دقة أجهزة Gps المحمولة يدويا

السلام عليكم
هذا جزء من مقال أعده حاليا لضمه للمجلة الالكترونية للنادي المزمع اعدادها قريبا ان شاء الله



[align=center]دقة أجهزة GPS المحمولة يدويا[/align]

[align=justify]
دقة الاحداثيات (تحديد الموقع) التي يمكن الحصول عليها باستخدام أجهزة الجي بي اس تعتمد أساسا علي الوقت المطلوب فيه حساب هذه الاحداثيات. أي هل نريد الحصول علي الاحداثيات انيا وفي نفس وقت الرصد في الطبيعة أم يمكن تأجيل حساب هذه الاحداثيات لحين العودة من الميدان الي المكتب واستخدام برامج الحاسب الالي المتخصصة في أعمال الحساب. وهنا لا يوجد فرق كبير بين استخدام الاجهزة المحمولة يدويا أو استخدام الاجهزة الهندسية حيث أن دقة الاحداثيات المستنتجة تعتمد بصفة أساسية علي دقة الاشارات المرسلة من الاقمار الصناعية.

عند بدء العمل بتقنية الجي بي اس رأت الحكومة الامريكية أن تعمل علي عدم استفادة الدول الاخري من الدقة العالية التي يمكن لنظام الجي بي اس توفيرها في تحديد المواقع ، وخاصة في حالة الحصول علي الاحداثيات انيا في نفس لحظة الرصد. وكان المنطق الامريكي وراء ذلك أن التطبيقات العسكرية فقط هي التي ستستفيد من هذه المميزات بينما يمكن للمستخدمين المدنيين الانتظار لحين الانتهاء من عملية الرصد الحقلي ثم تحميل البيانات علي أجهزة الحاسب الالي واستخدام الطرق والمعادلات الرياضية للحصول علي دقة عالية في حساب احداثيات النقاط التي تم رصدها. وبناء علي هذا المنطق تم تحميل خطأ متعمد داخل الاشارات المرسلة من الاقمار الصناعية وهذا الخطأ عشوائي ومتغير باستمرار في كل لحظة بحيث تكون الدقة التي يمكن حساب الاحداثيات من التعامل مع هذه الاشارات في حدود ± 100 متر في المستوي الافقي. أي أن الاحداثيات الافقية (خط الطول و دائرة العرض) لنقطة الرصد التي يقف بها الجهاز تكون في نطاق دائرة نصف قطرها يتراوح من صفر الي 100 متر من الموقع الحقيقي المضبوط لهذه النقطة. ويطلق علي هذا الخطأ المتعمد اسم الاتاحية المنتقاه Selective Availability أو اختصارا اسم SA. واستمرت هذه الاستراتيجية الامريكية منذ بداية الثمانينات الي عام 2001 م.

في 1 مايو من عام 2001 قامت الحكومة الامريكية بايقاف العمل بخطأ الاتاحية المنتقاه SA لجميع الاقمار الصناعية في نظام الجي بي اس. وحددت الحكومة الامريكية الدقة المتوقعة لنظام الجي بي اس - بعد ذلك التاريخ – لتكون ± 22 متر. أي أن الاحداثيات الافقية (خط الطول و دائرة العرض) لنقطة الرصد التي يقف بها الجهاز تكون في نطاق دائرة نصف قطرها يتراوح من صفر الي 22 متر من الموقع الحقيقي المضبوط لهذه النقطة.

هنا يجب التأكيد علي أن حتي بعد ازالة خطأ SA - والذي كان أكبر مصادر الاخطاء المؤثرة علي الاشارات المرسلة من الاقمار الصناعية - الا أنه مازالت توجد عدة أخطاء طبيعية تؤثر علي هذه الاشارات وبالتالي لها تأثير علي دقة تحديد الاحداثيات أو المواقع. فمثلا توجد أخطاء أو تأثيرات جوية طوال زمن رحلة الاشارة المرسلة من القمر الصناعي وحتي وصولها الي جهاز الاستقبال علي سطح الارض حيث تمر هذه الاشارة في طبقات متعددة من الغلاف الجوي للارض والتي بدورها تؤثر في مسار و سرعة الاشارة ومنها الاخطاء الناتجة عن طبقة الايونيسفير و طبقة التروبوسفير من طبقات الغلاف الجوي Ionospheric and Tropospheric effects[/align]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
خير الكلام ما قل ودل . شكرا للدكتور جمعة على هذا المقال الرائع والثري .
ولدي استفسار عن الوضع الهندسي للأقمار أثناء الرصد ، هل يؤثر في الدقة ؟

