fredag 19. oktober 2018

Om GPS koordinater og gps gadgets

Siden jeg bruker GPS koordinater på innleggene er det på tide å si noe om koordinatene, og om hvordan de fungere når man bruker en GPS for å finne fram. Mange ganger står man nøyaktig på koordinatene angitt, men man er likevel ikke i stand til å se å noen vegg. Man tenker kanskje da at den som fant koordinatene ikke gjorde en god jobb. For GPS'en man bruker er vel neppe feil?

Jeg har valgt å bruke det sfæriske koordinatsystemet med desimalgrader for lengdegrad og breddegrad. Det er rett og slett en personlig preferanse. Det finnes mange andre valg. Gradene er de fleste godt kjent med. Breddegrad 0 er ekvator (midt i afrika), og 90 er nordpolen. Oslo er ca 60 grader nord og Madrid og New York er ca 40 grader nord. Lengdegrad 0 går gjennom Greenwich rett utenfor London, av historiske årsaker.

Men så kommer vi til det vesentlig hva betyr desimalene i Østmarka i Oslo?

Første desimal, altså 8'ttern i 59.8 er en distanse på ca 11km, dvs avstanden mellom 59.8 og 59.7, på samme lengdegrad er ~11km. Så neste desimal er 1/10 del: ~1.1km, neste etter der ca 110m og fjerde desimal er ~11m. Den femte desimalen er relativ uvesentlig for vårt formål i skogen, så den er derfor stort sett utelatt, da den utgjør ~1m, men en endring fra 3 til 8 utgjør faktisk ~5m, f.eks: 59.87333 til 59.87338. Figuren under beskriver hva en endring på ±1 utgjør pr desimal:

Når jeg er ute i skogen og registrer koordinater er jeg avhengig av å ha god satellittdekning for å få riktig koordinater. Jo flere GPS satelitter som er "synlig" (telefonen mottar signal) desto mer nøyaktig blir det (det sitter ett atom-ur i satellittene som sender ut klokkeslett sammen med med identifikasjon/posisjon i verdensrommet med gjevne mellomrom). En god applikasjon vil angi en usikkerhet på den beregnede posisjonen. Denne posisjonen er også avhenging av hvor høyt kan er over havet, siden posisjonen er 3 koordinater relativt til jodens gravitasjonssentrum. Ved god dekning av satellitter vil den typisk angi en nøyaktighet på 3-5 meter nøyaktighet. Dette er trolig ett standard avvik beregning (gjetning ut fra flere tester). Usikkerheten ligger altså på det 5. desimalet for breddegrader og på det 4. desimalet for breddegrader.

Når man skal finne fram i skogen så leser man av koordinatene og legger disse inn i sin egen GPS. Deretter prøver man finne fram. Også den GPS men bruker for å finne fram vil optimalt ha samme usikkerhet i målingen. Det betyr at den totale usikkerheten blir kvadratroten av 2 ganget med 3-5m. Dersom antagelsen om at det er ett standard avvik som vises er korrekt, så vil buldern du leter etter med 99.7% sansynlighet ligge innenfor en radius på ca 20m. Det er derfor GPS koordinater tross nøyaktigheten noen gang føles om at du er ledet o på villspor.

Lykke til med letingen etter bulderne i skogen!

1 kommentar:

  1. Niklas Björnerstedt20. oktober 2018 kl. 10:28

    Takk for denne! Det er en liten feil i eksemplet med femte desimal. Det skal vel være "59.87333 til 59.87338. Min erfaring er at klippevegger dessverre ofte forstyrrer GPS. Står man nær en større vegg så kan GPS vise veldig feil, typ 1 kilometer. Man kan da bevege seg bort fra veggen for å få en bedre signal.

    SvarSlett