Как я могу получить местоположение GPS для этого дерева на далеком склоне холма?

Я хочу пройти к основанию этого дерева (обведено красным на фото). Это склон холма, полный взрослых деревьев под ним, и это выглядит так, будто дерево высотой в полный рост возвышается над другими деревьями. Он должен быть огромным.

огромное дерево обведено красным

Итак, как мне определить GPS-местоположение этой штуки на склоне холма далеко от меня? Я, наверное, мог бы подойти к дереву, но как только я войду в лес, я потеряю всякую видимость этого конкретного дерева. Существуют ли приложения, которые могут помочь мне определить местоположение удаленного объекта по GPS? Может быть, какое-то приложение-геодезист?

Любые другие идеи о том, как туда добраться, кроме использования местоположения GPS?

Изменить: другая информация, которая помогает сформулировать проблему.

  • Это дерево находится на краю заповедника тропических лесов площадью около 500 км² в Коста-Рике. Так что добраться до этого места через лес обязательно будет извилисто и круто, если не вообще физически невозможно (по крайней мере, для меня).
  • Единственные доступные виды на объект - за километры с жилым районом между ними.

Принимая во внимание два вышеуказанных фактора, двигаться по прямой к дереву по азимуту не вариант.

Имейте в виду, что когда вы идете под укрытием деревьев, погрешность ваших GPS-координат значительно возрастает.
Просто трактовать это как обычные географические координаты и использовать классические географические и геодезические методы, применяемые сотни лет? Чем ваши GPS-координаты отличаются от обычных географических координат?
Я подозреваю, что само дерево такое же или похожее на другие, но просто растет на какой-то кочке, вокруг камня и т. д.
У вас случайно нет лазерного дальномера? Это еще больше упростило бы решение.
@VladimirF, хорошая мысль. Если вы заметили выше, я спрашиваю: «Есть ли какие-либо другие идеи о том, как туда добраться, кроме использования местоположения GPS?». Я не знаком с теми аналоговыми методами, которые использовались сотни лет, но готов учиться. Почему бы вам не написать ответ ниже, чтобы подвести итог?
По сути, вы триангулируете. Используйте что-то вроде вымощенного «путепровода геодезиста», чтобы получить угол обзора дерева с двух разных точек обзора. Затем нарисуйте получившийся треугольник на бумаге и измерьте две «неизмеримые» стороны треугольника.
Это довольно впечатляющее дерево. Вы показывали фото местным жителям, может быть, они его узнают?
Вы не думали катапультировать GPS-приемник на дерево? :)
Координаты не имеют ничего общего с GPS, кроме того, что GPS можно использовать в качестве инструмента для определения местоположения устройства GPS. Цифры - это географические координаты, вы зря используете модное слово GPS.

Ответы (8)

Есть несколько способов сделать это.

Метод с использованием GPS, компаса и Google Earth.

  • Получите GPS-координаты того места, откуда вы можете увидеть дерево.
  • С помощью компаса возьмите направление к дереву из этого места и запишите его.
  • Переместитесь в другое место на приличном расстоянии от первого, где вы также можете увидеть дерево.
  • Возьмите другой пеленг с помощью компаса и запишите его вместе с координатами GPS.
  • Импортируйте местоположения GPS в Google Earth.
  • Из двух мест используйте инструмент «Линия», чтобы перерисовать подшипники.
  • Найдите местоположение GPS, где пеленги пересекаются.
  • Используйте GPS, чтобы перейти к местоположению, найденному на шаге выше.

Вот скриншот того, как будет выглядеть этот метод.

Триангуляция положения с помощью Google Планета Земля Метод с использованием только GPS.

  • Угадайте, на каком расстоянии находится дерево.
  • С картой на GPS, ориентированной по направлению взгляда, наведите GPS на дерево и переместите курсор на расстояние, равное предполагаемому расстоянию, и отметьте путевую точку.
  • Перейдите к путевой точке.

Примечание . Следующие методы, вероятно, не будут работать в вашей ситуации после того, как вы обновите вопрос, добавив дополнительную информацию, но они могут работать для кого-то еще с похожей проблемой, поэтому я оставляю их здесь.

Метод с использованием GPS и компаса.

  • Отметьте путевую точку в вашем текущем местоположении с помощью GPS.
  • Настройте GPS для навигации к только что установленной путевой точке.
  • Возьмите подшипник к дереву.
  • Начинайте идти к дереву, сохраняя азимут на путевую точку, прямо противоположную (180 градусов) азимуту, по которому вы шли к дереву. Это означает, что вы будете идти по прямой линии прямо к дереву. (Этот метод известен как обратная азимут и более подробно описан в другом разделе «Вопросы и ответы» .

