Jak přesná jsou měření? Jak moc se mohou lišit souřadnice?

Přesnost měření a polohová přesnost jsou dvě odlišné věci. Tvar může mít přesné rozměry, zatímco jeho exportované souřadnice jsou posunuté kvůli zdrojovým snímkům.

Tento článek vysvětluje, jak Scribble Maps počítá měření a jak zkontrolovat rozměry, přesnost a polohové zarovnání.

Pochopení přesnosti měření

Scribble Maps počítá délky a plochy z bodů, které nakreslíte. To, jak blízko jsou tyto body skutečné poloze ve světě, závisí na dvou věcech:

1. Snímky, podle kterých kreslíte. Satelitní a letecké snímky na jakékoli webové mapě mohou být posunuté oproti skutečné poloze na zemi, a míra posunu se liší místo od místa.
2. Jak kreslíte. Rozlišení obrázku a místo, kam klikáte u každého vrcholu, omezují, jak opakovatelné je vaše kreslení.

Neexistuje jediné procento přesnosti nebo posunu, které by platilo pro každou mapu. Zkontrolujte svou mapu oproti důvěryhodným referenčním měřením nebo kontrolním bodům, abyste vyhodnotili její přesnost.

Přesnost, preciznost a poloha

Vyhodnoťte měření, preciznost a polohu samostatně:

• Měření (% chyba). Porovnejte se známými délkami nebo plochami. Chyba závisí na zdrojových snímcích, vašem kreslení, měřítku a metodě výpočtu. Jedno procento nemůže popsat každou mapu.
• Preciznost (opakovatelnost). Zopakujte kreslení a sledujte, jak moc se výsledky liší. Rozlišení pixelů a umístění vrcholů omezují opakovatelnost. Více desetinných míst neprokazuje větší přesnost.
• Poloha (posun v metrech). Porovnejte body, které můžete identifikovat na úrovni terénu, s důvěryhodnými kontrolními body a uveďte posun nebo horizontální RMSE. Snímky Google nemají jediný posun, který by platil pro každé místo.

Kresba může být precizní, aniž by byla polohově přesná. Opakovaná měření se mohou shodovat, zatímco celá kresba zůstává posunutá od své skutečné polohy.

Stejné rozměry, jiná poloha

Například obdélník 20 m na 10 m nakreslený na snímcích posunutých o 3 m na východ a 4 m na sever si zachová své rozměry, ale je posunutý o 5 m od své skutečné polohy.

Takový jednotný lokální posun zachovává stejné rozměry. Zkreslení ve snímcích je však může změnit.

Tyto obrázky slouží pouze jako ilustrace. Nejedná se o změřené posuny Google.

Proč mohou být snímky na webových mapách posunuté

Satelitní a letecké snímky se zpracovávají a skládají dohromady ještě předtím, než se dostanou na jakoukoli webovou mapu. Mezi běžné zdroje chyb patří:

• Vysoké objekty se naklánějí. Kamera vidí budovy, věže a stromy pod úhlem, takže jejich vrcholy se mohou zdát posunuté od místa, kde skutečně stojí. Kreslete tam, kde se budova setkává se zemí, nikoli podle obrysu střechy.
• Snímky jsou mozaikou. Jeden pohled může kombinovat snímky z různých dat a od různých poskytovatelů. Uvedení zdrojů snímků ve spodní části mapy jich často vyjmenovává několik. Zarovnání se může měnit v místě, kde se dva snímky stýkají.
• Rozlišení omezuje, co je vidět. Vrchol nelze umístit přesněji, než umožňují pixely, na které klikáte.

Jak Scribble Maps počítá měření

Podrobný návod krok za krokem najdete v článku o měření plochy a vzdálenosti.

Scribble Maps neměří na plochém zobrazení mapy, které vidíte na obrazovce. Webové mapy roztahují plochy tím více, čím dále se nacházíte od rovníku. Scribble Maps místo toho měří na modelu Země, takže toto roztažení nemění vaše čísla.

• Model Země je koule s poloměrem 6 378 137 m.
• Délky čar se měří podél stejné trasy, kterou čára sleduje na mapě, úsek po úseku.
• Plochy polygonů se počítají na kouli. Otvory v polygonu se odečítají.
• Kruhy používají poloměr od středu k okraji. Plocha je π × poloměr².

Geodetický a desktopový GIS software často místo toho používá elipsoid nebo místní projekovaný souřadnicový systém. Jejich výsledky se mohou od měření založeného na kouli mírně lišit, zejména na dlouhých vzdálenostech.

Zobrazení dostatečného počtu desetinných míst

Měření zobrazují 2 desetinná místa. Při výchozím nastavení Automaticky se délky zobrazují v kilometrech (Metrické) nebo mílích (Imperiální). Čára o délce 37 m se zobrazí jako „0,04 km“. Toto zaokrouhlení může skrýt několik metrů u krátké čáry.

Pro podrobnou práci vyberte menší jednotku:

1. Vyberte ikonu ozubeného kola v levém dolním rohu mapy, čímž otevřete Nastavení editoru.
2. V části Jednotky / měření zvolte Metrické nebo Imperiální.
3. Nastavte Jednotku délky na Metr nebo Stopy, například.
4. Nastavte Jednotku plochy na Čtvereční metr nebo Čtvereční stopa, pokud potřebujete přesné plochy. V režimu Automaticky se plochy přepínají mezi čtverečními metry, hektary a čtverečními kilometry (nebo čtverečními stopami, akry a čtverečními mílemi) podle velikosti.

