ВС СССР масштаба 1:100 000 (в 1 см - 1 км, "километровка", не является секретной ;))).
Нанеся на неё планируемый маршрут, мы можем при помощи курвиметра измерить его примерную протяженность.
Посчитав число пересекаемых маршрутом линий горизонталей и учтя указанные на них засечками направления склона, мы можем примерно прикинуть набор или сброс высоты на маршруте:
Горизонтали тонкие на этой карте нанесены через 40 метров, жирные горизонтали - через 200 м по высоте, соответственно, получаем, что нижняя точка маршрута находится примерно на высоте 2380 м, верхняя - на 3040 м, протяженность маршрута - около 5 км.
Глядя же на спутниковый снимок, мы как бы лишены всей этой информации, кроме, разве что, протяженности маршрута, которую можно посчитать либо так же, как для карты, либо при помощи сервиса, предоставляющего спутниковые снимки.
Казалось бы, правы туристы - спутниковый снимок менее информативен, чем карта?
Безусловно, в этом утверждении есть здравое зерно - сам по себе спутниковый снимок, не будучи дополненным информацией о дорогах, названиях населенных пунктов и т.п., действительно в чём-то малоинформативен, однако многие, возможно, не знают, что помимо векторной картографической информации об уже упоминавшихся дорогах, реках и прочих линейных и площадных объектах, картографические сервисы Google, например, дополнены спутниковыми данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ, или SRTM - Shuttle radar topographic mission).
Использование этих доступных бесплатно данных позволяет строить цифровые модели местности с точностью до 30 метров - и этот сервис доступен в программе Google Earth, позволяя визуально "натягивать" спутниковый снимок поверхности на цифровую модель рельефа.
Собственно, имея карту в электронном, а не бумажном, виде, тоже вполне реально получить данные о рельефе на конкретном маршруте - но только если этот маршрут кто-либо уже прошел и записал трек при помощи GPS-ГЛОНАСС навигатора или навигационного приложения для смартфона.
В этом случае у нас есть данные о так называемом вертикальном профиле рельефа на треке - но это только в том случае, если есть запись трека, и записавшие его навигатор/приложение пишут данные о высотах.
Для примера - трек, который я записал при помощи планшета во время поездки в Казахстан - я включил запись на подъёме к метеостанции Мынжылкы. а выключил, вернувшись на станцию канатки Чимбулак.
Соответственно. я могу вам показать на карте как сам трек, так и записанный навигационным приложением вертикальный профиль рельефа, полученный по данным GPS-ГЛОНАСС.
А вот сервис Google Earth, имея данные цифровой модели местности, полученные SRTM, позволит нам увидеть вертикальный профиль любого маршрута, который вам придёт в голову нарисовать, даже без снятого кем-то с местности GPS-трека.
Впрочем, Google Earth умеет не только рисовать маршруты "руками" пользователя. но и самостоятельно их строить - достаточно указать только начальную и конечную точки маршрута - и он будет построен по имеющимся у Гугла векторным данным о дорогах и тропах.
Вот вам и пример - записанный мной во время прогулки GPS-трек показан голубым цветом, а построенный самой Google Earth по заданным мной начальной и конечной точкам маршрут - синим:
При этом, как вы можете заметить, я использовал для демонстрации не просто плоский космоснимок, а цифровую модель местности, на которую этот снимок "натянут".
Одним кликом мыши строится вертикальный профиль рельефа по данным, которые были записаны навигационным приложением в моём треке:
Но, как я уже говорил выше. вертикальный профиль рельефа на маршруте можно построить и не имея трека - вот профиль, который Google Earth выдаёт для построенного ей же маршрута - поскольку в реальности я сначала поднимался до Мынжылкы, а лишь потом спускался, а маршрут построил только на спуск от Мынжылкы, их длина несколько отличается, а вот насколько отличны сами профили рельефа, мы можете оценить по картинкам сами:
Более наглядно разницу между данными SRTM и высотами, снятыми GPS/ГЛОНАСС непосредственно на маршруте. можно увидеть, если смоделировать в Google Earth путешествие по поверхности цифровой модели местности.
