BBB GPS, GIS, Térképek oldala

Mi a GPS?

Tehát mi is a GPS? A Global Positioning Sistem (Globális Helymeghatározó Rendszer) egy, a nap 24 órájában működő s földünk bármelyik részén használható, az Amerikai Egyesült Államok által kiépített és működtetett műholdas rendszer, amellyel háromdimenziós helyzet-meghatározást, sebesség és időmérést végezhetünk méteres pontossággal.

Mivel a rendszert nem zavarja az időjárás (köd, hőmérséklet, csapadék, .), a napszak (sötét, .) nagyon jól használható akkor is, mikor a "hagyományos" tájékozódás és segédeszközök csődöt mondanak, így kedvezőtlen látási viszonyok mellett is elérhetjük célunkat, vagy eltévedés esetén visszajuthatunk a kiinduló pontra.

Kik használják még a GPS-t? A katonaság mellett (hisz számukra volt kifejlesztve még a 70-es évek végén) szép lassan átkerült a civil használatba is, így ma használják a navigációban, térképészetben, az űrkutatásban, a közlekedésben (pl. járműkövetés), illetve mindenhol, ahol helyzet-meghatározásra van szükség.

Mivel a jelenlegi GPS rendszert, a műholdakat az Egyesült Államok üzemelteti, az ottani katonaság akármikor zavarhatja, használhatatlanná teheti a rendszert más felhasználók számára, egy bizonyos földrajzi területen (pl. Irak, Irán térségében az Öbölháború alatt). Emiatt az Európai Unió elhatározta egy saját rendszer kiépítését, ami a Galileo nevet fogja viselni, és kb. 2008-ra lesz működőképes.

Hogyan működik a GPS?

A rendszer 24 darab nem geostacionárius szatellitből (vagyis a műhold nem "áll" a Föld ugyanazon pontja felett) épül fel, amelyekből a Föld bármely pontján bármely időpillanatban 6-12 látható. Az alább ismertetett mértani módszerrel megkapjuk a (pillanatnyi) pontos földrajzi helyzetünket (koordinátáinkat). Mivel a GPS másodpercenként meghatározza a helyzetünket, ha közben elmozdulunk, akkor kijelzi az irányunkat, sebességünket, megtett távolságunkat és még sok más hasznos adatot.

A rendszer a távolságmérésre alapoz, amit időmérésből kapunk meg. Vagyis megmérjük, hogy mennyi idő alatt érkezik meg a GPS vevőnkbe a műholdról kisugározott jel, így ismerve, hogy a rádióhullámok fénysebességgel haladnak, megkapjuk egy bizonyos műholdtól való távolságunkat. Ugyanabban a pillanatban megmérjük a távolságot még két-három szatellittől (amelyeknek a helyzetét ismeri a GPS), így legalább három mérésből megkapjuk a helyzetünket (lásd az ábrákat). Minél több műholdat használ a vevő, annál pontosabb lesz a mérés (kiránduló GPS-ek esetében ez 3-15 méter között mozog, viszont a professzionális készülékek elérik a centiméteres pontosságot is). A modern GPS vevők egyszerre 12 szatellittel tudnak dolgozni, de mivel a GPS antennája "rá kell lásson" a műholdra (emiatt a GPS-ek épületekben nem működnek!), a vevőkészülék ritkán lát 8-10 szatellitet, és pl., ha egy mély szurdokvölgyben vagyunk, megtörténhet, hogy a méréshez szükséges három műhold sem fogható, így a GPS nem tudja a helyzetünket meghatározni.


Egy ponttól (szatellittől) mért távolság egy gömböt ad, így valahol ezen a képzeletbeli gömbön vagyunk.	Két szatellittől mérve két gömböt kapunk, amelyeknek a metszése egy kört ad. Tehát valahol a besatírozott körön vagyunk.

Három szatellittől mérve meg lesz a harmadik gömb is, és mindhármuknak a metszése két pontot ad, melyek közül az egyik vagy nagyon mélyen a Föld felszíne alá "esik", vagy magasan a Föld felett lesz, tehát a másik pont fogja megadni a helyzetünket.

Persze a rendszer sokkal komplexebb, hiszen nagyon pontos időmérésre, pályaszámításokra, szinkronizálásokra van szükség, de, akit érdekelnek a technikai részletek, az olvassa el a cikk végén levő ajánlott irodalmat.

Mire és hogyan használhatják a túrázók?

A GPS nem egy csodaeszköz, kiegészítő felszerelése lehet a túrázóknak, hiszen, ha egy ismert területen, ösvényen haladunk, elméletileg nincs is szükségünk a GPS-re, hacsak nem akarunk térképezni, megmérni a megtett távolságot vagy magasságot.

Viszont mikor letérünk a járt útról, besötétedik, vagy köd lesz, akkor mutatkozik meg az igazi fontossága, hiszen ismeretlen területen is célhoz tudunk érni, természetesen, ha a GPS-re fel vannak töltve a megfelelő terepobiektumok, adatok.

Erre két lehetőség is van: ha már jártam egy területen, és elmentettem a fontos pontokat (elágazások, források, csúcsok, házak, barlangok bejáratai, ...), akkor bármikor vissza tudok jutni ezekhez a pontokhoz bárhonnan, hiszen a készülék kijelzi az irányt (légvonalban), a távolságot, és a pillanatnyi sebességem, illetve az ebből kiszámolt megérkezéshez szükséges időt. Lehet útvonalat is felépíteni, vagyis a GPS pontról pontra vezet a cél felé, így nem kell "toronyiránt" haladni.

