Kuinka tarkkoja mittaukset ovat? Kuinka paljon koordinaatit voivat heittää?

Kuviolla voi olla tarkat mitat ja se voi silti olla väärässä paikassa. Piirtämäsi kuvamateriaali vaikuttaa siihen, mihin vietetyt koordinaatit sijoittuvat.

Tämä artikkeli selittää eron, näyttää miten voit tarkistaa oman työsi ja tarjoaa kaksi työnkulkua luotettavien koordinaattien saamiseksi.

Lyhyt vastaus

Scribble Maps laskee pituudet ja pinta-alat piirtämistäsi pisteistä. Se, kuinka lähellä nuo pisteet ovat todellista maailmaa, riippuu kahdesta asiasta:

1. Kuvamateriaali, jota piirrät. Satelliitti- ja ilmakuvat millä tahansa verkkokartalla voivat olla siirtyneet todellisesta maanpinnan sijainnista, ja siirtymän määrä vaihtelee paikasta toiseen.
2. Miten piirrät. Kuvan resoluutio ja se, mihin kohtaan napsautat kutakin kärkipistettä, rajoittavat piirtämisen toistettavuutta.

Ei ole olemassa yhtä tarkkuusprosenttia tai siirtymää, joka pätisi jokaiseen karttaan. Tietääksesi karttasi tarkkuuden, vertaa sitä johonkin luotettavaan kohteeseen.

Kolme eri kysymystä

"Kuinka tarkka se on?" koostuu todellisuudessa kolmesta erillisestä kysymyksestä. Jokainen niistä mitataan eri tavalla.

• Mittaukset (% virhe). Vertaa tunnettuihin pituuksiin tai pinta-aloihin. Virhe riippuu lähdekuvasta, piirtämisestäsi, mittakaavasta ja laskentamenetelmästä. Yksi prosenttiluku ei voi kuvata jokaista karttaa.
• Täsmällisyys (toistettavuus). Toista piirtäminen ja katso, kuinka paljon tulokset vaihtelevat. Pikseliresoluutio ja kärkipisteiden sijoittelu rajoittavat toistettavuutta. Useammat desimaalit eivät todista parempaa tarkkuutta.
• Sijainti (siirtymä metreinä). Vertaa maanpinnalla tunnistettavia pisteitä luotettaviin kiintopisteisiin ja ilmoita siirtymä tai horisontaalinen RMSE. Google-kuvilla ei ole yhtä ainoaa siirtymää, joka pätisi jokaiseen paikkaan.

Yleisin yllätys on "täsmällinen, muttei tarkka". Jokainen mittaus täsmää edellisen kanssa, joten kartta näyttää oikealta, mutta koko piirros on siirtynyt todellisesta sijainnista.

Samat mitat, eri sijainti

Kuvittele 20 m x 10 m suorakulmio sen todellisessa sijainnissa. Kuvittele nyt sama suorakulmio piirrettynä kuvamateriaalille, joka on siirtynyt 3 m itään ja 4 m pohjoiseen. Molemmat suorakulmiot ovat kooltaan 20 m x 10 m. Piirretty suorakulmio on silti 5 m päässä todellisesta sijainnista.

Tällainen yhtenäinen paikallinen siirtymä säilyttää mitat samoina. Kuvamateriaalin vääristymät voivat muuttaa niitä.

Nämä luvut ovat vain havainnollistavia. Ne eivät ole mitattuja Googlen siirtymiä.

Miksi verkkokartan kuvamateriaali voi heittää

Satelliitti- ja ilmakuvat käsitellään ja yhdistetään ennen kuin ne päätyvät verkkokartalle. Muutamia yleisiä ilmiöitä, joita kannattaa varoa:

• Korkeat kohteet kallistuvat. Kamera näkee rakennukset, tornit ja puut kulmasta, joten niiden huiput voivat näyttää siirtyneen pois niiden todellisesta sijaintipaikasta. Piirrä kohta, jossa rakennus kohtaa maanpinnan, älä sen katon ääriviivaa.
• Kuvamateriaali on mosaiikki. Yksi näkymä voi yhdistää kuvia eri ajankohdilta ja tarjoajilta. Kartan alareunassa olevat kuvaoikeudet luettelevat usein useita tahoja. Kohdistus voi muuttua kahden kuvan saumakohdassa.
• Resoluutio rajoittaa näkemistäsi. Et voi sijoittaa kärkipistettä tarkemmin kuin klikkaamasi pikselit sallivat.

