ما مدى دقة القياسات؟ إلى أي مدى يمكن أن تكون الإحداثيات غير دقيقة؟

يمكن أن يكون للشكل أبعاد دقيقة ومع ذلك يكون في المكان الخطأ. تؤثر الصور التي تتبعها على مكان استقرار الإحداثيات المصدرة.

توضح هذه المقالة الفرق، وتبين كيفية التحقق من عملك، وتقدم مساري عمل للحصول على إحداثيات يمكنك الاعتماد عليها.

الإجابة المختصرة

يحسب Scribble Maps الأطوال والمساحات من النقاط التي ترسمها. يعتمد مدى قرب تلك النقاط من العالم الحقيقي على أمرين:

1. الصور التي تتبعها. يمكن أن تكون صور الأقمار الصناعية والصور الجوية على أي خريطة ويب مزاحة عن الموقع الأرضي الحقيقي، وتتغير هذه القيمة من مكان لآخر.
2. طريقة التتبع. تحدد دقة الصورة ومكان النقر فوق كل رأس (vertex) مدى إمكانية تكرار التتبع بنفس النتيجة.

لا توجد نسبة دقة واحدة أو إزاحة واحدة تنطبق على كل خريطة. لمعرفة مدى دقة خريطتك، تحقق منها مقارنة بشيء تثق به.

ثلاثة أسئلة مختلفة

إن سؤال "ما مدى دقتها؟" هو في الواقع ثلاثة أسئلة منفصلة. ويتم قياس كل منها بطريقة مختلفة.

• القياسات (نسبة الخطأ %). قارنها بالأطوال أو المساحات المعروفة. يعتمد الخطأ على الصور المصدر، وتتبعك، والمقياس، وطريقة الحساب. لا يمكن لنسبة مئوية واحدة أن تصف كل خريطة.
• الدقة التكرارية (إمكانية التكرار). كرر التتبع وانظر مدى تباين النتائج. تحدد دقة البكسل وموضع الرأس إمكانية التكرار. لا تثبت زيادة المنازل العشرية دقة أكبر.
• الموقع (الإزاحة بالأمتار). قارن النقاط التي يمكنك تحديدها على مستوى الأرض بنقاط التحكم الموثوقة، وقم بالإبلاغ عن الإزاحة أو متوسط جذر مربعات الأخطاء الأفقي (RMSE). لا توجد إزاحة واحدة لصور Google تنطبق على كل موقع.

المفاجأة الأكثر شيوعاً هي "محكم، ولكن غير دقيق". يتوافق كل قياس مع القياس السابق، لذا تبدو الخريطة صحيحة، ولكن التتبع بأكمله مزاح عن الموقع الحقيقي.

الأبعاد نفسها، موقع مختلف

تخيل مستطيلاً بمقاس 20 م × 10 م في موقعه الحقيقي. الآن تخيل المستطيل نفسه متبعاً على صور مزاحة بمقدار 3 م شرقاً و4 م شمالاً. كلا المستطيلين بمقاس 20 م × 10 م. لكن المستطيل المتبع لا يزال يبعد 5 م عن الموقع الحقيقي.

تحافظ الإزاحة المحلية الموحدة مثل هذه على الأبعاد نفسها. بينما يمكن أن يؤدي التشوه في الصور إلى تغييرها.

هذه الأشكال للتوضيح فقط. وليست إزاحات مقاسة لـ Google.

لماذا يمكن أن تكون صور خرائط الويب غير دقيقة

تتم معالجة صور الأقمار الصناعية والصور الجوية ودمجها معاً قبل أن تصل إلى أي خريطة ويب. إليك بعض التأثيرات الشائعة التي يجب الانتباه إليها:

• ميلان الأجسام الطويلة. ترى الكاميرا المباني والأبراج والأشجار من زاوية معينة، لذا يمكن أن تظهر قممها مزاحة عن مكان وقوفها الفعلي. تتبع مكان التقاء المبنى بالأرض، وليس مخطط السقف.
• الصور عبارة عن فسيفساء. يمكن أن يجمع العرض الواحد صوراً من تواريخ ومزودين مختلفين. غالباً ما تدرج حقوق ملكية الصور في أسفل الخريطة العديد منهم. يمكن أن يتغير المحاذاة عند نقطة التقاء صورتين.
• تحدد الدقة ما يمكنك رؤيته. لا يمكنك وضع رأس بدقة أكبر من البكسلات التي تنقر عليها.

