blogy logo
login PRIHLÁS SA
BLOG deadawp
ČLÁNKY
DISKUSIE
3
SLEDUJETE BLOG
Programátor
deadawp



GPS súradnice, aj malá chyba znamená veľa?
pridal deadawp 18.3. 2025 o 11:41 (naposledy upravené 19.3. 2025 o 12:42)

Narazil som na Facebooku na Reel magazínu 360tka, tak som navštívil aj web:
https://360tka.sk/videos/ZFbJ7kl4hfRylNUDLFJ7.

Išlo o reportáž z obce Turčianske Jaseno, kde došlo k odstrelu 16-ročnej samice medveďa hnedého a jej troch 10-mesačných mláďat. Pozrel som si tak aj celú reportáž, ktorú mali priamo na webe. Medveď bol podľa predsedu poľovníckeho združenia Jarabina známy a boli s ním problémy aj v miestnom sade. Taktiež vylúčil odstrel v hlbokom lese ďaleko od obce. Chcel prešetriť, kde došlo k možnému pochybeniu.

Aj z minulosti sú známe prípady priblíženia medveďov v tejto oblasti:


V zázname o odstrele sú uvedené GPS súradnice 49.02017 19.00763 (formát: severná šírka a východná dĺžka), kde je uvedená aj poznámka, že tieto súradnice majú byť vo formáte WGS 84, t.j. zápis s desatinným stupňom. Toto miesto (referenčné) sa nachádza východne nad obcou Horné Jaseno (časť Turčanskeho Jasena, k.ú. Turčianske Jaseno) pred pásmom lesa a chatovou oblasťou v Jasenskej doline. Je zhruba 500 metrov od hranice obce, resp. prvého domu.

Vo výkaze pre ministerstvo životného prostredia boli uvedené súradnice 49.0187317 19.098104. V oboch dokumentoch sa spomína revír Horné Jaseno v katastrálnom území Turčianske Jaseno so zhodnou lokalitou Pod Šípom. Samotnú lokalitu Pod Šípom sa mi nepodarilo nájsť v žiadnej z dostupných máp, teda bude to zrejme zaužívané meno medzi miestnymi. Miesto uvedené vo výkaze leží na základe súradníc ďalej na východ v lese cca 7 km od obce Turčianske Jaseno.


Pri porovnaní týchto súradníc môžeme vidieť, že tieto miesta sú od seba vzdialené +- 6,6 kilometra vzdušnou čiarou. Vrhnime sa preto na malú analýzu a tiež možné dôvody, prečo k odchýlke došlo a čo za tým mohlo byť. 

Pri vizuálnom porovnaní formátu súradníc si môžeme všimnúť, že majú rôzny počet desatinných miest. To môže poukazovať na fakt, že merania pozície (polohy) sa realizovali dvoma rôznymi prístrojmi. Druhé miesto má pre X-ovú súradnicu (zemepisná šírka) až 7 desatinných miest a 6 desatinných miest je uvedených pre súradnicu Y (zemepisná dĺžka). Z dôvodu väčšieho počtu desatinných miest by mali poskytovať vyššiu presnosť, i keď je trochu zvláštne, že jedna z týchto súradníc má o jedno desatinné miesto viac ako druhá.

Toto môže nahrávať faktu, že s GPS prijímačom nerobil práve technický typ, možno staršia osoba, nakoľko sa počet desatinných miest nezhoduje a štandardne akýkoľvek GPS prijímač dáva pozíciu v rovnakom formáte z hľadiska ich počtu pre obe súradnice, teda pre zemepisnú šírku aj dĺžku. Súradnice prvého miesta majú "len" 5 desatinných miest, čo je ale štandard v GPS systémoch. Rovnako tak pri zázname súradníc môže dôjsť k nepresnosti z dôvodu poveternostných vplyvov ako hmla, zatiahnutá obloha, ale do istej miery môže mať vplyv tienenie (zákryt) spôsobené okolitým lesom.