Miten Scribble Maps laskee mittaukset

Vaiheittaiset ohjeet löydät artikkelista pinta-alan ja etäisyyden mittaamisesta.

Scribble Maps ei mittaa näytöllä näkyvältä litteältä kartalta. Verkkokartat venyttävät alueita sitä enemmän, mitä kauemmas päiväntasaajalta mennään. Scribble Maps mittaa sen sijaan Maan mallin mukaan, jotta venyminen ei muuta lukuja.

• Maan malli on pallo, jonka säde on 6 378 137 m.
• Viivojen pituudet mitataan segmentti segmentiltä sitä samaa reittiä pitkin, jota viiva seuraa kartalla.
• Monikulmioiden pinta-alat lasketaan pallon pinnalla. Monikulmion sisällä olevat reiät vähennetään.
• Ympyrät käyttävät sädettä keskipisteestä reunaan. Pinta-ala on π × säde².

Maanmittaus- ja työpöytä-GIS-ohjelmistot käyttävät usein sen sijaan ellipsoidia tai paikallista projisoitua koordinaattijärjestelmää. Niiden tulokset voivat poiketa hieman pallopohjaisesta mittauksesta, erityisesti pitkillä etäisyyksillä.

Näytä riittävästi desimaaleja

Mittaukset näyttävät 2 desimaalia. Oletusasetuksella Auto pituudet näytetään kilometreinä (Metric) tai maileina (Imperial). 37 m viiva näyttää arvoa "0.04 km". Tämä pyöristys voi piilottaa useita metrejä lyhyellä viivalla.

Yksityiskohtaista työtä varten valitse pienempi yksikkö:

1. Valitse kartan vasemmasta alakulmasta rataskuvake avataksesi valikon Editor Settings.
2. Kohdasta Unit Types / Measurement valitse Metric tai Imperial.
3. Aseta esimerkiksi Length Unit -asetukseksi Metre tai Feet.
4. Aseta Area Unit -asetukseksi Square Metre tai Square Foot, jos tarvitset tarkkoja pinta-aloja. Auto-asetuksella pinta-alat vaihtelevat neliömetrien, hehtaarien ja neliökilometrien (tai neliöjalkojen, eekkerien ja neliömailien) välillä koon mukaan.

Koordinaatit: editori näyttää leveys- ja pituusasteet 5 desimaalin tarkkuudella, mikä on noin 1 m. GeoJSON-viennit säilyttävät 9 desimaalia. Useammat desimaalit kuvaavat klikkaamaasi pistettä tarkemmin. Ne eivät tee kyseisestä pisteestä yhtään sen lähempää todellista maailmaa.

Vertaa pituuteen, jonka jo tiedät

Helpoin tarkkuustesti on kohde, jonka koko on tiedossa. Amerikkalaisen jalkapallon kenttä on 100 jaardia (91,44 m) maaliviivalta maaliviivalle. Tässä on yksi piirros kentästä (Rose Bowl Pasadenassa, Googlen satelliittikuvassa), näytettynä kahdella eri Length Unit -asetuksella.

• Asetuksella Auto työkaluvihje näyttää 0.09 km. Se on oikein, mutta pyöristetty lähimpään 10 metriin, joten se on liian karkea tarkkuuden arvioimiseen.
• Asetuksella Metre se näyttää 91.46 m, mikä on 0,02 m sisällä tunnetusta pituudesta.

Tämä on yksi piirros yhdestä kentästä. Se näyttää, miten voit tarkistaa oman työsi. Se ei ole taattu tarkkuus. Toista piirtäminen muutaman kerran nähdäksesi, kuinka paljon tulokset vaihtelevat (täsmällisyys), ja tarkista tunnettu piste nähdäksesi, onko kuvamateriaali siirtynyt (sijainti).

