Notatka:
Dostępna jest nowa aplikacja Collector dla systemu iOS. Aby uzyskać pomoc dotyczącą tej nowej aplikacji, zapoznaj się z tematem Przygotowanie do zbierania danych o wysokiej dokładności.
Podczas gromadzenia danych przy użyciu usługi lokalizacyjnej urządzenia informacje o położeniu można ustalić, korzystając z różnych źródeł, takich jak GPS, telefon komórkowy, sieci Wi-Fi lub Bluetooth. Dokładność tych źródeł różni się, a usługa lokalizacyjna urządzenia nie zawsze działa niezawodnie. W przypadku osób, które wymagają większej dokładności i niezawodnej kontroli jakości przy gromadzeniu danych, zwykle najlepszym rozwiązaniem jest użycie profesjonalnego odbiornika GPS o wysokiej dokładności.
Notatka:
Globalny system nawigacji satelitarnej (Global Navigation Satellite System, GNSS) to standardowy termin ogólny określający systemy nawigacji satelitarnej. Odbiorniki GNSS mogą korzystać z różnych systemów nawigacji satelitarnej, natomiast odbiorniki GPS są przystosowane do pracy wyłącznie z systemem nawigacji satelitarnej o nazwie Global Positioning System. Ze względu na wielką popularność odbiorników GPS termin GPS jest w tej pomocy używany jako termin ogólny.
Odbiornik GPS precyzyjnie oblicza lokalizacje geograficzne przy użyciu informacji pochodzących z satelitów systemu GPS. Dokładność tych odbiorników mieści się w zakresie od około metra do centymetra. Jest to zależne od możliwości śledzenia i przetwarzania sygnałów z satelitów. Sygnały z satelity GPS są transmitowane na różnych częstotliwościach. Im większy jest zakres częstotliwości używanych przez odbiornik GPS — a w konsekwencji im więcej sygnałów odbiera — tym większa jest jego dokładność. Odnosi się to także do globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS): z im większej liczby systemów korzysta dany odbiornik (i im więcej sygnałów odbiera), tym jest dokładniejszy. Obecnie dostępnych jest kilka systemów nawigacji satelitarnej. Zazwyczaj jednak im dokładniejszy jest odbiornik GPS, tym jest droższy i tym trudniej nosi się go w terenie. Dokładność informacji o położeniu można zwiększyć także za pomocą różnicowych poprawek danych opisanych w dalszej części tego tematu.
Na rynku dostępnych jest wiele odbiorników GPS, jednak nie wszystkie z nich działają bezpośrednio z aplikacją Collector. Aby możliwe było użycie odbiornika GPS z aplikacją Collector, musi on generować dane wyjściowe w formacie NMEA 0183. NMEA to standardowa specyfikacja danych, którą stosuje aplikacja Collector do komunikacji z odbiornikami GPS. Komunikaty NMEA zawierają wiersze danych, które są nazywane zdaniami. Aplikacja Collector pozyskuje informacje GPS, takie jak długość i szerokość geograficzna, wysokość oraz typ poprawki, przez odczyt konkretnych zdań w komunikatach NMEA. Więcej informacji, w tym szczegółowy opis zdań NMEA wykorzystywanych przez aplikację Collector, odbiorników obsługiwanych w systemie iOS i odbiorników GPS, z którymi zostało przetestowane oprogramowanie firmy Esri, zawiera sekcja Obsługiwane odbiorniki GPS.
Wskazówka:
Większość odbiorników GPS o wysokiej dokładności obsługuje zdania NMEA, które są wykorzystywane przez aplikację Collector. Zaleca się jednak, by sprawdzić w instrukcji obsługi odbiornika, czy obsługuje on te zdania NMEA, zanim podłączy się go do aplikacji Collector.
Nie wszystkie odbiorniki, które generują dane wyjściowe w postaci zdań NMEA, są odpowiednio skonfigurowane od razu po wyjęciu z opakowania. Sposób skonfigurowania urządzenia w celu generowania danych wyjściowych w formacie NMEA powinien być objaśniony w jego instrukcji obsługi.
Po wybraniu odbiornika osoby zbierające dane powinny użyć profilu lokalizacji w celu zdefiniowania układu współrzędnych danych pochodzących z odbiornika i w razie potrzeby zastosować transformację układu odniesienia. Osobom zbierającym dane należy udostępnić transformację układu odniesienia, jeśli stosowane są poprawki różnicowe, a informacje o lokalizacji są podawane w innym układzie współrzędnych niż używany na mapie. Szczegółowe informacje znajdują się w dalszej części tego tematu w sekcji Transformacje układu odniesienia. Aby zapewnić wysoką jakość danych, osobom zbierającym dane można również podać wymaganą dokładność, którą powinni ustawić w aplikacji oraz informacje o tym, czy wymagany jest poziom ufności 95% oraz czy powinni włączyć uśrednianie wartości GPS (jeśli tak, należy podać liczbę pozycji do uśrednienia).