كيف يحسب Scribble Maps القياسات

للحصول على مساعدة خطوة بخطوة، راجع المقالة الخاصة بـ كيفية قياس المساحة والمسافة.

لا يقوم Scribble Maps بالقياس على الخريطة المسطحة التي تراها على الشاشة. تمدد خرائط الويب المساحات كلما ابتعدت عن خط الاستواء. بدلاً من ذلك، يقيس Scribble Maps على نموذج للكرة الأرضية، حتى لا يغير هذا التمدد أرقامك.

• نموذج الأرض عبارة عن كرة بنصف قطر يبلغ 6,378,137 م.
• أطوال الخطوط تُقاس على طول المسار نفسه الذي يتبعه الخط على الخريطة، جزءاً بجزء.
• مساحات المضلعات تُحسب على الكرة. ويتم طرح الفجوات الموجودة في المضلع.
• الدوائر تستخدم نصف القطر من المركز إلى الحافة. المساحة هي π × نصف القطر².

غالباً ما تستخدم برامج المساحة ونظم المعلومات الجغرافية (GIS) المكتبية مجسماً إهليلجياً أو نظام إحداثيات مسقطاً محلياً بدلاً من ذلك. ويمكن أن تختلف نتائجها قليلاً عن القياس القائم على الكرة، خاصة عبر المسافات الطويلة.

إظهار منازل عشرية كافية

تظهر القياسات منزلتين عشريتين. مع الإعداد الافتراضي Auto، تظهر الأطوال بالكيلومترات (Metric) أو الأميال (Imperial). يقرأ خط بطول 37 م "0.04 كم". يمكن أن يخفي هذا التقريب عدة أمتار في الخطوط القصيرة.

للعمل التفصيلي، اختر وحدة أصغر:

1. حدد gear icon في الزاوية السفلية اليسرى من الخريطة لفتح Editor Settings.
2. ضمن Unit Types / Measurement، اختر Metric أو Imperial.
3. اضبط Length Unit على Metre أو Feet، على سبيل المثال.
4. اضبط Area Unit على Square Metre أو Square Foot إذا كنت بحاجة إلى مساحات دقيقة. في Auto، تنتقل المساحات بين الأمتار المربعة والهكتارات والكيلومترات المربعة (أو الأقدام المربعة والفدادين والأميال المربعة) بناءً على الحجم.

الإحداثيات: يظهر المحرر خطوط العرض وخطوط الطول حتى 5 منازل عشرية، وهو ما يعادل حوالي 1 م. تحتفظ عمليات تصدير GeoJSON بـ 9 منازل عشرية. تصف المنازل العشرية الإضافية النقطة التي نقرت عليها بدقة أكبر. لكنها لا تجعل تلك النقطة أقرب إلى العالم الحقيقي.

التحقق مقارنة بطول تعرفه بالفعل

أسهل طريقة للتحقق من الدقة هي استخدام شيء ذي حجم معروف. يبلغ طول ملعب كرة القدم 100 ياردة (91.44 م) من خط المرمى إلى خط المرمى. إليك تتبعاً واحداً لملعب (ملعب Rose Bowl في باسادينا، على صور الأقمار الصناعية لـ Google)، معروضاً بإعدادين مختلفين لـ Length Unit.

• مع Auto، يظهر تلميح الأداة 0.09 كم. هذا صحيح، ولكنه مقرب إلى أقرب 10 م، لذا فهو تقريبي للغاية بحيث لا يمكن الحكم على الدقة من خلاله.
• مع Metre، يظهر 91.46 م، وهو ما يقع ضمن نطاق 0.02 م من الطول المعروف.

هذا تتبع واحد لملعب واحد. وهو يوضح كيفية التحقق من عملك. وليست دقة مضمونة. كرر التتبع بضع مرات لمعرفة مدى تباين نتائجك (الدقة التكرارية)، وتحقق من نقطة معروفة لمعرفة ما إذا كانت الصور مزاحة (الموقع).