أشكرك دكتور جمعة على هذه المعلومات الثرية والمفيدة والنافعة وربنا يبارك فيكم
حقيقة عندي استفسار لآني سأقوم بإذن الله بعقد دورة عن استخدام أجهزة تحديد المواقع لدينا في العمل وذكرت لهم في العرض أن خدمة التوفير الانتقائي (Selective Availability) قد تم إيقافها في الأول من مايو لعام 2000 وليس كما ذكرت يا دكتور في عام 2001
فيا ريت لو تصحح لنا المعلومة ياد كتور، ربنا ينفع بكم


وهذا نص خطاب الرئيس الأمريكي

http://www.ngs.noaa.gov/FGCS/info/sa...statement.html

مع خالص شكري وتقديري وامتناني

نسخة اخرى من خطاب كلينتون

http://www.gpsforvfr.com/white_house.htm

[size=2][align=justify]شكرا للاخ الكريم فهد الاحمدي علي تصحيحه للمعلومة التي ربما جاءت كغلطة أثناء كتابة المقال ففعلا التاريخ المضبوط لايقاف العمل بخطأ SA هو 1 مايو 2000.

أما تساؤل الاخ الكريم أحمد السلمان عن تأثير توزيع الاقمار الصناعية أثناء الرصد ففعلا هو أحد العوامل المؤثرة علي دقة الاحداثيات المحسوبة في نظام GPS وان كان ليس هو العامل الاكبر سواء أثناء العمل بخطأ SA أو بعد ايقافه. وتوجد عدة مقاييس لحساب تأثير توزيع الاقمار الصناعية علي الارصاد والتي يطلق عليها Dilution of Precision أو اختصارا اسم DoP ، ومعظم الاجهزة حتي المحمولة يدويا منها تستطيع حساب قيمة DoP أثنار الرصد واظهارة علي الشاشة حتي يكون المستخدم علي علم به ويطيل فترة الرصد ان دعت الحاجة ، كما توجد برامج أيضا لحساب قيمة DoP قبل الرصد الفعلي كخطوة من خطوات الاعداد والتصميم لعملية تجميع البيانات قبل التوحه للموقع. لكن هذه الخطوات تكون في حالة الارصاد الدقيقة باستخدام الاجهزة الهندسية Geodetic GPS Receivers وليس في حالة الرصد باستخدام الاجهزة المحمولة يدويا.[/align][/size]

سعادة الدكتور /جمعة داود السلام عليكم ورحمة الله وبركاته وبعد
اشكركم على جهودكم ومقالاتكم القيمة
ولدي استفسار عن دقة اجهزة GPS الموجودة بالاسواق مثل جارمن في تحديد الارتفاعات، هل هي دقيقة؟ وما هو افضل الانواع الموجودة المجربة في هذا الخصوص؟ حيث ان الدقة تهمني جداً في تحديد الارتفاعات ولو كان ذلك بالقدم او بالمتر.
شاكرا سلفا اهتمامكم
ارجو سرعة الرد تفضلاً :rolleyes:

[align=justify]الاخ المهندس ماجد: ذكرت في مقالي أن الدقة الحالية لاجهزة GPS المحمولة يدويا هي 22 متر في المستوي الافقي (خط الطول و دائرة العرض) أما الدقة في المستوي الرأسي (الارتفاع) فتكون أسوأ قليلا وفي حدود 33 متر في حدها الاقصي. أي أن الارتفاع المقاس بهذه النوعية من الاجهزة المحمولة يدويا يكون به خطأ عشوائي تتراوح قيمته من صفر الي 33 متر وتتغير قيمة هذا الخطأ في كل لحظة. وهنا لا يوجد فرق بين نوع جهاز و اخر حيث أن هذا الخطأ موجود في الاشارات المرسلة من الاقمار الصناعية ذاتها.