Заодно можно и представить то, как будет выглядеть сама местность в реальности:
Вот вам для наглядности фотография, сделанная мной примерно в той же точке маршрута - в принципе, если б я озаботился синхронизацией часов фотокамеры с часами GPS, то можно было бы определить точку съёмки точно - но сойдет и "на глаз" ;)):
Похоже?
Ну а теперь - еще пара снимков в обратном направлении, в сторону Алматы - с модели местности...
... и в реальности:
Но и это еще не всё - Google Earth позволяет даже учесть освещенность местности Солнцем в то или иное время дня - но я сознательно не включал эту опцию - кому интересно, сами посмотрят ;).
Вам наверняка бросились в глаза некоторые расхождения между данными SRTM и реальным треком, снятым GPS/ГЛОНАСС - они вызваны точностью данных этих американских систем, доступной для гражданского применения.
И в том, и в другом случае среднеквадратичная погрешность измерений заявлена на данный момент около 30 метров - уверяю вас, что в реальном применении эта потеря точности несущественна.
Надеюсь. я вас убедил в том, что современные средства построения и визуализации маршрутов могут существенно облегчить жизнь всем любителям путешествий.
Планируйте свои маршруты, стройте их цифровые модели, сохраняйте их, загружайте в навигаторы и смартфоны - и путешествуйте на здоровье, и пусть ваш навигатор всегда указывает вам, сколько вы прошли и сколько еще осталось ;))
С Днём Космонавтики! ;)
Если вы ходили в турпоходы по незнакомой местности, особенно по горной или гористой местности, то могли убедиться, что для спутниковые карты любого разрешения не дают информации о перепадах, высот, глубине расщелин, высоте обрывов и т.д.
На снимках всё выглядит равниной. Поэтому у топографических карт есть свои преимущества, если уметь их читать конечно.
Действительно, среди большинства туристов "старой закалки" бытует такое мнение, что старая добрая и тёплая ламповая топографическая карта существенно выигрывает перед новомодными сервисами, предоставляющими спутниковые снимки, в плане информативности.
Проиллюстрирую это на примере.
По старинке нам, кроме карты, понадобятся карандаш, линейка или курвиметр, а на местности - еще и компас.
Для примера возьмём топографическую карту Генерального Штаба ВС СССР масштаба 1:100 000 (в 1 см - 1 км, "километровка", не является секретной ;))).
Нанеся на неё планируемый маршрут, мы можем при помощи курвиметра измерить его примерную протяженность.
Посчитав число пересекаемых маршрутом линий горизонталей и учтя указанные на них засечками направления склона, мы можем примерно прикинуть набор или сброс высоты на маршруте:
Горизонтали тонкие на этой карте нанесены через 40 метров, жирные горизонтали - через 200 м по высоте, соответственно, получаем, что нижняя точка маршрута находится примерно на высоте 2380 м, верхняя - на 3040 м, протяженность маршрута - около 5 км.
Глядя же на спутниковый снимок, мы как бы лишены всей этой информации, кроме, разве что, протяженности маршрута, которую можно посчитать либо так же, как для карты, либо при помощи сервиса, предоставляющего спутниковые снимки.
Казалось бы, правы туристы - спутниковый снимок менее информативен, чем карта?
Безусловно, в этом утверждении есть здравое зерно - сам по себе спутниковый снимок, не будучи дополненным информацией о дорогах, названиях населенных пунктов и т.п., действительно в чём-то малоинформативен, однако многие, возможно, не знают, что помимо векторной картографической информации об уже упоминавшихся дорогах, реках и прочих линейных и площадных объектах, картографические сервисы Google, например, дополнены спутниковыми данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ, или SRTM - Shuttle radar topographic mission).
Использование этих доступных бесплатно данных позволяет строить цифровые модели местности с точностью до 30 метров - и этот сервис доступен в программе Google Earth, позволяя визуально "натягивать" спутниковый снимок поверхности на цифровую модель рельефа.
