Jak přesná jsou měření? O kolik se mohou souřadnice lišit?

Tvar může mít přesné rozměry, a přesto se nacházet na nesprávném místě. Snímky, které obkreslujete, ovlivňují to, kam vaše exportované souřadnice dopadnou.

Tento článek vysvětluje rozdíl, ukazuje, jak zkontrolovat vlastní práci, a nabízí dva postupy pro získání souřadnic, na které se můžete spolehnout.

Stručná odpověď

Scribble Maps počítá délky a plochy z bodů, které nakreslíte. To, jak blízko jsou tyto body skutečnému světu, závisí na dvou věcech:

1. Snímky, které obkreslujete. Satelitní a letecké snímky na jakékoli webové mapě mohou být posunuty oproti skutečné pozici na zemi a míra tohoto posunu se místo od místa liší.
2. Způsob, jakým obkreslujete. Rozlišení snímku a místo, kam kliknete na každý vrchol, omezují opakovatelnost vašeho obkreslování.

Neexistuje žádné jediné procento přesnosti nebo posun, které by platilo pro každou mapu. Chcete-li zjistit, jak přesná je vaše mapa, porovnejte ji s něčím, čemu důvěřujete.

Tři různé otázky

„Jak je to přesné?“ jsou ve skutečnosti tři samostatné otázky. Každá z nich se měří jiným způsobem.

• Měření (% chyba). Porovnejte se známými délkami nebo plochami. Chyba závisí na zdrojových snímcích, vašem obkreslování, měřítku a metodě výpočtu. Jedno procento nemůže popsat každou mapu.
• Přesnost (opakovatelnost). Opakujte obkreslení a podívejte se, jak moc se výsledky liší. Rozlišení pixelů a umístění vrcholů omezují opakovatelnost. Více desetinných míst nedokazuje větší přesnost.
• Poloha (posun v metrech). Porovnejte body, které dokážete identifikovat na úrovni terénu, s důvěryhodnými kontrolními body a uveďte posun nebo horizontální RMSE. Snímky Google nemají žádný jednotný posun, který by platil pro každou lokalitu.

Nejčastějším překvapením je „precizní, ale nepřesné“. Každé měření souhlasí s předchozím, takže mapa vypadá správně, ale celé obkreslení je posunuté oproti skutečnému místu.

Stejné rozměry, jiné místo

Představte si obdélník o rozměrech 20 m na 10 m na jeho skutečném místě. Nyní si představte stejný obdélník obkreslený na snímku, který je posunutý o 3 m na východ a 4 m na sever. Oba obdélníky mají rozměry 20 m na 10 m. Ten obkreslený je však stále 5 m od skutečného místa.

Jednotný lokální posun, jako je tento, zachovává rozměry stejné. Zkreslení na snímcích je však může změnit.

Tyto obrázky slouží pouze pro ilustraci. Nejedná se o naměřené posuny Google.

Proč mohou být snímky na webových mapách posunuté

Satelitní a letecké snímky se předtím, než se dostanou na jakoukoli webovou mapu, zpracovávají a spojují dohromady. Zde je několik běžných jevů, na které si dát pozor:

• Vysoké objekty se naklánějí. Kamera vidí budovy, věže a stromy pod úhlem, takže jejich vrcholky se mohou zdát posunuté od místa, kde skutečně stojí. Obkreslujte místo, kde se budova dotýká země, nikoli obrys její střechy.
• Snímky jsou mozaika. Jeden pohled může kombinovat snímky z různých dat a od různých poskytovatelů. V informacích o autorech snímků v dolní části mapy je často uvedeno několik zdrojů. Zarovnání se může v místě spojení dvou snímků změnit.
• Rozlišení omezuje to, co vidíte. Nemůžete umístit vrchol přesněji, než umožňují pixely, na které klikáte.

Jak Scribble Maps počítá měření

Nápovědu krok za krokem naleznete v článku o měření plochy a vzdálenosti.

Scribble Maps neměří na ploché mapě, kterou vidíte na obrazovce. Webové mapy natahují plochy tím více, čím dále jste od rovníku. Scribble Maps místo toho měří na modelu Země, takže toto natahování nemění vaše čísla.

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

Geodetický a desktopový GIS software často místo toho používá elipsoid nebo lokální projektovaný souřadnicový systém. Jejich výsledky se mohou mírně lišit od měření založeného na kouli, zejména na velké vzdálenosti.