Poprawki różnicowe
W celu zwiększenia dokładności położeń można użyć odbiornika GPS, który obsługuje poprawki różnicowe. Technologia poprawek różnicowych zapewnia jeszcze większą dokładność dzięki wykorzystaniu stacji referencyjnych, nazywanych również stacjami bazowymi. Stacją referencyjną jest inny odbiornik GPS, którego lokalizacja jest znana. Stacja referencyjna dokonuje oceny swojej lokalizacji na podstawie sygnałów satelitarnych i porównuje oszacowane położenie ze znanym. Różnica między tymi położeniami jest uwzględniana w szacowanym położeniu GPS obliczonym przez odbiornik GPS użytkownika, nazywany także „wędrowcem”, w celu uzyskania dokładniejszego położenia. Aby możliwe było zastosowanie poprawki różnicowej, odbiornik użytkownika musi znajdować się w określonej odległości od stacji referencyjnej. Poprawki różnicowe można stosować w czasie rzeczywistym w terenie lub podczas przetwarzania końcowego danych w biurze.
Poprawki różnicowe mogą pochodzić ze źródeł publicznych lub komercyjnych. Jednym z najczęściej używanych i dostępnych publicznie źródeł poprawek w czasie rzeczywistym jest system SBAS (Satellite-Based Augmentation System), który w Stanach Zjednoczonych często nazywany jest również systemem WAAS (Wide Area Augmentation System). Korzystanie z systemu SBAS jest bezpłatne, jednak odbiornik GPS musi mieć możliwość odbioru komunikatów korekcyjnych w formacie RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services). Korzystanie z komercyjnych usług korekcyjnych wymaga zwykle subskrypcji i może także wymagać zakupu konkretnego typu odbiornika GPS, który odbiera sygnały korekcyjne. Więcej informacji można znaleźć w artykule Differential GPS Explained (Różnicowy GPS — objaśnienie) dostępnym w witrynie ArcUser Online.
Transformacje układu odniesienia
Lokalizacje podawane przez odbiornik mogą być określone w innym układzie współrzędnych niż używany na mapie w aplikacji Collector. W takim przypadku w celu zapewnienia dokładności danych należy zastosować transformację układu odniesienia.
Informacje o lokalizacji odebrane z systemu GPS, które mają zostać użyte w celu dodania lub zaktualizowania obiektu, są wyrażone we współrzędnych geograficznych, które są odnoszone do układu współrzędnych geograficznych (geographic coordinate system, GCS). System GCS obejmuje kątową jednostkę miary, południk zerowy oraz układ odniesienia oparty na elipsoidzie obrotowej. Mapa jest także przedstawiona w układzie współrzędnych. Jest on określony przez mapę bazową i może to być układ GCS lub układ współrzędnych odwzorowanych (projected coordinate system, PCS). W przypadku różnych układów współrzędnych danej lokalizacji i mapy, dodawaną lub aktualizowaną lokalizację należy przetransformować, dopasowując ją do układu współrzędnych mapy. Ten proces konwersji jest nazywany transformacją układu odniesienia. Istnieją transformacje układu odniesienia zarówno w poziomie, jak i w pionie, jednak aplikacja Collector obsługuje tylko transformacje w poziomie.
Ponieważ wszystkie współrzędne, mapy, usługi obiektowe oraz bazy danych są określone w układach współrzędnych, transformacje układu odniesienia powinny mieć miejsce za każdym razem, gdy układ współrzędnych pozyskiwanych danych jest niezgodny z układem współrzędnych, w którym dane mają być używane: odbiornik GPS — mapa, mapa — usługa obiektowa, usługa obiektowa — geobaza. Każda transformacja układu odniesienia wprowadza pewien błąd do lokalizacji. Przez wybór właściwego układu współrzędnych dla mapy, usług obiektowych oraz baz danych można ograniczyć liczbę transformacji, a tym samym błąd wprowadzany za każdym razem. Szczegółowe informacje na temat błędów wprowadzanych przez różne transformacje można znaleźć w dokumencie ArcGIS Geographic and Vertical Transformation Tables.
Notatka:
Jeśli układy współrzędnych są niezgodne i nie podano żadnej transformacji układu odniesienia, dane są używane w takiej postaci, w jakiej są dostępne. W rezultacie pozyskana lokalizacja może być niezgodna z lokalizacjami innych danych. Podobnie określenie niewłaściwej transformacji układu odniesienia doprowadzi do uzyskania niepoprawnych lokalizacji.
W aplikacji Collector osoby zbierające dane mogą przed rozpoczęciem pracy utworzyć profil lokalizacji i określić w nim konkretną transformację układu odniesienia, która ma być używana. Tworząc profil lokalizacji, można określić układy współrzędnych zarówno danych GPS, jak i mapy. Dzięki tym informacjom dla użytkowników wyświetlane są tylko odpowiednie metody transformacji, a metoda zalecana znajduje się na początku listy. Autor mapy powinien przekazać osobom zbierającym dane informacje o układach współrzędnych odbiornika GPS oraz mapy, jak również metodę transformacji, której należy używać.
Mapy bazowe dostarczane przez firmę Esri w ramach usługi ArcGIS Online są przedstawione w układzie współrzędnych WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere) [WGS84]. Podobnie układ WGS84 jest domyślnym układem współrzędnych dla odbieranych danych GPS w aplikacji Collector. Jeśli używana jest mapa bazowa usługi ArcGIS Online i domyślny dostawca lokalizacji, w aplikacji Collector nie trzeba wykonywać żadnych transformacji układu odniesienia.