Точний вимір площі полів. Огляд GPS обладнання

Завдання виміру площі будь-якої земельної ділянки зараз фактично спростилося до 2-х кроків.

Перший - знайти та встановити спеціальний мобільний додаток на Android або IOS.
Другий - обійти ділянку, що вимірюється, по периметру з включеним смартфоном і gps навігатором і отримати у встановленій програмі площу і контури ділянки.

З першого погляду все просто, контур є, площу також програма порахувала, і якщо головним завданням було прогулятися на свіжому повітрі, можна сказати, що місія виконана на 100%. А от якщо потрібно отримати реальну площу та рівний контур земельної ділянки, то такий метод виміру вам абсолютно не підійде.

Чим відрізняється GPS обладнання для вимірювання площі полів?

Всі GPS пристрої для обміру площі земельної ділянки можна поділити на такі групи:

• Смартфон з модулем gps
• Спортивні та побутові gps трекери
• Смартфон із зовнішнім GPS/GNSS, що підключається, приймачем базового рівня точності.
• Смартфон із зовнішнім GPS/GNSS, що підключається, приймачем покращеного рівня точності
• Смартфон із зовнішнім RTK приймачем, що підключається.

Все обладнання за винятком останнього працює з безкоштовним сигналом, який вони отримують від тієї чи іншої системи супутників. Для отримання субсантиметрової точності використовується мережа базових наземних станцій, які в режимі реального часу передають поправки та значно покращують точність позиціонування.

Розберемо яку похибку виміру площі дає перераховане устаткування.

Смартфон з gps модулем один із найнеточніших варіантів вимірювання площі поля. Похибка при його використанні може становити понад 10%, що є критично багато для реальних завдань.

Спортивні та побутові gps трекери не сильно кращі за перший варіант, вони також мають невелику за розмірами gps антену і не можуть забезпечити належну точність вимірювання.

Смартфон із зовнішнім GPS/GNSS приймачем базового рівня точності - це вже пристрій, що кардинально відрізняється по точності від першого і другого варіанту. Почнемо з того, що на відміну від попередніх варіантів, антена та приймач – це окремий пристрій, що підключається до смартфону через Bluetooth. Фізичний розмір антени в ньому в 2-3 рази більше, ніж у звичайному GPS модулі смартфона. Це дозволяє не тільки отримувати сильніший сигнал, а й одночасно «бачити» більше супутників. Іншою особливістю є те, що така антена завдяки спеціальному модулю приймача може «ловити» сигнал не лише з однієї супутникової мережі, а одразу від кількох, тим самим покращує точність і це вже не GPS, а GNSS приймач.
Похибка вимірювання площі таким обладнанням становить близько 0,5-1%, що в рази краще за попередні варіанти. Що стосується виконання лише одного завдання – вимірювання площі поля, то подібної системи цілком буде достатньо для 99% випадків. Якщо потрібно отримати багатофункціональну систему, де до завдання обміру площі полів додасться вихід на точку чи визначення меж земельної ділянки, то рівня точності такого приладу буде замало.

Смартфон із зовнішнім GPS/GNSS приймачем покращеного рівня точності. Таке обладнання, як і раніше, буде працювати з безкоштовним супутниковим сигналом, але завдяки збільшеному розміру антени і спеціальним фільтрам згладжування «відбирають» тільки супутники з найкращим сигналом, точність лінійних вимірювань буде вищою, ніж у попередньому варіанті. Наприклад, при виході на точку або межування він дасть точність в 20-30 см, в той же час, як у базовому тільки 50-70 см. Ще однією істотною відмінністю буде якість контуру виміру. У приладі з антеною GNSS і фільтром згладжування він буде в більшості випадків рівніше за рахунок більшої щільності точок, яка залежить від частоти приймача. У базових він до 2 Гц, у покращених 5-10 Гц. Щільність точок може також регулюватися налаштуваннями ПЗ, з яким працює приймач, тому у різних постачальників дане число може відрізнятися.
Прилади з такою комплектацією вже можна вважати професійним рівнем для агрономів та служби контролю земельних ділянок підприємства, які займаються оцифруванням полів. Але все ж таки такого приладу буде недостатньо для професіоналів вимірювання - геодезистів-землеупорядників.

Смартфон із зовнішнім RTK приймачем - професійний вимірювальний прилад, який з точністю 1-2 см допоможе винести межі земельної ділянки, провести розмітку дорожнього полотна або ділянки під будівництво. Точність вимірювань досягається завдяки спеціальній мережі базових станцій, які одночасно отримують сигнал від супутників і з'єднуються з ровером (зазвичай це вішка з RTK приймачем), отримуючи різницю в цих вимірах на RTK приймач відправляються поправки, які компенсують ті неточності, що дає пряме з'єднання з супутниками.

Яке обладнання для вимірювання площі можна купити в Україні?

Ще 4-5 років тому абсолютним лідером з продажу пристроїв для вимірювання площі полів були компактні пристрої у форм-факторі планшета, який працював на базі ОС Windows Mobile зі спеціалізованим програмним забезпеченням. Це прості та компактні пристрої з однією головною функцією – вимірювання площі поля. Їх і зараз можна зустріти у продажу в компаніях, які так і не змогли перебудуватися на нові технології з приходом потужної та гнучкої операційної системи Android.

Сучасні пристрої вимірювання площі полів комплектуються спеціальними ударо- та пило-вологозахищеними смартфонами з ОС Андроїд та зовнішнім GPS/GNSS приймачем.
Такі компанії як Геометр пропонують 3 типи приймачів, Spike – для базової точності, Smart – для покращеної точності та Smart M – для геодезичних робіт. Велика різноманітність може дозволити собі не кожен продавець, а лише виробники.

Інші компанії зазвичай спеціалізуються на приладах базового рівня точності або зайняли вузькоспеціалізовану нішу з продажу висококласного і дуже дорогого обладнання від всесвітньо відомих брендів (Trimble, Leica, Topcon).