Метод с использованием только компаса.

  • Возьмите подшипник к дереву
  • Следуйте по азимуту, пока не доберетесь до дерева.
Некоторые устройства GPS имеют эту или подобную функцию в своем программном обеспечении (из текущего местоположения перейти к заданному азимуту и ​​дальности — полезно, если у вас есть способ измерения или, по крайней мере, оценки дальности).
Вы пропустили этап записи положения второй точки обзора. Кроме того, помогает, если точки обзора образуют хороший угол для резекции - чем ближе разница между азимутами к 90°, тем лучше.
Я думаю, что вариант № 3, вероятно, мой лучший выбор. Я не упомянул, что это дерево находится на краю заповедника тропических лесов площадью почти 500 км², и единственная линия видимости, которую я обнаружил, находится в нескольких километрах от жилого района. Идти по прямой к дереву по азимуту в этом случае не получится.
Что касается метода GPS+компас, стоит отметить, что, по крайней мере, некоторые устройства GPS (например, мой Garmin eTrex) дают вам возможность выбора отображения направления или пеленга — вы можете настроить его так, чтобы линия пеленга накладывалась на отображение карты и отображалась ваша "отклонение от курса" от этой линии на странице компаса, так что вы можете искать вдоль правильной линии, даже если ваша оценка расстояния очень неточна). Я не совсем помню терминологию, используемую на устройстве, и сейчас ее нет рядом, но вы, вероятно, могли бы отредактировать что-то подходящее в своем ответе.
Вы также можете обратиться к местному гиду/эксперту. «Это дерево в этом общем месте вам знакомо? Если да, то где оно на карте?». Что-то такое выдающееся, как это, должно быть хорошо известно — нет необходимости вкладывать всю эту работу, если у кого-то есть реальный опыт в этой области.
Помните о магнитном склонении: магнитный север и истинный север могут отличаться, и в этом случае вам нужно будет преобразовать показания компаса, прежде чем использовать его на карте. ( en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_declination )

Возьмите два азимута по двум известным GPS-координатам, но с разными азимутами. Затем просто используйте формулу для расчета их пересечения.

Авиационный формуляр. Формулы навигации по большому кругу. Пересечение двух радиалов.

Как вычислить широту lat3 и долготу lon3 пересечения, образованного истинным азимутом crs13 из точки 1 и истинным азимутом crs23 из точки 2:

dst12=2*asin(sqrt((sin((lat1-lat2)/2))^2+
                   cos(lat1)*cos(lat2)*sin((lon1-lon2)/2)^2))
IF sin(lon2-lon1)<0
   crs12=acos((sin(lat2)-sin(lat1)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat1)))
   crs21=2.*pi-acos((sin(lat1)-sin(lat2)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat2)))
ELSE
   crs12=2.*pi-acos((sin(lat2)-sin(lat1)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat1)))
   crs21=acos((sin(lat1)-sin(lat2)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat2)))
ENDIF

ang1=mod(crs13-crs12+pi,2.*pi)-pi
ang2=mod(crs21-crs23+pi,2.*pi)-pi

IF (sin(ang1)=0 AND sin(ang2)=0)
   "infinity of intersections"
ELSEIF sin(ang1)*sin(ang2)<0
   "intersection ambiguous"
ELSE
   ang1=abs(ang1)
   ang2=abs(ang2)
   ang3=acos(-cos(ang1)*cos(ang2)+sin(ang1)*sin(ang2)*cos(dst12)) 
   dst13=atan2(sin(dst12)*sin(ang1)*sin(ang2),cos(ang2)+cos(ang1)*cos(ang3))
   lat3=asin(sin(lat1)*cos(dst13)+cos(lat1)*sin(dst13)*cos(crs13))
   dlon=atan2(sin(crs13)*sin(dst13)*cos(lat1),cos(dst13)-sin(lat1)*sin(lat3))
   lon3=mod(lon1-dlon+pi,2*pi)-pi
ENDIF

Точки 1,2 и пересечение 3 (если оно уникально) образуют сферический треугольник с внутренними углами abs(ang1), abs(ang2) и ang3. Чтобы найти пару противоположных пересечений двух больших кругов, используйте следующую ссылку.

