При сборе данных с помощью сервисов определения местоположения устройства, информация о позиции может быть определена по различным источникам, таким как GPS, сотовые, Wi-Fi или Bluetooth сети. Точность различных источников отличается, а сервис местоположения источника также не всегда надежен. Для сбора данных с повышенной точностью и надежностью лучшим выбором будет использование профессионального или высокоточного GPS-приемника.
Примечание:
Global Navigation Satellite System (GNSS) является стандартом спутниковых навигационных систем. Приемники GNSS могут использовать различные системы спутниковой навигации, тогда как приемники GPS могут работать только с системой спутниковой навигации, которая называется Global Positioning System (Глобальная система позиционирования). Из-за широкого распространения приемников GPS, в этой статье традиционно используется термин GPS.
Высокоточный приемник GPS может вычислить достоверное географическое положение, используя данные со спутников GPS. Точность таких приемников варьируется в диапазоне от метра до сантиметра, в зависимости от способности отслеживания и обработки спутниковых сигналов. Спутниковые сигналы GPS передаются на различных частотах. Чем больше частот может принимать приемник GPS – и, соответственно, чем больше сигналов, – тем точнее определяется местоположение. Это также справедливо в отношении GNSS: чем больше систем использует приемник (чем больше сигналов он получает), тем точнее определяется местоположение. На сегодняшний день доступно несколько навигационных систем. Однако, чем точнее приемник GPS, тем он дороже и сложнее для работы в полевых условиях. Вы можете повысить точность позиционирования с помощью дифференциальной коррекции данных, которая описывается ниже в этом разделе.
На рынке доступно множество приемников GPS, однако не все они могут работать непосредственно с Collector. Чтобы использовать приемник GPS в Collector, он должен поддерживать выходные сообщения стандарта NMEA 0183. NMEA – это стандарт данных, которые используются в Collector для получения информации от приемников GPS. Информация NMEA передается в виде строк данных, которые называются сообщениями. Collector извлекает GPS-информацию, такую как широта, долгота, высота и тип фиксации, считывая определенные сообщения в строках NMEA. Для подробной информации, включая описание предложений NMEA, пользователей Collector, поддерживаемых на iOS ресиверов, и GPS ресиверов, которые компания Esri применяла для тестирования, см Поддержка GPS-ресиверов.
Подсказка:
Большинство высокоточных GPS-приемников поддерживают сообщения NMEA, которые используются в Collector; однако рекомендуется проверить в руководстве пользователя, поддерживает ли ваш приемник передачу сообщений NMEA, перед тем как подключать его к Collector.
Не все приемники, поддерживающие сообщения NMEA, настроены на их передачу "из коробки". В руководстве к устройству должно быть описание настройки на работу с NMEA.
После выбора приемника, сборщикам донных понадобится профиль местоположения, чтобы задать систему координат для данных приемника и применения трансформацию датума, если необходимо. Если вы используете дифференциальную коррекцию, а предоставленное местоположение имеет систему координат, отличную от используемой на карте, необходимо предоставить сборщикам данных сведения о трансформации датума. Дополнительные сведения см. в разделе Трансформации датума ниже. Чтобы обеспечить высокую точность данных, вы можете предоставить собранным данным требуемую точность, которая должна быть настроена в приложении, и рекомендовать им использовать опцию Требуемый уровень достоверности 95 процентов. А также, если у них включено GPS усреднение, требуется указать количество позиций для усреднения.
Дифференциальная коррекция
Для повышения точности позиционирования можно воспользоваться приемником GPS, поддерживающим дифференциальную коррекцию. Технология дифференциальной коррекции еще больше повышает точность с помощью опорных станций, которые также называются базовыми станциями. Опорная станция представляет собой GPS-приемник, установленный на известной позиции. Опорная станция определяет свое положение по спутниковым сигналам и сравнивает его с известным положением. Разница между этими положениями применяется к позиции, вычисленной GPS-приемником пользователя, также называемым рабочим приемником, что позволяет получить более точное позиционирование. Для выполнения дифференциальной коррекции приемник пользователя должен находиться на определенном расстоянии от опорной станции. Дифференциальная коррекция может применяться в реальном времени в поле или при последующей обработке данных в офисе.
Дифференциальная коррекция может поступать из общественных или коммерческих источников. Одним из наиболее часто используемых источников является общедоступная система реального времени Satellite-Based Augmentation System (SBAS), которая часто называется Wide Area Augmentation System (WAAS). SBAS является бесплатной системой, но GPS-приемник должен обладать возможностью приема корректирующих сообщений в формате Radio Technical Commission for Maritime Services (RTCM). Использование коммерческих служб коррекции обычно требует наличия подписки, также может потребоваться определенный тип GPS-приемника, способного получать сигналы коррекции. Дополнительные сведения можно найти в статье Differential GPS Explained в ArcUser Online.
Преобразование датума
Местоположения, получаемые с приемника, могут быть в системе координат, отличающейся от используемой на карте в Collector. В этом случае, для получения точных данных используется преобразование датума.
Когда вы получаете местоположение GPS и используете его для добавления или обновления объекта, в нем используется географические координаты, которые привязаны к географической системе координат (ГСК). ГСК включает угловую единицу измерения, начальный меридиан и датум, основанный на сфероиде. Карта также имеет систему координат, определяемую базовой картой, это может быть ГСК или система координат проекции (СКП). Если местоположение и карта имеют разные системы координат, добавляемое или редактируемое местоположение должно быть преобразовано в систему координат карты. Этот процесс называется преобразованием датума. Хотя существуют как горизонтальные, так и вертикальные преобразования датума, Collector поддерживает только горизонтальные.
Поскольку координаты, карты, сервисы объектов и базы данных имеют системы координат, преобразование датума должно происходить при каждом несовпадении системы координат используемых данных: между GPS и картой, картой и сервисом объектов или сервисом объектов и базой геоданных. При каждом преобразовании датума, в местоположениях появляется ошибка. Выбрав соответствующие системы координат для карты, сервиса объектов и баз данных, вы можете ограничить число преобразований, а также вносимую при каждом преобразовании ошибку. Дополнительные сведения об ошибках, которые могут быть вызваны различными преобразованиями, см. в разделе Таблицы географических и вертикальных преобразований ArcGIS.
Примечание:
Если система координат отличается, а преобразование датума отсутствует, данные используются "как есть". В результате их местоположение не будет выровнено относительно уже имеющихся данных. Кроме того, если укажите неверное преобразование датума, вы увидите неправильное положение.
В Collector, сборщики данных могут создавать профиль местоположения перед сбором данных, а также выбирать определенное преобразование датума. При создании профиля местоположения, необходимо задать системы координат данных GPS и карты. На основе этой информации пользователям будут доступны только подходящие методы преобразования, первый из которых будет рекомендованным. Как автор карты, вы должны предоставить сборщикам данных сведения о системах координат GPS и карты, а также метод преобразования, который им следует использовать.
Если вы используете одну из базовых карт, предоставляемых Esri через ArcGIS Online, они имеют систему координат WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere) [WGS84]. Также, WGS84 по умолчанию используется для данных GPS, поступающих в Collector. Если используется базовая карта ArcGIS Online и поставщик местоположений по умолчанию, преобразования датума в Collector не требуются.