Postprocessing v mobilnim mapovani krajiny

Proces mapov�n� se skl�d� z n�kolika f�z�. Samotn� sb�r dat p�edch�z� f�ze p��pravy, kter� m��e pr�ci v ter�nu v�razn� zrychlit a zefektivnit. Po sb�ru n�sleduje p�enos z ter�nn�ho po��ta�e zp�t do desktopu a n�sledn� zpracov�n� - samotn� postprocessing. Programy jsou rozd�leny do dvojic, ve kter�ch jsou prim�rn� vyvinuty, tu�n� je zv�razn�n program pou��van� v dan� f�zi. Na z�v�r je p�edstavena netypick� varianta pou�it� programu TerraSync pro sb�r dat a ArcGIS Desktop pro p��pravu dat a postprocessing. N�sleduj�c� podkapitoly popisuj� kompletn� proces mapov�n�. V n�zvech je v�dy uvedena spolupracuj�c� dvojice sw, p�i�em� tu�n� zv�razn�n� je aktu�ln� popisov�n.

6.1. P��prava dat

Z testovan�ch program� slou�� pro p��pravu dat pro proces vlastn�ho mapov�n� programy GPS Pathfinder spole�nosti Trimble a ESRI ArcCatalog.

GPS Pathfinder Office software a TerraSync software
P��prava pro mapov�n� zahrnuje tvorbu tzv. "Data dictionary" (viz obr. 15), v �esk�m p�ekladu datov� knihovna �i pouze knihovna. Pro vytvo�en� knihovny slou�� funkce UTILITIES -> DATA DICTIONARY EDITOR nebo p��slu�n� ikona (viz obr. 14). Nejprve je t�eba zadat n�zev souboru a pot� postupn� p�id�vat jednotliv� prvky (features) a nadefinovat jim vhodn� atributy. Prvky jsou standardn�: bod (point), linie (line), polygon (polygon). Jednotliv� atributy mohou b�t n�sleduj�c�ho typu: 'Menu', co� v praxi znamen� rozvinovac� menu, ze kter�ho je mo�n� vybrat pr�v� jednu polo�ku. D�le 'Numeric' a 'Text' obsahuj�c� libovoln� definovan� ��slo, resp. text omezen� maxim�ln� d�lkou. Dal��mi typy jsou 'Datum' a '�as', kter�m lze nastavit form�t a mo�nost automatick�ho vypl�ov�n�. Posledn�m typem je 'File Name', kter� slou�� pro p�ipojen� libovoln�ho obr�zku, nap��klad z fotoapar�tu ter�nn�ho po��ta�e. Nach�z� se zde je�t� polo�ka s n�zvem 'Separator', kter� odd�luje jednotliv� typ� atribut�.
Pro jednotliv� �kony lze v r�mci zrychlen� pr�ce pou��vat kl�vesov� zkratky. Takto vytvo�enou knihovnu lze pomoc� utility DATA TRANSFER p�en�st na po�adovan� m�sto v p�enosn�m po��ta�i. Konkr�tn� se jedn� o v�choz� adres�� aplikace TerraSync. Datov� knihovna je vytvo�ena podle pot�eb zadavatele. Lze ji kdykoliv doplnit, opravit a opakovan� pou��t pro libovoln� mno�stv� projekt�, �i jako z�klad pro tvorbu knihovny jin�.


Obr. 15 Data Dictionary Editor

ArcGIS Desktop s GPS Analyst extension a ArcPad s GPScorrect extension
Prost�ed� programu ArcCatalog je prim�rn� vyvinuto spole�nost� ESRI a Trimble implementuje pouze svoj� extenzi, d�ky tomu se postup p��pravy projektu od programu GPS Pathfinder Office velmi li��. V tomto p��pad� se nevytv��� Knihovna (Data Dictionary), ale pro ka�d� prvek nov� shapefile (bodov�, liniov�, polygonov�).
Nejprve je t�eba vytvo�it Osobn� geodatab�zi (Personal Geodatabase) a do n� teprve jednotliv� soubory shapefile vlo�it. Geodatab�zi je pot� nutno zp��stupnit GPS editaci (funkce GPS enable geodatabase na obr. 16). Rovn� je vhodn� vytvo�it pro ka�d� shapefile dva nov� atributy. Jeden slou�� pro ulo�en� pr�m�rn� odhadovan� p�esnosti (Average Estimeted Accuracy) a druh� pro nejhor�� odhadovanou p�esnost (Worst Estimated Accuracy). Tyto polo�ky lze v p��slu�n�m menu vytvo�it i hromadn�, nen� tedy t�eba editovat ka�d� shapefile zvl᚝.