وعلي ذلك لا ينصح باستخدام الاجهزة المحمولة يدويا في قياس الارتفاعات وخاصة في التطبيقات التي تحتاج لدقة ، فقط يمكننا استخدام هذه الارتفاعات المقاسة في عمليات الاستكشاف الاولي لمنطقة معينة لبيان تضاريسها بصفة عامة.

أما القياس الدقيق للاحداثيات سواء الافقية أو الرأسية فيتطلب استخدام نوع اخر من أجهزة GPS وهو مايسمي الاجهزة الجيوديسية أو الهندسية Geodetic GPS Receivers وهي التي تعطي دقة عالية تصل الي سنتيمترات قليلة.

راجع مقالي كاملا عند نشره باذن الله في المجلة الالكترونية للنادي.[/align]

أخي الدكتور جمعة حفظه الله

يسعدني وجودك في النادي ويسعدنا تفاعلك مع الجميع دون استثناء ويسعدني وجودك في قسم جغرافيا، فهذا دليل على أهمية التكامل بين العلوم متى ما اقتضت الضرورة.

أود أن أعقب على ما ذكرتم حول الصحة الرأسية للواقط نظم التوقيع الأرضي اليدوية العادية، وبحكم تدريسي لهذا الموضوع، فمعلوم أن هذه الصحة أسوأ بثلاث مرات مقارنة بالصحة الأفقية، فالمراجع تتحدث عن ذلك، لذا وكما ذكرتم لا يعتمد عليها. بل يمكن أن تكون الصحة الرأسية في حدود مئات الأمتار وربما أسوأ في بعض الأماكن وبعض الظروف والأوقات.
الأمر الآخر الذي يجهله كثير من المستخدمين العاديين لهذه اللواقط: قضايا الانحراف المغناطيسي وقضايا تحديد مرجع الإسناد قبل الرصد، وعدد الرصد. فاللواقط مجهزة بكثير من الخيارات التي يجب معايرتها قبل تنفيذ عمليات الرصد. أما اللواقط الجيوديسية القادرة على الرصد التفاضلي فمعلوم أن مستخدميها يعلمون هذه المعايرات والمتطلبات المثلى للرصد.

أشكرك دكتور علي على هذه الإضافة المهمة والتي كنت اتمنى أن يتطرق لها الدكتور جمعة خصوصاً موضوع إعدادت اللواقط وتحديد المرجع

وشكراً للجميع على هذه المعلومات الثمينة والقيمة

[align=justify]أولا لم أكن أتخيل أن هذا الموضوع سيثير هذه المناقشات القيمة جدا ويدخل في تفاصيل فنية دقيقة ، فيا مرحبا بالنقاش العلمي المتخصص في هذا المجال.

أما عن الملاحظات القيمة جدا لسعادة الدكتور علي الغامدي فلي تعقيب بسيط: كانت دقة الاجهزة المحمولة أثناء تشغيل خطأ الاتاحية المنتقاه SA تصل الي مئات الامتار (100 متر في المستوي الافقي و 156 متر في المستوي الرأسي). أما بعد 1 مايو 2000 وبعد ايقاف العمل بهذا الخطأ فأن الدقة في أسوأ حالات الرصد وأسوأ توزيع للاقمار الصناعية هي 36 متر في المستوي الافقي و 77 متر في المستوي الرأسي. وهذه الارقام مذكورة بالنص في صفحة 15 من الوثيقة الرسمية الصادرة عن وزارة الدفاع الامريكية بتاريخ 4 أكتوبر 2001 والتي تصف بكل دقة مواصفات الاشارات المدنية للنظام العالمي لتحديد المواقع وعنوان الوثيقة هو:
Global Positioning System Standard Positioning Systems Performance Standards
والتي يمكن الحصول عليها من موقع وزارة الدفاع الامريكية.