Pri vzájomnom porovnaní súradníc severnej šírky u oboch miest je medzi nimi odchýlka len 159 metrov. Z pohľadu východnej dĺžky je rozdiel 6585 metrov, tento prepočet berie v potaz aj danú severnú šírku pre zvýšenie presnosti. Z hľadiska tejto presnosti súradníc môžeme vylúčiť, že by došlo k zlému prepočtu súradníc z iných GPS formátov a reprezentácii ako napr. NMEA 0183, lebo súradnica severnej šírky sedí, teda táto súradnica sa zdá byť odpísaná správne. Nemohlo tak dôjsť k zámene stupňov a minút na desatinné čísla bez správneho prevodu sústav.

Pre východnú dĺžku by sa nesprávna konverzia z NMEA do WGS 84 prejavila tak, že poloha by bola viac orientovaná na západ, nie na východ od pôvodného miesta pri prevádzaní jeho súradníc ako to bolo v tomto prípade. Skúšal som aj ďalšie prepočty zo sústav, napr. aj len pre jednu súradnicu so všetkými možnými kombináciami, ak by len predsa k tomu došlo. Takto vyrátané miesta ale vychádzali úplne mimo tieto cieľové oblasti, teda to môžeme finálne zavrhnúť a predpokladať, že formát súradníc z GPS prijímača odpovedal WGS 84.

S najväčšou pravdepodobnosťou tu došlo k obyčajnej ľudskej chybe, ktorá však môže byť iba v jednom čísle GPS súradníc a prejaví sa to na takejto obrovskej zmene v kilometroch. Pri výkaze poľovnícke združenie Jarabina určite vychádzalo z nameranej informácie, ktorá mohla byť niekde zapísaná perom. Rovnako tak mohlo dôjsť ku chybe aj pri prepisovaní hodnoty do finálneho dokumentu.

Z môjho pohľadu možný scenár - ľudský faktor:
Pôvodná súradnica východnej dĺžky 19.098104 mohla mať namiesto čísla 9 (druhé číslo za desatinnou čiarkou) napríklad 0 alebo 1. Čo je pri škrabopise a deformovaných znakoch zameniteľné, napríklad aj vtedy ak to prepisujete po inej osobe, ktoré zápis vyhotovila.

V takomto prípade by finálna súradnica miesta mohla byť 49.0187317 19.008104 (prvý prípad) alebo 49.0187317 19.018104 (druhý prípad). V prvom prípade by bola finálna odchýlka od súradníc uvedených v zázname o odstrele s rozdielom iba 160 metrov a je to stále ešte pred pásmom lesa. Väčšia výchylka je v zemepisnej šírke ako v dĺžke, teda väčší posun polohy je v orientácii na juh, než na východ. Z pohľadu rozdielu súradníc východnej dĺžky je to len niečo cez 30 metrov.


V druhom prípade je vzdialenosť miesta od referenčného 780 metrov, kde je už ale odhadované miesto za chatovou oblasťou nad Jasenskou dolinou. Poloha vychádza na poľane za lesom (Lazy), ale je to predsa len miesto mimo pôvodného záznamu, teda je to menej pravdepodobné.


Z tohto pohľadu číslica 9 a jej zámena s číslicou 0 je viac pravdepodobná a mohlo to nastať už pri prvotnom odpisovaní čísla z GPS prístroja, alebo pri prepise do finálneho dokumentu. V takom prípade je rozdiel súradníc miest pod 160 metrov. Takto jedno číslo v súradnicovej reprezentácii znížilo odchýlku o 6,4 kilometra a je aj veľmi blízko k pôvodnému miestu odstrelu. Zmena ostatných čísel by sa na polohe prejavila menej, ak by šlo o posledné čísla za desatinnou čiarkou.

Čím je upravované číslo bližšie k desatinnej čiarke, tým má väčšiu váhu na finálnu pozíciu. Číslo ihneď za desatinnou čiarkou dokáže urobiť zmeny v desiatkách kilometrov. Čím ale pokračujeme ďalej v cifrách doprava, určovanie polohy je jemnejšie, až nakoiec pri poslednom čísle v jednotkách metrov. Teda ak by došlo ku chybe na konci čísla, rozdiel by bol v jednotkách metrov a neprejavilo by sa to v jednotkách kilometrov ako to bolo v tomto prípade. Ak by došlo ku chybe už pri celých stupňoch, zmena by bola až cez 100 km na stupeň. Otázka redaktorky 360-tky, že ako sa poľovníci mohli pomýliť v toľkých číslach nemusí byť na mieste, keďže stačilo jedno číslo, ktoré spôsobilo 6,4 kilometrovú odchýlku. Číslo 9 je zo svojej podstaty ľahko zameniteľné, najčastejšie za 0 alebo 1 v písomnej forme, ak je zdeformované, či rýchlo písané.