Souřadnice: editor zobrazuje zeměpisnou šířku a délku na 5 desetinných míst, což odpovídá přibližně 1 m. Exporty GeoJSON zachovávají 9 desetinných míst. Více desetinných míst přesněji popisuje bod, na který jste klikli. Nezpůsobí to, že by byl tento bod blíže ke skutečné poloze ve světě.

Kontrola oproti délce, kterou již znáte

Nejjednodušší kontrola přesnosti je porovnání s něčím, co má známou velikost. Fotbalové hřiště má 100 yardů (91,44 m) od brankové čáry k brankové čáře. Zde je jedna kresba hřiště (Rose Bowl v Pasadeně, na satelitních snímcích Google), zobrazená se dvěma různými nastaveními Jednotky délky.

• S nastavením Automaticky ukazuje tooltip 0,09 km. To je správně, ale zaokrouhleno na nejbližších 10 m, takže je to příliš hrubé na posouzení přesnosti.
• S nastavením Metr ukazuje 91,46 m, což je v rozmezí 0,02 m od známé délky.

Toto je jedna kresba jednoho hřiště. Ukazuje, jak zkontrolovat svou vlastní práci. Nejedná se o zaručenou přesnost. Zopakujte kreslení několikrát, abyste zjistili, jak moc se vaše výsledky liší (preciznost), a zkontrolujte známý bod, abyste zjistili, zda jsou snímky posunuté (poloha).

Praktický příklad s procenty (nikoli tolerance produktu)

Předpokládejme, že oba konce čáry jsou v rozmezí 0,25 m od své skutečné polohy. Nejhorší možná chyba kreslení je:

• Přibližně 0,5 % na 100 m
• Přibližně 2,5 % na 20 m

Vzorec je 2 × 0,25 ÷ délka × 100.

Stejná chyba kreslení představuje vyšší procento u krátké čáry. Chyby snímků a výpočtu je třeba kontrolovat zvlášť. Chyba plochy závisí na tvaru a na tom, kde je umístěna hranice.

Dva pracovní postupy pro spolehlivé zarovnání

1) Oprava ve vašem GIS softwaru

Použijte tento pracovní postup pro prvky již nakreslené na podkladové mapě.

1. Exportujte své prvky ze Scribble Maps. Otevřete Nabídku, poté Import a export, poté Exportovat jako, a vyberte formát, například GeoJSON, Shapefile (.SHP), GeoPackage (.GPKG), KML nebo DXF. Export vyžaduje vylepšený plán.
2. Zkontrolujte nejprve souřadnicový systém a datum. GeoJSON a většina formátů v Exportovat jako používají zeměpisnou šířku a délku WGS84 (EPSG:4326). Soubory DXF a DGN se promítají do zóny UTM ve středu vašich dat. Při exportu DXF použije volba Illustrator místo toho Web Mercator.
3. Ve svém GIS softwaru porovnejte své prvky s důvěryhodnými snímky nebo kontrolními body.
4. Pokud je posun všude stejný, použijte nástroje pro posun ve svém GIS softwaru k aplikaci offsetu, který jste ověřili.
5. Pokud se chyba liší místo od místa, prvky potřebují další opravu nebo překreslení.

2) Kreslení na GeoTIFF

Použijte tento pracovní postup ke kreslení prvků na georeferencovaných snímcích.

1. Použijte snímky vaší organizace, nebo si objednejte ortorektifikované, georeferencované snímky s doloženou polohovou přesností.
2. Ve Scribble Maps vyberte Nástroj obrázek na panelu nástrojů. Otevře se panel Obrázková vrstva. Pro nahrání snímků musíte být přihlášeni.
3. Zvolte svůj GeoTIFF pomocí tlačítka Choose Files, nebo jej přetáhněte na Přetáhněte obrázek sem. Je-li soubor georeferencovaný, Scribble Maps přečte jeho polohu ze souboru a přeprojektuje jej tak, aby odpovídal mapě. Pole Sever, Jih, Východ a Západ se vyplní automaticky.
4. Použijte posuvník Neprůhlednost, abyste viděli podkladovou mapu skrze svůj obrázek, a zkontrolujte jeho zarovnání oproti známým bodům.
5. Vyberte Umístit na mapu, nakreslete na svých snímcích, poté exportujte do svého GIS softwaru.

Ověřte souřadnice před použitím

Přesné rozměry automaticky neznamenají přesné souřadnice. Použijte důvěryhodné snímky, zkontrolujte zarovnání a ověřte je oproti kontrolním bodům na terénu.

Tento článek neuvádí jedno ověřené procento přesnosti Scribble Maps ani polohovou toleranci Google, protože neexistuje žádný univerzální údaj, který by platil všeobecně. GeoTIFF nese prostorovou referenci, nikoli záruku přesnosti. Pro každý projekt ověřte snímky, kontrolní body na terénu, transformaci datumu a metodu měření.

Viz také

• Jak měřit plochu a vzdálenost
• Jak najít souřadnice