为进行高精度数据采集最好准备

采集位置时所需的精度取决于您正在处理的工程类型。

对于某些工程,例如 Map Tour,地标附近的点可以提供足够的信息。 对于其他工程,例如资产管理,采集的位置必须在实际位置的几厘米内。

使用设备的定位服务采集位置时,可通过多种源确定位置信息,如 GPS、蜂窝网络、Wi-Fi 或蓝牙网络。 这些源的精度各不相同,因此,设备的定位服务并非始终可靠。 要执行要求具有更高精确度和可靠质量控制的数据采集,使用专业级或高精度 GPS 接收器通常是最佳选择。

注:

您还可以通过收听 Field Notes 播客的以下单集了解高精度数据采集的基础知识:涵盖高精度数据采集的基础知识(12 分钟)。

全球导航卫星系统 (GNSS) 是导航卫星系统的标准通用术语。 GNSS 接收器可以使用各种导航卫星系统,而 GPS 接收器只能使用全球定位系统 (GPS) 导航卫星系统。 由于 GPS(指两种类型的接收器)的广泛使用,GPS 将在本帮助中用作通用术语。

高精度 GPS 接收器利用来自 GPS 卫星的信息精确计算地理位置。 这些接收器的精度范围从亚米级到厘米级,具体取决于其追踪和处理卫星信号的能力。 GPS 卫星信号以不同的频率进行传输。 GPS 接收器使用的频率越多(其接收的信号就会越多),其精度则越高;该规则同样适用于 GNSS:接收器使用的系统越多(其接收的信号就会越多),其精度则越高。 有大量导航卫星系统可供使用。 然而,通常情况下,GPS 接收器的精度越高,价格越贵且现场携带越困难。

选择接收器

AppStudio 可以使用设备中内置的 GPS 或者您可添加外部 GPS 接收器来获得高精度数据。 市场上有多种 GPS 接收器可供使用;然而,并非所有接收器都可以直接与 AppStudio 配合使用。 要将 GPS 接收器与 AppStudio 配合使用,接收器必须支持 NMEA 语句的输出。

要提高定位精度,请考虑使用支持差分校正的 GPS 接收器。 如果要使用 iOS 设备,则还须使用一种受 iOS 支持的 GPS 接收器。 虽然 Esri 未发布受支持的 AndroidWindows GPS 接收器列表,但是提供了用于在 Android 和 Windows 上测试的接收器

提示:

大多数高精度 GPS 接收器均支持 AppStudio 使用的 NMEA 语句;然而,我们建议您在尝试将接收器连接到 AppStudio 前,先查阅接收器的用户手册,以确定您的接收器是否支持这些 NMEA 语句。

NMEA 支持

NMEA 0183AppStudio 在与 GPS 接收器进行通信时使用的数据规范标准。 NMEA 消息包含名为语句的多行数据。 AppStudio 通过读取 NMEA 消息中的特定语句来获得诸如纬度、经度、高度和定位类型等 GPS 信息。

AppStudio 支持 NMEA 4.00 和 4.10。 可以读取以下 NMEA 语句:

  • GGA: 时间、位置和定位相关数据
  • GSA: GNSS 精度衰减因子 (DOP) 和主动卫星
  • GSV: 可视 GNSS 卫星
  • RMC: 推荐最小特定 GNSS 数据
  • VTG: 对地航向和地面速度
  • GST: GNSS 伪距误差统计数据

如果 AppStudio 接收到包含特定坐标精度信息的 GST 语句,则将使用这些语句确定精度。 默认情况下,水平和垂直精度值将以均方根 (RMS) 的方式指定。 通过 RMS 表示的水平精度置信度为 63% 到 68%,垂直精度置信度为 68%。

预估的精度

如果 AppStudio 未收到来自 GPS 接收器的 GST 语句,而是接收到 GSA 语句,则 AppStudio 将使用水平精度衰减因子 (HDOP) 和垂直精度衰减因子 (VDOP) 来估算精度。 估算的水平精度由 HDOP 乘以 4.7 计算而得,估算的垂直精度由 VDOP 乘以 4.7 计算而得。

差分校正

要提高定位精度,请考虑使用支持差分校正的 GPS 接收器。 差分校正技术通过使用参考站(亦称为基站)来进一步提高精度。 参考站是建立在某一已知站点的另一 GPS 接收器。 参考站根据卫星信号估计其定位点,并将此估计的定位点与已知位置进行比较。 这些位置间的差异将应用到由 GPS 接收器(亦称为流动站)计算出的 GPS 估计定位点,以实现更为精确的定位。 接收器必须位于参考站的一定距离范围内,以便进行差分校正。 可在现场或办公室中后处理数据时实时应用差分校正。