Не могли бы вы назвать «Формулу» или вставьте ее сюда. Если ссылка не работает, ответ бесполезен.
эта формула на самом деле является алгоритмом
@ldgorman Это формула, замаскированная под алгоритм, поскольку нет потока управления, кроме условных выражений. И это было бы гораздо более читабельно с математическим синтаксисом.
Использование формул большого круга здесь излишне, поскольку оно находится в пределах видимости. Просто решите это в плоской геометрии. Вам нужно будет преобразовать долготы, используя косинус вашей широты, чтобы получить смещение, совместимое с плоскостью.

Первое, что я бы попробовал, это посмотреть, смогу ли я выбрать дерево в Google Earth.

https://earth.google.com/web/

Во многих местах, особенно вблизи средних и крупных городов, даже крона дерева моделируется в 3D. Если ваше дерево находится в таком месте, его будет легко подобрать и получить координату.

К сожалению, поскольку рассматриваемая область на самом деле является своего рода сельской местностью в Коста-Рике, доступные данные Google Earth не очень подробны, и особенно мало местности, которая визуализируется в 3D. Но на самом деле это отличная идея, которая сработала бы в других обстоятельствах.

Вы последовательно утверждали, что хотите получить GPS-местоположение этого дерева, и вы сказали, что отображаемый вид является единственным доступным, и устранили любой метод, который использует вторую строку обзора, включая Google Earth.

Поскольку вы ограничили себя одной линией обзора, вам нужно будет получить точную дальность, азимут по компасу и угол возвышения до интересующего дерева, а затем вычислить относительное местоположение и добавить его к местоположению, из которого вы взяли азимут. .

Вы можете попробовать хороший дрон с GPS и биноклем и таким образом определить местоположение GPS. Также возможно, что у вас будет просто 2 набора GPS-координат, чтобы вы могли забрать дрон.

Несмотря на ваши протесты и ограниченную веру в спутниковые фотографии, я думаю, вы обнаружите, что если вы введете координаты, которые вы вычислили, в Google Earth и обнаружите аномальный кусок полога леса очень близко к ним, взяв местоположение этой аномалии по GPS за секунду. Маршрутная точка GPS для вашего похода может быть продуктивной.

Тем не менее, этот поход не может зависеть от определения местоположения дерева исключительно с помощью GPS. Как указывалось в предыдущем посте, точность определения местоположения GPS под пологом леса в холмистой местности не такая, как на открытой плоской местности. Ваша позиция GPS может быть ошибочной на 15 м или более. Если, как вы упомянули, вы считаете, что крона настолько плотная, что вы можете находиться в 50 футах от этого дерева и не видеть его с земли, вы можете спланировать поиск по спирали, которая гарантирует, что оно появится в вашем поле зрения. прицельная дальность. С другой стороны, если вы считаете, что не сможете сказать, когда стоите рядом с ним, и, не взобравшись на него, вы не узнаете, правильное ли оно, тогда вы должны намереваться взобраться на дерево, так что будьте осторожны. готовы взобраться на два дерева и использовать первое, чтобы найти предпочитаемое дерево.

Не знаю, какое впечатление я произвел, но мысль о том, что угол обзора только один, на самом деле не факт. Есть несколько приемлемых углов обзора, но все они далеко и в жилом районе. К тому времени, когда я добираюсь до опушки леса, дерева уже не видно. Самый широкий угол, который я могу получить между двумя точками видимости, все еще немного острый, но я надеюсь, что это сработает.
Я действительно думаю, что Google Планета Земля будет полезна, когда я использую метод, упомянутый Чарли выше, для пересечения двух пеленгов. Я определил несколько аномальных мест навеса, которые я планирую сравнить с предполагаемым местоположением GPS в точке пересечения. Если я смогу получить надежный перекресток рядом с одним из них, я направлюсь туда. Но что касается зависимости исключительно от Google Планета Земля, то это определенно не годится.
Я полагаю, что ствол этого конкретного дерева будет легко отличить от других деревьев в этом районе только по размеру ствола, но мне нравится идея спирального шаблона поиска. Если я доберусь до расчетного места и не увижу дерева, обязательно попробую.

Этот метод позволяет вам найти координаты дерева, где бы вы ни сделали снимок, используя только GPS, компас и топографическую карту.

С того места, где вы можете видеть дерево, выделенное на фоне неба, возьмите пеленг на дерево. Кроме того, найти свое текущее местоположение с помощью GPS. Затем вы можете нарисовать луч от вашего местоположения до дерева на топографической карте. В каждой точке p вдоль этой прямой вычислить отношение

r = (elevation(p) - elevation(you)) / distance(you, p)

Поскольку дерево выделено на фоне неба, оно должно находиться вблизи точки p с наибольшим значением r.

