Modelowanie terenu w 3D przy pomocy sladów GPS

Jak na dzien dzisiejszy OSM uzywa sladów GPS do rysowania osi dróg. Zebrany slad GPS moze zawierac takze skladowa wysokosciowa.
Poniewaz zebrana informacje z wielu sladów mozna by usredniac, wynikiem mógl by byc coraz dokladniejszy (w miare przybywania kolejnych pomiarów) trójwymiarowy model terenu.
Czy istnieje jakas mozliwosc zapisywania przy sladzei GPX takze informacji dotyczacej dokladnosci sprzetu pomiarowego- tak, ba móc to w przyszlosci uzywac do obliczen?

Ślady GPX pozwalają na zapis wartości rozmycia precyzji HDOP i VDOP dla każdego punktu, więc nie byłoby z tym problemu. Po załadowaniu takiego śladu np. do JOSM można włączyć wyświetlanie kółek niedokładności na bazie HDOP.

Z tego, co widziałem na poprzednim mapping party, nie wszystkie odbiorniki jednak zapisują te wartości.

Ale pewnie sa róznice formatów? Np czy odniesienie pomiaru do geoidy czy elipsoidy?

Normalnie do elipsoidy i to jest ustandaryzowane, chociaz na pewno istnieja jakies urzadzenia ktore to zle robia. Niektore urzadzenia nawet podaja roznice miedzy HAE i MSL w danym miejscu. Sam myslalem kiedys nad zrobieniem modelu terenu ze sladow ktore sa w OSM ale to dzialaloby w miejscach gdzie jest duzo sladow, bo one sa na prawde malo dokladne, np. taki wykres z przejazdu z trzema urzadzeniami przez warszawe:

Przypomnialo mi sie, ze na State of the Map-EU ktos wspominal o udokladnianiu dostepnych modeli (jak SRTM) za pomoca danych z OSM, nie sladow. Zalozyl, ze droga residential albo wyzszej klasy nie moze isc pod zbyt duzym katem, wiec dwa punkty pomiedzy ktorymi jest np. droga dlugosci 20m nie moga byc oddalone w pionie o wiecej niz jakies 3m. Daje to ladny efekt w gorach gdzie sa serpentyny.

W 2003 roko jeden chlopak robil u mnie dyplom z informatyki wykorzystujacy zalozenie, ze sa warunki logiczne budowy drogi: np autostrada nie moze isc pod zbyt duzym katem, jesli idzie, trzeba sprawdzic, czy nie ma tam tunelu badz mostu. Powstal viewer i technika remodelowania terenu. I to faktycznie milo dzialalo dajac dobre rezultaty tak jak piszesz.
Jednakze technika ma swoje ograniczenie i to wyszlo nam badajac rózne modele 3D.

Faktycznie rozrzut pomiaru wysokosci az pomoca GPS jest bardzo duzy, jednakze majac kilkanascie pomiarów mozna pokusic sie juz o usrednianie wysokosci. Tak nam w kazdym razie wychodzilo.
Co byloby potrzebne by to ruszylo to przyjazny w obsludze soft no i akcja reklamowa wsród uzytkowników.
Mam nawet wstepna specyfikacje jak taki programik powinien dzialac.

Jak dobrze pójdze to powstanie w Lodzi praca inzynierska na ten temat.
Jesli ktos z Was ma zatem duzo sladów z wartosciami wysokosci z jednego terenu
to pewnie sie za jakis czas zglosimy z prosba o udostepnienie ich.

Mam trochę śladów zebranych wzdłuż trasy dom<->uczelnia.
Gdyby kogoś interesował skrypt do wyłapywania wszystkich śladów przecinających jakiś obszar z różnych plików, mogę gdzieś wrzucić, wystarczy przerobić na obsługę GPX.

Dzieki za oferte pomocy, Twój skrypt na pweno sie przyda wiec go wyslij na mój adres. Prace nad softem rozpoczna sie pewnie na jesieni.
W miedzyczasie jeden z najbardziej aktywnych mapowiczów z RFN zaoferowal pomoc w postaci swoich sladów GPS w 3D: Górzyste miasteczko, obszarz rzedu 12x12 km przy czym kazda ulica przejechana ponad 20 razy. Mysle ze to bedzie solidna podstawa do weryfikacji dokladnosci software, jednakze jesli ktos u nas ma slady ze wspólrzednymi wysokosciowymi które ( przyznaje sie , nie wiem jak to dziala) gina w procesie eksportu do OSM to prosze o informacje i przeslanie ich.