差分校正可由公共数据源或商业数据源提供。 使用最为广泛且可实时进行公共访问的校正数据源为基于卫星的增强系统 (SBAS),而该系统在美国通常亦称为广域增强系统 (WAAS)。 可以免费使用 SBAS,前提是 GPS 接收器必须支持 SBAS。 使用商业校正服务通常需要进行订阅,并且还可能需要购买可以接收这些校正信号的特定类型的 GPS 接收器。 有关详细信息,请参阅差分 GPS 说明

iOS 上支持的 GPS 接收器

要将蓝牙接收器直接与 iOS 设备相连接,接收器必须加入 MFi 许可计划并且支持 NMEA 语句的输出。 在支持的 iOS 设备上,以下接收器可直接与 AppStudio Player 配合使用。

提示:

要确定 GPS 接收器使用的固件版本,请将接收器与设备配对:打开设备的常规 > 关于设置,然后选择配对接收器的名称。

  • Bad Elf GNSS SurveyorGPS Pro+GPS ProGPS for Lightning Connector

    GNSS SurveyorGPS Pro+ 需要 2.1.40 或更高版本的固件。 GPS Pro 需要 2.0.90 或更高版本的固件。 GPS for Lightning Connector 需要 1.0.24 或更高版本的固件。

  • Eos Arrow LiteArrow 100Arrow 200Arrow Gold - 2.0.251 或更高版本的固件
  • Garmin GLOGLO 2

    GLO 需要 3.00 或更高版本的固件,而 GLO 2 需要 2.1 或更高版本的固件。

    Garmin GLO 提供的精度值不会以与位置信息相同的速率更新。 将根据 PDOP 和 HDOP 值来计算此接收器上的精度,仅在接收器启动时输出一次这些值。

  • Geneq SxBlue IISxBlue III - 2.0.251 或更高版本的固件。
  • Juniper Systems Geode
  • Leica Zeno GG04 plus - 1.0.20 或更高版本的处理器板固件。
  • Trimble R1R2R10 Model 2R12R12iCatalyst DA2

    您必须使用 Trimble Mobile Manager 配置您的接收器。 不要使用 Trimble GNSS Status 应用程序。

已在 AndroidWindows 上测试的 GPS 接收器

AppStudio 使用 AndroidWindows 上支持的任何接收器输出 NMEA 0183 语句。 虽然 Esri 不会认证任何设备,但以下为已使用的设备列表:

警告:

此列表并非使用 AppStudio 的所有设备的完整列表。

  • Bad Elf GNSS Surveyor、GPS Pro 和 GPS Pro+
  • Eos Arrow Lite、Arrow 100、Arrow 200 和 Arrow Gold
  • Garmin GLO¹、Garmin GLO

    Garmin GLO 提供的精度值不会以与位置信息相同的速率更新。 将根据 PDOP 和 HDOP 值来计算此接收器上的精度,仅在接收器启动时输出一次这些值。

  • Geneq SxBlue II 和 SxBlue III²
  • Juniper Systems Geode
  • Leica GG03¹、GG04 和 Zeno 20¹
  • Trimble R1R2R8s¹、R10¹、R12¹、R12i¹ 和 Catalyst DA2¹

    Windows 中,需要 Trimble GNSS Status 才能接收具有 Trimble R1R2 的校正位置。 在 Android 中,需要 Trimble Mobile Manager 才能配置接收器。

    对于 Windows 上的 Trimble R1 接收器,AppStudio 无法通过 RTX 访问差分 GPS 定位点。 但是,AppStudio 可以通过自主 GPS 定位点标识位置,并且通过 NTRIP 获知 SBAS 校正和本地基站校正位置。

    对于 Windows 上的 Trimble R2 接收器,AppStudio 无法通过 RTX 访问位置,也无法通过 NTRIP 访问本地基站校正位置。 AppStudio 只能访问自主 GPS 定位点和 SBAS 校正位置。

    Trimble R10 与 Samsung Galaxy S5 和 S7 设备配对时出现了问题。

¹ 仅限 Android

² 仅限 Windows

配置接收器

并非所有支持 NMEA 语句输出的接收器在出厂配置时即是如此。 有关如何将其配置为输出 NMEA 语句的说明,请参阅设备的用户手册。

将接收器连接至设备

AppStudio 支持集成到设备中的接收器,以及通过蓝牙连接的外部接收器。 如果接收器已集成到设备中,请继续下一部分。 如果您正在使用外部接收器,请遵循以下步骤将其连接至设备:

  1. 验证 GPS 接收器与 AppStudio 是否兼容。

    接收器必须支持 NMEA 语句输出并对此进行配置。 请参阅选择接收器配置接收器。 这些说明必须在将接收器连接到 AppStudio 前完成。

  2. 打开接收器并将其放在设备或计算机附近。

    转到蓝牙设置界面以查看可用的设备。 等待接收器的名称出现在列表中。

    提示:

    如果蓝牙接收器未出现在列表中,请确保未将其连接至其他设备。

    • 要断开接收器与 iOS 设备的连接,请在设备的蓝牙设置中,点击接收器旁的信息按钮,点击删除此设备,然后点击删除设备
    • 要断开接收器与 Android 设备的连接,请在设备的蓝牙设置中相继单击接收器旁边的设置按钮、取消配对删除
    • 要断开接收器与 Windows 设备的连接,请在设备的蓝牙设置中相继单击接收器名称、移除设备
  3. 点击接收器的名称,并将其与设备配对。

向您的应用程序中添加对 GPS 接收器的支持

要将高精度接收器与您的应用程序集成,您必须首先使用 DeviceDiscoveryAgent 来发现此类接收器。 然后,您就可以使用 DeviceListModel 来显示所发现的接收器了。 将接收器连接到应用程序后,您即可使用 PositionSource 在地图上显示位置,或使用“位置”来显示位置精度数据,例如坐标、精度衰减因子和时间戳等。 可使用 SatelliteInfoSource 报告视图中和使用中的卫星,以及使用 nmeaSource 和 ListView 返回收到的 NMEA 数据。 有关每个组件的信息,请参阅 ArcGIS.AppFramework.DevicesArcGIS.AppFramework.Positioning 的 API 参考指南部分。

AppStudio 附带的 GNSS 信息示例演示了上述所有功能。 要使用该示例,请执行以下操作:

  1. 启动 ArcGIS AppStudio
  2. 单击新建应用程序
  3. 单击示例并滚动到 GNSS 信息示例。
    • 或者,单击搜索全部,然后键入 GNSS Info
  4. 选择 GNSS 信息示例。
  5. 输入标题。
  6. 单击创建

    要运行新创建的应用程序,请双击库中的应用程序缩略图。 要编辑应用程序,请在库中将其选中,然后单击侧面板上的编辑,以在 Qt Creator 中启动源代码。

如果您选择为应用程序创建安装文件,则需要在应用程序设置中启用高精度位置蓝牙功能。 如果您希望应用程序在其处于后台时继续记录位置信息,则同样请启用后台位置

启用高精度、蓝牙和后台位置功能

如果您希望将应用程序发布到 Apple Store,则需要提供将您的应用程序列入白名单的第三方外部附件(在本例中为 GNSS 接收器)列表。此列表可以在设置窗口中 iOS 选项卡上的 ArcGIS AppStudio 中提供。 在外部附件协议字符串字段中,为支持您应用程序的设备输入相应的字符串。 要让外部附件供应商将您的应用程序列入白名单,您必须向供应商发送电子邮件并提供有关您应用程序的以下信息:

  • 应用程序名称
  • Bundle ID
  • 应用程序版本号
  • 开发商名称
  • 计划发布日期
  • 应用程序类别
  • 应用程序说明
  • 开发商电子邮件地址

这样,他们就会向您发送您需要在应用程序设置中输入的字符串。

注:

如果您要在 AppStudio Player 中使用应用程序,则将应用程序列入白名单的接收者如下:

  • Bad Elf (com.bad-elf.gps)
  • Eos (com.eos-gnss.positioningsource)

记录 NMEA 回放日志文件

当您执行外业工作时,可以捕获 NMEA 日志,以便您回到办公室后进行重播。 这非常适合在室内向同事进行演示,或者与技术支持共同对 GNSS 异常行为进行故障排除。

要在 AppStudio Player 中保存 GNSS Discover 示例中的 NMEA 文件,首先必须确保已连接到外部接收器。 连接后,您就可以开始记录了。

  • 转至 GNSS 位置状态页面。
  • 切换到调试选项卡。
  • 单击记录按钮。

在记录时,您可以继续使用该应用程序的其他功能。 完成移动后,请返回调试选项卡并停止记录。

记录的 NMEA 日志文件将被保存到 ArcGIS/ArcGISAppStudioPlayer/Logs 文件夹中。

注:

Android 上,此文件夹位于应用程序特定存储位置:Android/data/com.esri.appstudio.player/files/ArcGIS/ArcGIS AppStudioPlayer/Logs

您可以通过与在 AppStudio Player 中捕获 GNSS Discover 示例、Survey123QuickCapture 相同的方式来捕获 NMEA 日志。 在任意应用程序中捕获的日志都可以在任何其他这些应用程序中使用。