Všetky tieto súradnice som dal aj do vlastnej mapy na Google Maps k nahliadnutiu:
https://www.google.com/maps/d/u/0/edit?mid=1rUemPVohh7UokklKqigZBR7bu1ysyYM&usp=sharing

Ukážka zlej konverzie NMEA 0183 do WGS84:
GPS systémy dokážu ozaj potrápiť a to aj pri konverzii medzi sústavami. Ako sme si ukázali v článku, tak formát súradníc WGS 84 používa napríklad Google Maps, je to formát využívajúci celé stupne a desatinné stupne, (ktoré sa dajú previesť na minúty, sekundy). Keď ale polohu získavate napríklad z GPS prijímača, najčastejšie ide o formát NMEA 0183, kde je poloha vo formáte stupňov, minút, sekúnd a vyžaduje to konverziu pre správne zobrazenie polohy.


Z toho môže prameniť nepresnosť, ak niekto prepíše tieto súradnice do Google Maps napriamo bez potrebnej konverzie. Ukážeme si to na príklade. Pôvodná (reálna) GPS súradnica miesta v Google Maps: 49.056218, 20.201225, čo je malý park pred úradom v meste Svit. Formát NMEA GPS súradníc pre toto miesto vyzerá následovne: 4903.37308,N,02012.07350,E. Ak by sme však poposúvali desatinné čiarky a prepísali to do Google Maps priamo bez konverzie, získali by sme 49.0337308, 20.1207350, čo je vyzerá ako formát WGS 84, ale v skutočnosti popisuje iné miesto a to konkrétne s odchýlkou 6,39 kilometra oproti referenčnému.

Pri analýze súradníc severnej šírky je odchýlka 2494 metrov a pre východnú dĺžku so zohľadnením severnej šírky (pre presnejšie meranie) je to 5740 metrov. Teda tento scenár nie je možný pre prípad odstrelu medveďa nad obcou Turčianske Jaseno, kde sa súradnica severnej šírky prakticky zhodovala (indikátor správnosti) a nebola tam výrazná odchýlka, bolo by to násobne viac, ak by nedošlo ku správnej konverzii. Správnym prepočtom minút a sekúnd na desatinné čísla by sme získali správny formát a presnú pozíciu v GPS sústave WGS 84, ktorým sme pôvodne miesto reprezentovali, t.j. 49.056218, 20.201225, čomu odpovedá NMEA formát súradníc 4903.37308,N,02012.07350,E.



Prístupov 870
Kvalita článku
hlasov 0

PRÍSPEVKY
SLEDOVAŤ
Prosím prihláste sa pre možnosť pridania komentáru.
Prihláste sa, alebo použite facebook login facebook login
ĎALŠIE ČLÁNKY V BLOGU
Lolin32 vs. Lolin32 Lite - čo je dobré v...
[ 21.3.2025] (príspevkov 0)
ZK-4KX buck/boost regulátor s krabičkou
[ 16.3.2025] (príspevkov 0)
Protherm kotol chyba F.28 - reštart kotl...
[ 2.3.2025] (príspevkov 0)
ESP32 hlasové ovládanie s Firebase Realt...
[ 1.3.2025] (príspevkov 0)
Maticový displej s MAX7219
[ 22.2.2025] (príspevkov 0)
EBYTE E32-433T20D s dosahom až 3 km?
[ 19.2.2025] (príspevkov 0)
HTTP POST request - SIMCom A7670E
[ 9.2.2025] (príspevkov 0)
Logický analyzátor 24 MHz / 8 kanálov
[ 7.2.2025] (príspevkov 0)