Garmin 12-es GPS és Palm 505

A másik lehetőség az, hogy, mivel a GPS-t számítógéphez lehet kötni (soros vagy USB csatlakozással), a fentebb elmentett pontokat le lehet tölteni és megőrizni a számítógépen. (hiszen a készülékekben nincs nagyon sok memória -kb. 1000 pont-) Viszont ez működik fordítva is! Vagyis, ha megvannak különböző pontok koordinátái (ezek lehetnek térképről leolvasva, elküldheti egy ismerős, aki már járt az illető helyen, vagy akár le is lehet őket tölteni az internetről, ...) akkor ezeket fel lehet tenni a GPS-re, így megérkezve a túra területére, máris kezdhetünk navigálni. A legjobb megoldás az, hogy elkészítjük, vagy megszerezzük a pontos papírtérkép számítógépes léptékhelyes, kalibrált változatát, így azon akárhol létrehozhatjuk a minket érdeklő pontokat, melyeket aztán GPS-re teszünk.

Hazaérkezve a túráról megnézhetjük számítógépen (akár a fentebb említett térképen is) a megtett utakat, eltévedéseket, hiszen a készülék bizonyos időpillanatokban elmenti a helyzetünket, a pillanatnyi időt, magasságot. A GPS memóriája kb. másfél napi túraszakaszt képes elmenteni, így hosszabb túra esetén kell gondoskodni az adatok elmentéséről. Erre több eszköz is képes, például egy laptop (hordozható számítógép), aminek előnye, hogy sok térképet lehet rajta tárolni, nagy a kijelzője, viszont hátránya a nagy súly (3-4 kilogramm) és a rövid autonómia (vagyis 2-3 órát működik külső áramforrás nélkül). Egy másik megoldás a tenyér-számítógép (Palmtop), ami, mint neve is mutatja, kicsi, könnyű, 8-12 órát is működik egyhuzamban, és mindazt tudja, amit egy asztali számítógép.

Említettem a "térképezést" vagyis inkább a térképfrissítést, hiszen végigjárva egy útvonalat, el lehet menteni (és jegyzetelni) a számunkra fontos tereptárgyakat, amiket utólag számítógépre letöltve egy meglévő térképre lehet helyezni, így könnyebben lehet a térképeket pontosítani, frissíteni.

Természetesen a fentebb említettek 3-15 méteres pontossággal működnek, és néha az is megtörténik, hogy a GPS akár 100 métert is csal (ritkán), de ez egy túrázó számára elfogadható pontosság. A készülék kijelzi a pillanatnyi pontosságot így a térképkészítéskor ezt figyelembe kell venni, vagy nem használni az illető pontokat.

Az utóbbi években egyre olcsóbbak lettek a "hobby" GPS-ek, így ma már 150 eurótól egészen 800 euróig lehet választani a mindenféle felszereltségű készülékek között.

Ugyanis a GPS-ekbe is egyre több szolgáltatást beépítenek: digitális barométer, iránytű, naptár, magasságmérő, de a legfontosabb: a beépített és feltölthető térképek. Tehát, ha megvan digitális -"vektorgrafikus"- formában a célterületünk térképe, akkor ezt feltölthetjük a készülékbe, és így megjelenik a kijelzőn a pontos helyzetünk, a "zoom"-olható térkép, a sebességünk, irányszögünk, és egyéb adatok. Sajnos Románia területéről még nem készült GPS kompatibilis térkép, de létezik egy kezdeményezés (közösségi munkával, adatszolgáltatással), amit a www.romaniadigitala.ro oldalon meglehet tekinteni. (Nemsokára meg kellene jelennie az első Romániát teljesen lefedő elég részletes kiadásuknak.) Lehetséges saját térképet készíteni (igaz, hogy elég sok munkával), amit fel lehet tölteni a készülékbe. Az újabb készülékekben van egy alaptérkép is, amit nem lehet lecserélni, (ezek általában autóstérképek), így, habár ugyanaz a GPS az óceánon túlról vásárolva olcsóbb, mint, ha azt Európában vettük volna, azok USA, Kanada, ... alaptérképpel érkeznek.

A GPS-ek egyre kisebbek és "okosabbak" lesznek, létezik már maroktelefonba épített GPS, sőt léteznek olyan walkie-talkie-k (rövidtávú rádiók) amikben GPS is van, így tudjuk követni a túratársak helyzetét, sebességét. És léteznek olyan (olcsóbb) GPS vevők is, amiket számítógépre kell kötni (nincs saját kijelzőjük) így egy teljes navigációs rendszert kapunk, ami a megfelelő térkép-adatbázissal meg tudja mondani a legrövidebb utat két pont között és értesít a lezárt utakról.

Én 3-4 éve használom a GPS-t, igaz, inkább térkép-frissítésre, de jó párszor "megmentett" az eltévedéstől ismeretlen terepen, illetve ha ránk sötétedett. Pillanatnyilag a romániai túrázók 3-5%-a élvezi e technológia előnyeit, de a számuk folyamatosan növekszik, ahogy a készülékek ára egyre csökken.

Tehát a GPS szép lassan átveszi a papírtérkép, az iránytű, a távolság, -magasságmérő, időjárás-előrejelző szerepét, így egy fontos felszerelése lesz a túrázóknak.