Vedoucí diplomové práce: Ing. David Vojtek Autor: Radim Brix Studijní skupina: G562

1. Porovnání přesnosti a parametrů různých GPS přijímačů a testování nástrojů pro transformaci dat mezi souřadnicovými systémy WGS-84 a S-JTSK Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Hornicko - geologická fakulta Institut geoinformatiky Vedoucí diplomové práce: Ing. David Vojtek Autor: Radim Brix Studijní skupina: G562 Školní rok: 2004/2005

2. Cíle diplomové práce • provést porovnání parametrů a přesností GPS přijímačů dostupných na institutu geoinformatiky - na základě parametrů udáváných výrobcem - na základě měření • otestovat přesnost a vhodnost programů pro transformaci dat mezi souřadnicovými systémy WGS-84 a S-JTSK

3. Systém GPS • globální polohový navigační systém vyvinutý armádou USA • do plného provozu byl uveden roku 1987 • skládá se ze tří segmentů: - kosmický (družice, v současné době 27) - řídící (5 monitotovacích stanic + 3 stanice pro komu- nikaci s družicemi) - uživatelský (GPS přijímače)

4. GPS přijímače • Fortuna Clip-On Bluetooth • Garmin Geko 301 • Pathfinder ProXL • Pretec Compact GPS • Trimble GeoXT

5. Porovnání GPS přijímačů Parametry získané od výrobců: • Velikost a váha • Spotřeba • Výdrž baterií • Provozní teplota • Vlhkost • Nadmořská výška • Maximální rychlost pohybu • Parametr TTFF • Přesnost • Cena

6. Porovnání GPS přijímačů Tabulka hodnocení parametrů udávaných výrobcem: Systém vah a bodů. 5 - nejlepší, 1- nehorší

7. Porovnání GPS přijímačů Pořadí GPS přijímačů podle získaných bodů: 1. 33,6 bodů Geko 301 2. 30,1 bodů GeoXT 3. 30,0 bodů Fortuna 4. 28,2 bodů Pretec 5. 21,5 bodů Pathfinder

8. Měření s GPS přijímači • měření byla prováděna v katastru Ostrava – Poruba • dva druhy měření: statické – měření na jednom bodě dynamické – mapování předem určené trasy • podmínky měření lepší podmínky – min. 8 viditelných družic, parametr PDOP < 2 horší podmínky – < 8 viditelných družic,parametr PDOP > 2

9. Měření s GPS přijímači statická měření • vybrány 4 body, ke třem zjištěny z databáze ČÚZK přesné souřadnice ve WGS-84 • 4 bod v lese • měření - 10 min, prováděno průměrování • průběh měření zapisován do GPS Tracklogu (vývoj parametru PDOP a počet použitých družic během měření) • celkem provedeno 40 měření dynamická měření • 3 trasy – volná obloha, les, zástavba • zaznamenáván GPS Tracklog • celkem provedeno 36 měření

11. Měření s GPS přijímači • k plánování měření dle daných podmínek byl používán programový prostředek Trimble Planning v 2.7 • u statických měření byly pro jednotlivé body vytvořeny masky překážek pro přesnější plánování • masky slouží programu k vyhodnocení viditelnosti jednotlivých družic z daných bodů Na Fojtství U Fak. nemocnice U VŠB

12. Přesnost měření – Na Fojtsví • hodnocení přesnosti polohy • hodnocení přesnosti výšky

13. Přesnost měření – U Fak. nemocnice • hodnocení přesnosti polohy • hodnocení přesnosti výšky

14. Přesnost měření – U VŠB • hodnocení přesnosti polohy • hodnocení přesnosti výšky

15. Přesnost měření • Pořadí: • Pathfinder • Pretec • Geko 301 • Fortuna • GeoXT

16. Výdrž baterií GeoXT – dodržel výdrž udávanou výrobcem Pretec – nemá vlastní zdroj Fortuna – o půl hodiny kratší výdrž Geko 301 – o hodinu a půl kratší výdrž Pathfinder – 4 hodiny

17. Parametr TTFF Měřeno 3x a výsledky zprůměrovány. Hot Start – almanach a efemeridy Warm Start – almanach bez efemerid Cold Start – bez almanachu a efemerid U Pathfinderu a GeoXT byla použita pouze jedna hodnota.

18. Celkové hodnocení Tabulka hodnocení parametrů udávaných výrobcem doplněná o naměřené údaje:

19. Celkové hodnocení Pořadí GPS přijímačů podle získaných bodů: 1. 32,6 bodů Geko 301 2. 31,1 bodů Pretec 3. 30,7 bodů Fortuna 4. 26,3 bodů Pathfinder 5. 22,7 bodů GeoXT

23. Testování programů K testování byly vybrány tyto programy: • ArcGIS 9.0 – autor firma ESRI • WGS84 – autor Zdeněk Hrdina • Majster – autor Gábor Timár • Matkart 2004 – autor Bohuslav Veverka • TransForm 1.0 – autor Markéta Hanzlová • WGS84 to SHP verze 1.5 – SCHKO České republiky • Tranďák 1.0 – autor Martin Krempl

24. Testování programů • Deset identických bodů pokrývajících celou ČR • Souřadnice ITRF-97 a S-JTSK

25. Transformace WGS-84 do S-JTSK Celková přesnost programů: Problém s programem WGS84 to SHP – 6 z 10 bodů nešlo transformovat

26. Transformace S-JTSK do WGS-84 Celková přesnost programů: Program WGS84 nepodporuje tuto transformaci

27. Literatura a www Literatura: Rapant P.: Družicové polohové systémy. VŠB - TUOstrava, 2002. ISBN 80-248-0124-8.  202 stran Hrdina Z., Pánek P., Vejražka F.: Radiové určování polohy. ČVUT, 1999. 259 stran Hanzlová M.:Program pro transformaci souřadnic mezi souřadnicovými systémy platnými v ČR. VŠB-TU Ostrava, 2001. 50 stran Hrdina Z.:Transformace souřadnic ze systému WGS-84 do systému S-JTSK. ČVUT Praha,1997. 21 stran Internet: • http://www.trimble.com • http://www.pretec.com • http://www.fortuna.com.tw • http://www.garmin.com • http://www.navtechgps.com/ • http://www.gpsweb.com/ • http://www.gpsworld.com • http://www.ha.cz/gps_garmin_emap/levastr.html • http://dataz.cuzk.cz/ • http://www.gps.gov/gps/default.htm • http://tvorbamap.shocart.cz/kartografie/systemy.htm • http://www.geospeleos.com/Mapovani/WGS84toSJTSK/wgs84tosjtsk.htm a další

28. Děkuji za pozornost radim.brix@centrum.cz