Re: Nutzung des NRW-Atlas für OpenStreetMap-Zwecke

seichter wrote:

Auch wenn ich damit vom eigentlichen Thema ziemlich abweiche, ein Kommentat zu dieser Aussage:
Ich nutze mehrere GPS-Logger gleichzeitig und kann dadurch Ausreisser ziemlich gut identifizieren (es machen nie alle gleichzeitig Seitensprünge und wenn unvermeidlich (Tunnel), nie gleichartig). Nach meiner Erfahrung sind VDOP und HDOP nur bedingt als Qualitätsanzeiger geeignet. Das sind Werte, die die Firmware formal berechnet, die aber nur wenig mit tatsächlichem Fehlerbereich zu tun haben. Als besserer Indikator hat sich die Höhe herausgestellt. Es gibt keinen geometrischen Grund, weshalb die Höhe schlechter sein sollte als die horizontalen Werte. Sie wird nur längst nicht so stark durch die Firmware geglättet wie die horizontalen Koordinaten. Wenn es da unmotivierte Höhenänderungen gibt, ist fast immer auch der horizontale Track auf Abwegen.
Es lohnt sich also, einen Blick auf die Höhen zu werfen, die DOP-Werte haben bei mir ausgedient.

Ich haber auch noch einen kleinen GPS-Logger, mit besserem Chip. Nur AGPS hat er nicht, ist also nicht so schnell Betriebsbereit wie das Handy. Manchmal hab ich dann auch 2 Geräte mit, aber meistens ist es mir doch zu lästig.

In den Bergen korrelieren die Fehler aber doch oft. Das liegt dann einfach an der Abschattung und an Reflexionen. Davon sind dann alle GPS-Empfänger gleichermaßen betroffen. Die Kalman-Filter können u.U. bei schlechtem Empfang auch mal in verschiedene Richtungen abdriften.

Natürlich sind HDOP, VDOP, PDOP und GDOP noch keine endgültige Aussage über die Qualität. Die sagen erstmal nur etwas über den geometriebedingten Fehler aus, über die zu erwartende Varianz-Erhöhung bezüglich Varianz einer einzelnen Pseudorange-Bestimmung. So kann man dann auch wieder auf metrische Einheiten kommen. Was DOP aber nicht ausdrückt sind Fehler der Pseudorange-Messung selbst, also Multipath, schwache verrauschte Signale. Solche Fehler kann der Chip auch schlecht abschätzen. Die Meter-Angabe in GPS-Status ist daher vermutlich auch nur ein HDOP, der mit einem Default-Wert für den üblichen Pseudorange-Jitter multipliziert wurde. Was neben DOP noch hilft sind die SNR-Angaben zu den Sat-Signalen. Mehr Zuverlässigkeits-Infos wirst du da nicht herausbekommen.

Die Höhe ist meist aber doch schlechter aufgelöst. Das liegt an der Geometrie. Wenn alle Satelliten in einer Ebene liegen würden, könnte man die Höhe so gut wie überhaupt nicht mehr bestimmen. Die Matrix der Pseudoinverse in der Navigationsgleichung bekommt dann einer sehr schlechte Kondition. Die Sats verteilen sich nun auf einer Fläche einer Kugelschale auf einem 20000km-Orbit. Die ist natürlich etwas krumm, was dann eine gewisse Höhenbestimmung ermöglicht, aber doch noch eher flächig, da Satelliten niedriger Elevation nicht mehr zu empfangen sind. Das hängt aber von der momentan-Konstallation ab. Meist ist der VDOP so aus geometrischen Gründen schlechter. Die Diskrepanz zwischen HDOP und VDOP wird noch größer in hohen Breiten, weil die GPS-Orbits nur um 55° inkliniert sind, also noch weniger Sats überm Kopf fliegen, um die 3. Dimension aufzuspannen. Zum Glück sind solche Geometriefehler gut berechenbar und daher auch die DOP als solche sehr exakt. Was bei der Höhe noch dazukommt: die Beulen der Erde im Vergleich zum WGS84-Referenzellipsoiden. Der Ellipsoid ist dank dem Internationaler Erdrotationsdienst gut bestimmt. Die Beulen der Erde müssen aber separat kartiert und kompensiert werden.