Obr. 16 Nov� z�lo�ka v Database Properties

V t�to f�zi je t�eba data exportovat pro pou�it� v programu ArcPad pomoc� p��slu�n� ikony (�Get Data For ArcPad') na panelu n�stroj� GPS Analyst (viz obr. 14). T�mto zp�sobem lze exportovat pouze data zobrazen� ve WGS84. Pro snaz�� editaci atribut� v ter�nu lze nyn� vytvo�it pro ka�d� shapefile vlastn� formul��. A�koliv je ovl�d�n� �e�eno intuitivn�, je tento zp�sob zna�n� pracn�j�� ne� v konkuren�n�m prost�ed� programu GPS Office Patfinder a je k n�mu t�eba vyu��t programu ArcPad. Ka�d� formul�� je pevn� v�z�n na jednotliv� shapefile a nen� p�enosn� ani snadno upraviteln�. Exportovan� data je nutno ru�n� p�ekop�rovat do ter�nn�ho po��ta�e do libovoln�ho adres��e. Jedn� se o jednotliv� shapefily a projekt.

6.2. Mapov�n�

GPS Pathfinder Office software a TerraSync software
P�i mapov�n� v programu TerraSync, m� u�ivatel k dispozici p�eddefinovanou knihovnu. Po v�b�ru po�adovan�ho prvku zapo�ne zaznamen�v�n� aktu�ln� GPS polohy, p�i kter�m je mo�n� vyplnit p�eddefinovan� pole, kter� jsou zaznamen�na jako atributy sb�ran�ch entit. Zaznamen�v�n� prob�h� kontinu�ln� v p�edem nastaven�ch intervalech. Tyto intervaly mohou b�t �asov� (nap�. po 1 vte�in�) i prostorov� (po 1 metru). Pro z�znam bodu je mo�n� vyu��t pr�m�rov�n�. V�sledkem mapov�n� je jedin� soubor - Trimble SSF file - s koncovkou SSF.

ArcGIS Desktop s GPS Analyst extension a ArcPad s GPScorrect extension
Mapov�n� v programu ArcPad s extenz� GPScorrect prob�h� stejn� jako v programu bez extenze. Pouze je t�eba spr�vn� nastavit GPS p�ij�ma� pro sb�r dat vhodn�ch ke korekci, jedn� se o protokol Trimble GPScorrect. Pro mapov�n� je nutn� zapnout editaci a n�sledn� vybrat aktu�ln� editovateln� prvky, sou�asn� maxim�ln� jeden bod, jednu linii a jeden polygon. Nyn� je t�eba vybrat z nab�dky tvar� jeden (bod, linie, lomen� linie, atd.), kter� je pro dan� prvek nejvhodn�j��. P�ed samotn�m vytvo�en�m konkr�tn�ho prvku zaznamen�n�m aktu�ln� GPS polohy, vybereme jednu ze t�� mo�nost� z�znamu. V p��pad� zaznamen�n� bodov�ho prvku je zde mo�nost jedin�, ulo�it aktu�ln� polohu. Pro linii a polygon lze po��t ob� zbyl� mo�nosti. Prvn� zaznamen�v� lomov� body, druh� ukl�d� polohu kontinu�ln�, b�hem pohybu. Pro nejp�esn�j�� v�sledky je vhodn� ob� metody zkombinovat, p�esn� zam��it lomov� body i pr�b�h linie. Pro z�znam bodu, �i lomov�ho bodu je mo�n� vyu��t pr�m�rov�n� s u�ivatelsky nastaviteln�mi parametry. V�sledkem pr�ce v ter�nu jsou upraven� soubory shapefile s propojen�m na nov� vznikl� soubor s koncovkou SSF.
Pozn.: Soubor SSF vytvo�en� programem TerraSync m� jinou strukturu ne� soubor z programu ArcPad s extenz� GPScorrect. Nelze tud� jejich pou�it� vz�jemn� zam��ovat.

6.3. Postprocessing

GPS Pathfinder Office software a TerraSync software
Pro p�enos v�sledku je zde op�t utilita DATA TRANSFER, kter� za��dila, �e se v�sledek mapov�n� p�enesl na spr�vn� m�sto, kde je p�ipraven k zobrazen� a editaci v programu GPS Pathfinder Office.
Samotn� postprocessing prob�h� ve dvou kroc�ch.
1. Pro z�sk�v�n� dat z CZEPOS je nutn� vyu��t jejich aplikaci pro sta�en� p��slu�n�ch korekc� ve form�tu RINEX. K dispozici je virtu�ln� RINEX a d�le RINEX pro jednotliv� stanice. U�ivatel mus� zn�t svou polohu a datum sb�ru GPS dat. V p��pad� virtu�ln�ho RINEXu se pro tuto polohu vypo��taj� virtu�ln� korekce pomoc� s�ov�ho �e�en�, jinak si u�ivatel vybere alespo� jednu stanici, kter� je nejbl�e jeho aktu�ln� poloze.