وهذه هي الدقة في أسوأ حالات الرصد ، أما الدقة المتوسطة فقد تمت العديد من الدراسات العالمية في هذا الموضوع وأجمعوا علي أنها أقل من 22 متر أفقيا و 33 متر رأسيا. وكما ذكر سعادة الدكتور علي الغامدي فأن الدقة ستعتمد علي عديد من العوامل منها وقت الرصد و مدة الرصد ونوع الجهاز و واعداداته.

وكمثال بسيط فأن من العوامل المؤثرة علي اشارات GPS أثناء رحلتها من القمر الصناعي وصولا الي سطح الارض تأثير الايونات المنبعثة من الشمس والتي تؤثر في مسار الاشارات وهو ما يطلق عليه Ionospheric Effect ومن المعلوم أن هناك دورة ثابته مدتها 11 عام لهذا التأثير أي أنه يبدأ من أقل قيمة و يزداد عاما بعد اخر ليصل الي ذروته ثم يبدأ في التناقص حتي يصل الي أدني قيمة مرة أخري. وبالتالي فأن هذا التأثير علي الاشارات ستختلف قيمته من عام لاخر .

أما عن ملاحظة الاستاذ فهد الاحمدي فأنا لم أرد الدخول في تفاصيل الاعدادات و تحديد المرجع الجيوديسي المستخدم لاني أعددت المقال في صورة مبسطة لغير المتخصص في GPS لتتضح عنده فكرة مبسطة عن دقة تحديد المواقع باستخدام هذه النوعية من الاجهزة المحمولة يدويا ، وبالطبع لا يمكن مناقشة جميع التفاصيل والا فلن يكفي مقال واحد.

لكنها فرصة ممتازة لنبدأ حوارا حول هذا الموضوع حيث أن من أهم أهداف نادينا الحبيب - كما لاحظت - تبادل الخبرات بين أعضاء النادي.[/align]

بارك الله فيكم دكتور جمعة على هذه الإفادة المليئة بالفائدة

السلام عليكم
لى تقريبا سنة وشهرين وانا استخدم جى بى اس يدوى من نوعية جارمن garmin gpsmap60cs ونستخدمه فى الرفع المساحى لقرى ولاية الخرطوم بجمهورية السودان.
كثيرا ما اقوم بتنزيل النقاط الماخوذه بهذا الجهاز على برنامج قوقل ايرث فتتراوح الدقة بين 7 الى 30 متر .يعنى مرة اخذت نقطة فى منزلنا وتركت الجهاز يقرا هذه النقطة لمده طويلة وقراها 1000 قراءه فكانت الestmated accuracey سبعة أمتار وعندما نزلت هذه النقطة على قوقل ايرث بالفعل وجدتها تبعد حوالى 7 أمتار من مكانها الذى اخذت منه.
النقطة التى اود التاكد منها هى دقة برنامج قوقل ايرث لاننى اخذته كمرجع للمقارنة بين قراءة الجهاز للنقطة وبين موقعها الحقيقى فكم ياترى دقة تمييز برنامج قوقل ايرث؟؟؟؟
اخوكم احمد سيد احمد
مهندس مساحه سودانى

الزميل احمد سيد احمد
يجب التأكد من دقة الجهاز من خلال منوال الجهاز - فإذا كانت الدقة التي حسبتها اقل من تلك المذكروة في المنوال يجب عليك إعادة معايرة recaliberation الجهاز مرة أخرى وهذا الإجراء يحتاج إلى شخص خبير - كما انصحك بمعايرة الجهاز باستخدام نقط تحكم مساحية وليس باستخدم جوجل إيرث لأن هذا البرنامج فيه shifting في تحديد المواقع

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
يعجز اللسان عن شكركم جميعا فليحفظكم الله لنا يا
د. جمعه
د.فهد
د.علي
وكل من شارك بالموضوع
نفعنا الله بكم وجزاكم الله عنا كل الخير

معلومات مفيده
شكرا لك اخي الغالي