Это очень удобно — вы также можете набросать диапазон координат по азимуту дерева на вашей топографической карте и использовать GPS, чтобы определить, когда вы находитесь в нужной области, даже если вы не можете следовать по азимуту до конца. дерево из-за препятствий и т. д.

Вики OpenStreetMap описывает технику, называемую направленными прямыми сегментами .

Вам нужно устройство GPS или приложение, которое может записывать траекторию и отображать ее на карте.

  1. Начните с места, откуда вы можете видеть дерево.
  2. Выберите какой-либо объект, который появляется прямо вниз от дерева, это может быть, например, почтовый ящик или что-то подобное. Для наибольшей точности вы можете использовать веревку и груз, чтобы точно судить «прямо вниз». Также может помочь закрытие одного глаза.
  3. Идите к этому объекту. Ваше устройство GPS нарисует линию, указывающую на объект.
  4. Повторите, начиная с другой точки, которая находится дальше. В идеале это должно быть под углом 90 градусов, например, если ваша первая точка находится на юге от дерева, следующая точка может быть на востоке.
  5. Загрузите трассы GPS на ПК и найдите точку пересечения.

Другой ответ описывает хороший метод триангуляции позиции с двух или более точек зрения. Этот метод можно использовать, если у вас есть только одна точка обзора, но также есть доступ к топографической карте.

В этом случае дерево хорошо видно, потому что оно выступает из-под склона холма. Это важная топографическая особенность, которую легко идентифицировать на карте. Многие карты, предназначенные для пеших прогулок, имеют изолинии, обозначающие крутизну местности.

Нанесите на такую ​​карту положение вашей точки обзора (полученное с помощью GPS), а оттуда пеленг дерева, не забывая учитывать магнитное отклонение. Края холмов вдоль этой линии существуют там, где контуры проходят параллельно линии пеленга; ваше дерево будет рядом с одним из этих мест.

Из контурных линий вы также можете определить высоту вашей точки обзора и возможных местоположений. Разделите разницу высот каждого потенциального местоположения на расстояние до него, чтобы получить оценку его относительной визуальной высоты. Правильным местоположением будет кандидат с наибольшей визуальной высотой.

Три идеи. (Я предполагаю, что у вас нет доступа к вертолету, так как это сделало бы совершенно тривиальным добраться до местоположения дерева и найти его координаты.)

  1. Возьмите с собой друга и наденьте привлекательную одежду. Попросите друга остаться в удобном месте, откуда хорошо видно дерево. Идите в общем направлении дерева, убедившись, что друг все еще может видеть вас (отсюда и хорошо заметная одежда). Когда вы приблизитесь к дереву, пусть они направят вас к нему. Когда вы доберетесь до дерева, возьмите показания GPS и отправьте их другу, чтобы они могли сами подняться к дереву. В качестве альтернативы, пусть друг будет носить хорошо заметную одежду и идти к дереву, а вы будете тем, кто ведет его к нему.
  2. Наведите лазерный дальномер на дерево, отмечая расстояние, которое он дает до дерева, и угол, на который он направлен (помните, что вам придется учитывать как вертикальный, так и горизонтальный угол, на который он направлен). Затем вы можете использовать эти измерения для расчета точного местоположения дерева (ура, тригонометрия).
  3. Если это разрешено законом, стреляйте в дерево. Подойдите к дереву, на котором есть краска.
If doing so is legal, become one of the world's top 3 snipers, paintball the tree. Somehow walk to the tree that you can't see that has paint on it.ФТИ :D
@Shane: Смысл пейнтбола в дереве был не в том, чтобы сделать его более заметным; это было для того, чтобы вы знали, когда найдете нужное дерево. Чтобы добраться до дерева, нужно просто идти в правильном направлении; Затем вы можете найти конкретное дерево, которое вас интересует, проверяя деревья поблизости, пока не найдете дерево с краской на нем.
Я не думаю, что голосование за закрытие уместно. Возможно, по мнению некоторых людей, это не лучший ответ, но это ответ. Понижение подходит для тех, кто не согласен с ответом, но голосование за закрытие не является супер-противоречием.
Вертолет... или дрон!
@СтивВ. - Законны ли полеты дронов над заповедником тропических лесов?
@Sean - Звучит как потрясающий вопрос для Aviation.se!