Obr. 17 Prost�ed� pro stahov�n� dat RINEX

�as sb�ru dat lze zadat bu� jako GPS (odpov�d� UTC) nebo GPS zm�n�n� o konkr�tn� po�et hodin. Pro st�edoevropsk� letn� �as je platn� hodnota GPS +02.00. Po v�b�ru �asov�ho obdob� je nutno zvolit form�t dat. D�le�itou se uk�zala b�t p��pona soubor� RINEX. S prvn� variantou �*.rxo, *.rxn, �' si ani jeden program neporadil, je nutn� zvolit druhou variantu *.01o, *.01n, �'. Korek�n� data jsou k dispozici zhruba po t�ech a� dev�ti hodin�ch a jedn� se v�dy o hodinov� epochy s vte�inov�m z�znamem korekc� (viz obr. 17).
2. Proces diferen�n� korekce se zah�j� kliknut�mi ikonu �Differential Correction', kter� spust� pr�vodce. Nejprve je t�eba vybrat p��slu�n� SSF soubor. V dal��ch dvou kroc�ch jsou ponech�ny v�choz� hodnoty. N�sleduje karta v�b�ru poskytovatele korekc� (viz obr. 18).


Obr. 18 V�b�r korek�n�ch dat

Pro v�b�r dat RINEX ze s�t� CZEPOS, kter� byla sta�ena v p�edch�zej�c� f�zi, zvol�me v r�me�ku �Base Data' mo�nost �Browse' a vybereme p��slu�n� korek�n� soubor. Standardn� pro ka�nou zapo�atou hodinu jeden. V r�me�ku �Reference Position z�stane ozna�ena mo�nost �Use reference position from base files'. Na posledn� kart� specifikuje um�st�n� zkorigovan�ch dat a po kliknut� na tla��tko Start prob�hne samotn� korekce dat.
V p��pad� aplikace TerraSync vnikne nov� soubor s koncovkou *.cor.
ArcGIS Desktop s GPS Analyst extension a ArcPad s GPScorrect extension
Upraven� data z ter�nn�ho po��ta�e je nutno p�ekop�rovat do p�vodn� slo�ky v desktopov� po��ta�i a naradit jimi data p�vodn�. Nyn� je nutn� zapnout GPS editaci na panelu n�stroj� Trimble GPS Analyst pou��t funkci �Check In ArcPad shapefiles and GPScorrect SSF' (viz obr. 14, skupina ikon N�stroje pro p�enos dat) pro spr�vn� na�ten� a zobrazen� GPS dat. Takto na�ten� data si uchov�vaj� propojen� se souborem SSF, kter� lze nyn� diferen�n� upravit.
Z�sk�n� diferen�n�ch korekc� je shodn� jako v p�ede�l�m p��pad�, pouze nevznik� nov� soubor, ale opraven� data jsou ulo�ena p��mo v geodatab�zi.

6.4. Vyu�it� zp�esn�n�ch dat v GIS

GPS Pathfinder Office software a TerraSync software
V tomto p��pad� je pro vyu�it� nutn� export. Pro export dat v GPS Pathfinder Office do Shapefile mus� u�ivatel vybrat spr�vnou projekci. Zde lze pou��t p�ednastaven� mo�nosti, kter� nab�z� program ArcGIS. Z aktu�ln�ch nastaven� ale ��dn� nevyhovuje, tud� je t�eba vytvo�it vlastn�. Pro zjednodu�en� tvorby lze vyu��t st�vaj�c� projekci a n�sledn� ji upravit. Tomuto ��elu nejl�pe poslou�� S-JTSK_Krovak_East_North. Zde je t�eba upravit hodnoty X_Scale na hodnotu 1 a Y_Scale na hodnotu -1. Jedn� se o hodnoty opa�n� k hodnot�m p�vodn�m. Takto p�eveden� soubory typu Shapefile jsou nyn� v sou�adn�m syst�mu S-JTSK.
ArcGIS Desktop s GPS Analyst extension a ArcPad s GPScorrect extension
V tomto p��pad� jsou ji� data v kompatibiln�m form�tu, v tomto p��pad� se jedn� o Shapefile. Standardn� jsou v geografick�m sou�adn�m syst�mu, je� nese v programu ArcGIS n�zev GCS_WGS_1984. Pro transformaci do n�rodn�ho syst�mu je t�eba zvolit metodu s n�zvem S_JTSK_To_WGS_1984_1. Data v projektu jsou zobrazena v p�ednastaven� projekci S-JTSK_Krovak_East_North.