Käytännön prosenttiesimerkki (ei tuotteen toleranssi)

Oletetaan, että viivan kumpikin pää on enintään 0,25 m päässä todellisesta sijainnistaan. Pahimman tapauksen piirtovirhe on:

• Noin 0.5 % 100 metrillä
• Noin 2.5 % 20 metrillä

Kaava on 2 × 0,25 ÷ pituus × 100.

Sama piirtovirhe on suurempi prosenttiosuus lyhyellä viivalla. Kuvamateriaalin ja laskennan virheet on tarkistettava erikseen. Pinta-alavirhe riippuu kuviosta ja siitä, mihin raja on sijoitettu.

Kaksi työnkulkua luotettavaan kohdistukseen

1) Korjaa GIS-ohjelmistossasi

Onko kohde jo piirretty taustakartalle?

1. Vie kohteesi Scribble Mapsista. Avaa Menu, sitten Import & Export, sitten Export As, ja valitse muoto, kuten GeoJSON, Shapefile (.SHP), GeoPackage (.GPKG), KML tai DXF. Vieminen vaatii maksullisen tilauksen.
2. Tarkista ensin koordinaattijärjestelmä ja datumi. GeoJSON ja useimmat Export As -muodot käyttävät WGS84-leveys- ja pituusasteita (EPSG:4326). DXF- ja DGN-tiedostot projisoidaan UTM-vyöhykkeelle tietojesi keskipisteessä. Kun viet DXF-muodossa, valitsemalla Illustrator käytetään sen sijaan Web Mercatoria.
3. Vertaa GIS-ohjelmistossasi kohteitasi luotettavaan kuvamateriaaliin tai kiintopisteisiin.
4. Jos siirtymä on sama kaikkialla, käytä GIS-ohjelmistosi siirtotyökaluja varmistamasi siirtymän soveltamiseen.
5. Jos virhe vaihtelee paikasta toiseen, kohteet vaativat enemmän korjausta tai uudelleenpiirtämistä.

2) Piirrä GeoTIFF-tiedoston päällä

Tarvitsetko kohdistetut koordinaatit heti alusta alkaen?

1. Käytä organisaatiosi omaa kuvamateriaalia tai tilaa ortooikaistua, georeferoitua kuvamateriaalia, jolla on dokumentoitu sijaintitarkkuus.
2. Valitse Scribble Mapsissa työkaluriviltä Image Tool. Image Overlay -paneeli avautuu. Sinun on oltava kirjautuneena sisään ladataksesi kuvamateriaalia.
3. Valitse GeoTIFF-tiedostosi painikkeella Choose Files tai pudota se kohtaan Drag image here. Kun tiedosto on georeferoitu, Scribble Maps lukee sen sijainnin tiedostosta ja projisoi sen uudelleen karttaan sopivaksi. Kentät North, South, East ja West täytetään puolestasi.
4. Käytä Opacity-liukusäädintä nähdäksesi taustakartan kuvasi läpi ja tarkista sen kohdistus tunnettuihin pisteisiin.
5. Valitse Place On Map, piirrä kuvamateriaalisi päälle ja vie sitten GIS-ohjelmistoosi.

Tärkein huomio

Tarkat mitat eivät automaattisesti tarkoita tarkkoja koordinaatteja. Käytä luotettavaa kuvamateriaalia, tarkista kohdistus ja varmista tiedot maastokiintopisteiden avulla.

Tässä artikkelissa ei mainita yhtä ainoaa varmistettua Scribble Mapsin tarkkuusprosenttia tai Googlen sijaintitoleranssia, koska mitään yleispätevää lukua ei ole olemassa. GeoTIFF sisältää spatiaalisen viitteistyksen, ei tarkkuustakuuta. Varmista jokaisessa projektissa kuvamateriaali, maastokiintopisteet, datum-muunnos ja mittausmenetelmä.

Liittyvät artikkelit

• Miten mitata pinta-alaa ja etäisyyttä
• Miten löytää koordinaatit