Собственно, имея карту в электронном, а не бумажном, виде, тоже вполне реально получить данные о рельефе на конкретном маршруте - но только если этот маршрут кто-либо уже прошел и записал трек при помощи GPS-ГЛОНАСС навигатора или навигационного приложения для смартфона.
В этом случае у нас есть данные о так называемом вертикальном профиле рельефа на треке - но это только в том случае, если есть запись трека, и записавшие его навигатор/приложение пишут данные о высотах.
Для примера - трек, который я записал при помощи планшета во время поездки в Казахстан - я включил запись на подъёме к метеостанции Мынжылкы. а выключил, вернувшись на станцию канатки Чимбулак.
Соответственно. я могу вам показать на карте как сам трек, так и записанный навигационным приложением вертикальный профиль рельефа, полученный по данным GPS-ГЛОНАСС.
А вот сервис Google Earth, имея данные цифровой модели местности, полученные SRTM, позволит нам увидеть вертикальный профиль любого маршрута, который вам придёт в голову нарисовать, даже без снятого кем-то с местности GPS-трека.
Впрочем, Google Earth умеет не только рисовать маршруты "руками" пользователя. но и самостоятельно их строить - достаточно указать только начальную и конечную точки маршрута - и он будет построен по имеющимся у Гугла векторным данным о дорогах и тропах.
Вот вам и пример - записанный мной во время прогулки GPS-трек показан голубым цветом, а построенный самой Google Earth по заданным мной начальной и конечной точкам маршрут - синим:
При этом, как вы можете заметить, я использовал для демонстрации не просто плоский космоснимок, а цифровую модель местности, на которую этот снимок "натянут".
Одним кликом мыши строится вертикальный профиль рельефа по данным, которые были записаны навигационным приложением в моём треке:
Но, как я уже говорил выше. вертикальный профиль рельефа на маршруте можно построить и не имея трека - вот профиль, который Google Earth выдаёт для построенного ей же маршрута - поскольку в реальности я сначала поднимался до Мынжылкы, а лишь потом спускался, а маршрут построил только на спуск от Мынжылкы, их длина несколько отличается, а вот насколько отличны сами профили рельефа, мы можете оценить по картинкам сами:
Более наглядно разницу между данными SRTM и высотами, снятыми GPS/ГЛОНАСС непосредственно на маршруте. можно увидеть, если смоделировать в Google Earth путешествие по поверхности цифровой модели местности.
Заодно можно и представить то, как будет выглядеть сама местность в реальности:
Вот вам для наглядности фотография, сделанная мной примерно в той же точке маршрута - в принципе, если б я озаботился синхронизацией часов фотокамеры с часами GPS, то можно было бы определить точку съёмки точно - но сойдет и "на глаз" ;)):
Похоже?
Ну а теперь - еще пара снимков в обратном направлении, в сторону Алматы - с модели местности...
... и в реальности:
Но и это еще не всё - Google Earth позволяет даже учесть освещенность местности Солнцем в то или иное время дня - но я сознательно не включал эту опцию - кому интересно, сами посмотрят ;).
Вам наверняка бросились в глаза некоторые расхождения между данными SRTM и реальным треком, снятым GPS/ГЛОНАСС - они вызваны точностью данных этих американских систем, доступной для гражданского применения.
И в том, и в другом случае среднеквадратичная погрешность измерений заявлена на данный момент около 30 метров - уверяю вас, что в реальном применении эта потеря точности несущественна.
Надеюсь. я вас убедил в том, что современные средства построения и визуализации маршрутов могут существенно облегчить жизнь всем любителям путешествий.
Планируйте свои маршруты, стройте их цифровые модели, сохраняйте их, загружайте в навигаторы и смартфоны - и путешествуйте на здоровье, и пусть ваш навигатор всегда указывает вам, сколько вы прошли и сколько еще осталось ;))
С Днём Космонавтики! ;)