مثال عملي للنسبة المئوية (وليس نسبة التفاوت المسموح بها للمنتج)

افترض أن كل طرف من طرفي الخط يقع ضمن نطاق 0.25 م من موقعه الحقيقي. خطأ التتبع في أسوأ الحالات هو:

• حوالي 0.5% على مسافة 100 م
• حوالي 2.5% على مسافة 20 م

المعادلة هي 2 × 0.25 ÷ الطول × 100.

يمثل خطأ التتبع نفسه نسبة مئوية أكبر في الخطوط القصيرة. يجب التحقق من أخطاء الصور والحساب بشكل منفصل. يعتمد خطأ المساحة على الشكل وعلى مكان وضع الحدود.

مسارا عمل للمحاذاة الموثوقة

1) التصحيح في برنامج GIS الخاص بك

هل قمت بالتتبع بالفعل على خريطة أساس؟

1. قم بتصدير معالمك من Scribble Maps. افتح Menu، ثم Import & Export، ثم Export As، واختر تنسيقاً مثل GeoJSON أو Shapefile (.SHP) أو GeoPackage (.GPKG) أو KML أو DXF. يتطلب التصدير خطة ممتدة.
2. تحقق من نظام الإحداثيات والمرجع الجغرافي أولاً. تستخدم تنسيقات GeoJSON ومعظم تنسيقات Export As خطوط العرض وخطوط الطول WGS84 (EPSG:4326). يتم إسقاط ملفات DXF و DGN في منطقة UTM في مركز بياناتك. عند تصدير DXF، فإن اختيار Illustrator يستخدم Web Mercator بدلاً من ذلك.
3. في برنامج GIS الخاص بك، قارن معالمك بالصور الموثوقة أو نقاط التحكم.
4. إذا كانت الإزاحة هي نفسها في كل مكان، فاستخدم أدوات النقل في برنامج GIS لتطبيق الإزاحة التي تحققت منها.
5. إذا كان الخطأ يختلف من مكان لآخر، فإن المعالم تحتاج إلى مزيد من التصحيح أو إعادة التتبع.

2) التتبع على ملف GeoTIFF

هل تحتاج إلى إحداثيات محاذية من البداية؟

1. استخدم صور مؤسستك، أو اطلب صوراً مصححة هندسياً ومرجعة جغرافياً ذات دقة موقعية موثقة.
2. في Scribble Maps، حدد Image Tool في شريط الأدوات. تفتح لوحة Image Overlay. يجب أن تكون مسجلاً الدخول لتحميل الصور.
3. اختر ملف GeoTIFF الخاص بك باستخدام Choose Files، أو أسقطه في Drag image here. عندما يكون الملف مرجعاً جغرافياً، يقرأ Scribble Maps موقعه من الملف ويعيد إسقاطه ليناسب الخريطة. يتم ملء مربعات North و South و East و West تلقائياً لك.
4. استخدم شريط التمرير Opacity لرؤية خريطة الأساس من خلال صورتك، وتحقق من محاذاتها مقارنة بنقاط معروفة.
5. حدد Place On Map، وتتبع على صورك، ثم قم بالتصدير إلى برنامج GIS الخاص بك.

الخلاصة الرئيسية

الأبعاد الدقيقة لا تعني تلقائياً إحداثيات دقيقة. استخدم صوراً موثوقة، وتحقق من المحاذاة، وصادق عليها مقارنة بنقاط التحكم الأرضية.

لا تذكر هذه المقالة نسبة دقة واحدة معتمدة لـ Scribble Maps أو نسبة تفاوت مسموح بها لموقع Google، لأنه لا يوجد رقم عالمي ينطبق على الجميع. يحمل ملف GeoTIFF مرجعية مكانية، وليس ضماناً للدقة. لكل مشروع، تحقق من صحة الصور، ونقاط التحكم الأرضية، وتحويل المرجع الجغرافي، وطريقة القياس.

مقالات ذات صلة

• كيفية قياس المساحة والمسافة
• كيفية العثور على الإحداثيات