Zobrazení dostatečného počtu desetinných míst

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

Pro detailní práci zvolte menší jednotku:

1. Kliknutím na gear icon v levém dolním rohu mapy otevřete Editor Settings.
2. V části Unit Types / Measurement zvolte Metric nebo Imperial.
3. Nastavte například Length Unit na Metre nebo Feet.
4. Pokud potřebujete přesné plochy, nastavte Area Unit na Square Metre nebo Square Foot. V nastavení Auto se jednotky 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 je přibližně 1 m. Exporty do GeoJSON uchovávají 9 desetinných míst. Více desetinných míst popisuje bod, na který jste klikli, přesněji. Neučiní však tento bod o nic bližším skutečnému světu.

Kontrola oproti délce, kterou již znáte

Nejjednodušší kontrolou přesnosti je objekt o známé velikosti. Hřiště na americký fotbal má od brankové čáry k brankové čáře délku 100 yardů (91,44 m). Zde je jedno obkreslení hřiště (Rose Bowl v Pasadeně na satelitních snímcích Google) zobrazené se dvěma různými nastaveními Length Unit.

• Při nastavení Auto se v nápovědě zobrazí 0.09 km. To je správně, ale zaokrouhleno na nejbližších 10 m, takže je to příliš hrubé pro posouzení přesnosti.
• Při nastavení Metre se zobrazí 91.46 m, což je v rozmezí 0,02 m od známé délky.

Toto je jedno obkreslení jednoho hřiště. Ukazuje, jak zkontrolovat vlastní práci. Nejedná se o zaručenou přesnost. Opakujte obkreslení několikrát, abyste viděli, jak moc se vaše výsledky liší (přesnost), a zkontrolujte známý bod, abyste zjistili, zda jsou snímky posunuté (poloha).

Praktický příklad v procentech (nejde o toleranci produktu)

Předpokládejme, že každý konec čáry je v rozmezí 0,25 m od své skutečné polohy. Nejhorší možná chyba obkreslování je:

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

Vzorec je 2 × 0,25 ÷ délka × 100.

Stejná chyba obkreslování představuje u krátké čáry větší procento. Chyby snímků a výpočtů je nutné kontrolovat samostatně. Chyba plochy závisí na tvaru a na tom, kam je umístěna hranice.

Dva postupy pro spolehlivé zarovnání

1) Oprava ve vašem GIS softwaru

Máte již obkresleno na podkladové mapě?

1. Exportujte své prvky ze Scribble Maps. Otevřete Menu, poté Import & Export, následně Export As a vyberte formát, jako je GeoJSON, Shapefile (.SHP), GeoPackage (.GPKG), KML nebo DXF. Export vyžaduje vyšší verzi předplatného.
2. Nejprve zkontrolujte souřadnicový systém a datum. GeoJSON a většina formátů v Export As používají zeměpisnou šířku a délku WGS84 (EPSG:4326). Soubory DXF a DGN jsou promítnuty do zóny UTM ve středu vašich dat. Při exportu DXF se volbou Illustrator místo toho použije 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 přesun ve vašem GIS softwaru a aplikujte ověřený posun.
5. Pokud se chyba místo od místa liší, prvky vyžadují další opravu nebo překreslení.

2) Obkreslování na GeoTIFF

Potřebujete mít souřadnice zarovnané hned od začátku?

1. Použijte snímky své organizace nebo si objednejte ortorektifikované, georeferencované snímky s doloženou polohovou přesností.
2. Ve Scribble Maps vyberte na panelu nástrojů Image Tool. Otevře se panel Image Overlay. Pro nahrávání snímků musíte být přihlášeni.
3. Vyberte svůj GeoTIFF pomocí Choose Files nebo jej přetáhněte na Drag image here. Pokud je soubor georeferencovaný, Scribble Maps načte jeho polohu ze souboru a přepočítá jeho projekci tak, aby odpovídala mapě. Pole North, South, East a West se vyplní automaticky.
4. Pomocí posuvníku Opacity zprůhledněte obrázek, abyste viděli podkladovou mapu, a zkontrolujte jeho zarovnání vůči známým bodům.
5. Vyberte Place On Map, obkreslete objekty na snímku a poté je exportujte do svého GIS softwaru.

Hlavní ponaučení

Přesné rozměry automaticky neznamenají přesné souřadnice. Používejte důvěryhodné snímky, kontrolujte zarovnání a ověřujte je podle pozemních kontrolních bodů.

Tento článek neuvádí žádné konkrétní ověřené procento přesnosti Scribble Maps ani polohovou toleranci Google, protože žádný univerzální údaj neexistuje. GeoTIFF nese prostorové reference, nikoli záruku přesnosti. U každého projektu ověřte snímky, pozemní kontrolní body, transformaci datumu a metodu měření.

Související články

• Jak měřit plochu a vzdálenost
• Jak najít souřadnice