Wydaje mi się że opieranie się na danych z samego GPS do modelowania terenu będzie niewystarczające i niesie ze sobą zbyt duże ryzyka a nawet pewność odchyleń.
Moim zdaniem przy modelowaniu terenu powinniśmy opierać się na GPS-ach z wbudowanym wysokościomierzem, np. Garmin 62s
Wiem że na obecną chwilę danych będzie zbyt mało i nasuwa mi się też jedno pytanie jak wyłowić informacje z konkretnej grupy urządzeń tj. takich które posiadają wbudowany barometr. Czy jest to możliwe?

Wysokosciomierze baryczne sa dobre, pod warunkiem ze beda kalibrowane. Nie wiemy w tej chwili, jakie beda wyniki jakkolwiek oczywiscie musza byc bardzo niedokladne.
Dlatego do kalibracji spróbujemy uzyc wolnego modelu terenu oraz paru heurystyk w postaci przebiegu ulic i cieków wodnych w modelu terenu. Technologie pomiarowe sie rozwijaja, dokladnosc pomiarów znacznie rosnie zas przygotowanie oprogramowania do tego typu dzialan jest niezalezne od obecnej jakosci danych.

Poza tematem:
Predzej czy pózniej trzymanie reki na danych panstwowych straci sens zas co swiatlejsi ludzie w GUGiK doskonale zdaja sobie sprawe, ze na wspólpracy spolecznosci OSM z administracja panstwowa skorzystaja wszyscy. Dokladny model terenu to swietny przyklad takiej wspólpracy, jako ze modele ze skanningu lotniczego nawet na rastrze 1 metra zawieraja duzo bledów i oczyscic mozna je najlepiej manualnie. Jest pytanie kiedy zrozumie to rzadzaca koalicja. Byc moze po wyborach cos sie zmieni.

@tomianek: moze byc trudno powiedziec z jakiego urzadzenia pochodzi kazdy slad w OSM, ale wydaje mi sie ze wystarczy wartosc VDOP. Jesli jest niska to znaczy ze dokladnosc pomiaru wysokosci jest dobra bez wzgledu na to jaka metoda byla uzyskana. Jesli jest mala dokladnosc, to usrednienie parudziesieciu sladow ja znacznie poprawi.

Pomiar barometrem może być dość dokładny, pod jednym warunkiem: niezmienna pogoda w czasie kalibracji i marszu. Jak idzie front wysokościomierz wariuje, i jedyny pożytek z jego wskazań jest taki, że wiadomo kiedy należy zacząć uciekać przed burzą. VDOP związany jest z samym pomiarem GPS i nie wykryje tego typu błędów.
I jeszcze jedno: nie wiem czy ktoś tu pije do modelu terenu LPIS (tego, co jest w pzgik i można go kupić w wojewódzkich ośrodkach za dość wygórowaną cenę) - przynajmniej w krakowskim IGiGP mają o nim bardzo złe zdanie.

Robilismy w firmie pomiary testowe z wykorzystaniem pomiaru barometrycznego w aucie. Wystarczylo nawet uderzenie wiatru by wprowadzac zaklócenia. Mimo tego mysle, ze usrednanie wielu pomiarów moze byc pomocne w uzyskiwaniu wyników. W tej chwili mamy sytuacje gdzie wszyscy przypuszczamy a pewnosci nie ma. Trzeba to stwierdzic doswiadczalnie weryfikujac reprezentatywna ilosc pomiarów. I to wlasnie mamy na celu.

Nie wiem co to jest model LPIS. Znam wiele innych modeli terenu w tym bardzo drogich i profesjonalnych (m. innymi stosowanych w nawigacji lotniczej). Aby wykluczyc ich bledy stosuje sie weryfikacje polegajaca na matchingu i kontroli SZESCIU róznych modeli co praktycznie wyklucza mozliwosc powstania w nich dziur czy jakichkolwiek niedokladnosci. To najlepsze co mozna miec: stosuje to wojsko (naprowadzanie nisko lecacych pocisków, lotnictwo wojskowe). Urzedowe modele nawet na rastrze 1 metra posiadane przez administracje panstwowe wielu krajów starej unii zawieraja sporo niedokladnosci. Urzedy wiedza o tym ale oficjalnie za nic sie do tego nie przyznaja.
Model OSM bylby wiec dla nich naprawde duza pomoca.

Model LPIS został stworzony z tych samych zdjęć lotniczych, z których jest większość ortofotomap na Geportalu. I posiada wszelkie wady modeli urzędowych, które wymieniłeś.
U bram już stoi ISOK (laserowy) który siłą rzeczy powinien być lepszy, ale nie będzie miał 100% pokrycia kraju.

dziekuje za informacje. A z ciekawosci: wiesz moze co znacza obydwa skróty? Na jakim rastrze sa obydwa modele?

Oba modele są komponentami większych projektów i tak:
LPIS - Land Parcel Identification System, nadzorowany przez Agencję Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa. Model terenu jest dostępny w formie wektorowej (TIN).
ISOK - Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami (szumna nazwa zwykłych map ryzyka powodziowego :smiley: ). Rastrowy model terenu ma mieć rozdzielczość 1 m.

No to moglibysmy tutaj chyba otworzyc temat razem z GUGiK? Taka automatycznie wykonana mapa nie jest zbyt wiele warta…

Teoretycznie 100% automat to nie będzie - GUGiK ogłosił przetarg, za milijony, na kontrolę danych i takie tam. Ale że wygrał go facet, który święcie wierzy w nieomylność TerraScana (soft do klasyfikacji i filtracji chmury punktów), to różnie może z tym być.
Ale że my tu o Bohunie, a nie o gruszkach:

  • słyszeliście o projekcie OpenDEM (http://www.opendem.info)? Ma być dla modeli terenu tym, czym OSM jest dla map wektorowych. I założenia są takie, żeby wychodząc od SRTM rasować go między innymi śladami GPS, danymi o pokryciu terenu z OSM i innymi dostępnymi źródłami danych. Może warto by połączyć siły?
  • oprócz przebiegu dróg i cieków można by się posiłkować opisanymi w terenie reperami (na szczytach, przełęczach, stacjach kolejowych - te głównie w dawnym zaborze austriackim), oraz punktami wysokościowymi ze starych map. Zwłaszcza szczyty mogą być cenne, bo w SRTM zwykle kiepsko z nimi bywa.

A to w takim razie uszanujmy wole URZEDU.
O projekcie OpenDEM wiem bo w Niemczech powstal i slyszalem nawet o chlopaku który chce to w pojedynke pociagnac.
Zalozenia projektu sa bledne jakkolwiek opisane na stronie techniki wokól DTM i DEM sa oczywiscie sluszne i sprawdzone.

Wiele czasu spedzilem z innymi ludzmi na analizie jakosci kilku modeli 3d (DTM) w niemieckich miastach. Raster 1x1m, dokladnosc teoretycznie decymetrowa. Wniosek byl taki, ze podwyzszenie jakosci modelu uzyskanego automatycznie da sie uzyskac jedynie w polaczeniu z analiza przebiegu sztucznych brzegów, krawedzi, uskoków terenu stworzonych przez czlowieka. Wniosek byl tez taki, ze nie da sie utrzymac modelu na rastrze jesli chce sie podwyzszyc jakosc modelu. Prosta sprawa: jedna ulica biegnie w góre, druga równolegla do niej w dól, miedzy nimi sciana. Ulice biegna poprzecznie do rastru. I jest kicha :). Dlatego mimo zalet rastru w modelach pogladowych w wyzszej rozdzielczosci wszyscy providerzy systemów nawigacji odeszli od niego na rzecz modeli TIN. Nie moge pokazac na forum odpowiedniego fragmentu specyfikacji formatu NDS skupiajacego najwieksze firmy w tym obszarze, musicie wierzyc mi na slowo.

Wracajac do projektu opendem info: Zamierza on importowac dane z OSM i dzialac niezaleznie od niego. Uwazam ze to zasadniczy blad w rozumowaniu. Przyszle API 7 powinno przewidziec model terenu w OSM i wtedy powinien byc nowy edytor online (nazwijmy go roboczo Potlatch 3D) wtedy widzimy w aksonometrii dany fragment mapy z “surowym” terenem 3D do obróbki. W edytorze mozemy teren obracac i obrabiac poslugujac sie widzianymi w aksonometrii danymi 2D.

Co to są modele TIN i format NDS?