Uk:Точність

From OpenStreetMap Wiki
(Redirected from Uk:Accuracy)
Jump to navigation Jump to search

Точність мапи так само важлива, як і її повнота. На цій сторінці висвітлюються джерела можливих помилок і те, як виправлення помилок інших, покладаючись лише на одне джерело, є шляхом до помноження проблем.

Покращення точності у вікі-спосіб

OpenStreetMap все ще перебуває в процесі створення базового покриття у багатьох місцевостях. Ступінь прийнятної точності залежить від наявних даних.

В місцевостях, де покриття даними взагалі відсутнє, навіть неточно додані дороги без наявних GPS-треків чи інших даних є суттєвим покращенням.

Також на наших мапах є досить докладно замаплені ділянки, там де багато учасників докладають зусиль в уточнення місцевості, додавані нових об’єктів, підтриманні даних в актуальному стані. В таких місцях треба бути досить обережним під час внесення нових даних.

Загалом, зміни, що покращують точність даних, вітаються. Проте зміни, які погіршують точність наявних даних, є проблематичними, тому прийнятний рівень точності залежить від наявних в базі даних.

Дивись також Question:What is the minimal expected accuracy of maps?

Точність розташування об’єктів

GPS

Основна стаття: Accuracy of GPS data

Дані отримані за допомогою пристроїв GPS є з основних джерел даних в OpenStreetMap. Однак вони можуть мати різноманітні типи помилок.

Під час редагування наявних даних або додавання нових вам напевно не відомо, якою мірою ваш GPS-трек, який ви щойно отримали з вашого пристрою, є точним. Навіть якщо ви записували трек самотужки, стартова та кінцева точка можуть не збігатись з такими іншого разу, коли ви повторно вийдете на дослідження і запишете той самий маршрут, але іншого дня. Тож виправлення 'помилок' там, де чужі GPS-треки розміщені на відстані до 20 метрів від ваших, якщо це зрештою не призводить до загального покращення точності форми дороги, є поганою ідеєю. Однак, якщо вздовж дороги є з десяток треків і лінія дороги помітно відрізняється від усередненого значення між треками на кілька метрів, її переміщення до усередненого положення матиме сенс.

Систематичні помилки

Пристроям GPS притаманні невеликі систематичні помилки, навіть коли над приймачем ясне небо в усіх напрямках. Але за певних обставин можуть виникати помилки, які повторюються.

Уявіть собі вулицю, яка йде зі сходу на захід, обабіч якої розташовані високі будівлі. Ви перебуваєте на південній стороні вулиці, вам видно досить вузьку смугу неба, з кількома супутниками над вами, переважно на лінії схід-захід. Але один супутник на півдні, перекритий будівлею, поблизу якої ви стоїте, видимий як віддзеркалення від будинку з іншого боку вулиці в північному напрямку. Уявна додаткова відстань до цього супутника, спричинена відбиттям, 'відштовхне' GPS в сторону – в напрямку до будинку, який відбиває сигнал.

У цьому випадку ви, як правило, постійно отримуватимете позицію, зміщену на кілька метрів у північному напрямку.

Приклад

Наведене зображення невеликої ділянки з нерухомістю у Markinch містить декілька треків GPS та кілька неточностей.

Клацніть для збільшення

По-перше, погляньте на численні білі лінії у верхній частині зображення. Це дорога зі сходу на захід, з відстанню між проїжджими частинами близько 5 метрів. Це треки з Navigo 3100 GPS. Під час багатьох подорожей протягом декількох місяців з одним GPS загальна помилка стає зрозумілою. Білі лінії мали б бути розташовані у дві смуги шириною близько метра, розділені простором близько 4 метрів.

Але не видно нічого схожого, крайні треки розташовані на відстані близько 18 м! Це вказує на те, що точність з дня на день може змінюватись в межах ±7 м або щось близько того.

Кореляція треків, зібраних за коротший період, буде помилково сприйнята як краща. Зверніть увагу на треки нижче – це поїздки довкола невеликих будівель. Порівняйте ділянки, де два білих треки йдуть в зустрічних напрямках – вони були записані з проміжком близько 5 хвилин, і систематична похибка між ними складає близько метра. Якщо здійснити повторний запис через тиждень, цей трек буде зміщений на майже 15 м.

Зазвичай не варто виправляти великі помилки при цьому, крім особливих обставин.

Рожевий трек – зовсім інший випадок. Він записаний іншим GPS пристроєм, він показує помилки, притаманні GPS зі слабким сигналом (хоча він проходить поруч з іншими GPS – він просто працює погано). Проблеми, продемонстровані рожевим треком, особливо яскраво проявляються на поворотах. Іноді кут повороту не показується негайно, і рух начебто триває у попередньому напрямку певний час, поки не буде скоригований пристроєм.

Аерофотознімки та георектифікація

Георектифікація (georectification) – спосіб суміщення інформації отриманої з кількох джерел, найчастіше фотографій з повітря або супутників, та комбінування з них цілісного зображення землі. Як правило, це дає добрі результати, особливо в щільно забудованих територіях, де суміщати краї легко, а також через наявність опорних точок з відомими координатами. У багатьох регіонах аерофотознімки можна вважати майже повністю точними. Використовувати гарно георектифіковані знімки часто значно простіше і вони є точнішими, ніж покладатись на велику кількість GPS-треків[1].

В інших випадках, або через людські помилки, або через недосконалість технологій обробки знімків, на знімках з високою роздільною здатністю можуть виникати викривлення, які роблять їх не такими точними як вважалось.

Погляньте на знімок нижче, насправді червоні лінії мають бути прямими.

Знімок з високою роздільною здатністю, Гельсінкі (з обговорення в списку розсилки)

Є кілька можливих причин виникнення таких помилок. Наприклад, якщо камера розміщується не точно над об’єктом, тоді потрібні додаткові відомості про співвідношення висот усіх ділянок на фотографії, щоб обробити зображення так, наче його знято з точки вгорі.

Якщо модель висот неправильна, виникають спотворення.

Повторна перевірка з використанням інших джерел під час мапінгу, за їхньої наявності, – це завжди гарна ідея. Наприклад, це можуть бути вже наявні дороги або дані, отримані з допомогою GPS, інші джерела зображень або мапи.

Ознайомтесь також з:

  • Imagery Offset Database – відкрита база даних, API та втулок до JOSM для отримання та збереження зсувів аерофотознімків
  • Bing#Precision

Старі мапи

Зрештою, є можливість використовувати старі мапи, термін дії обмежень авторського права на які вже закінчився. Для отримання інформації про законодавчі наслідки та переліки ресурсів, на які сплинув термін дії авторського права, ознайомтесь зі статтею Out-of-copyright maps.

Цей знімок екрана potlatch демонструє GPS-треки доріг та підкладку з мап 1930-х років (давня Шотландія)

Точність в межах мапи мінлива, загалом контури досить точні, але деформації очевидні, особливо на ділянках, де немає прямої видимості, що ускладнює триангуляцію.

Старі мапи слід використовувати дуже обережно. Їм притаманні безсистемні помилки та більш очевидні проблеми – на наведеній мапі видно кілька сусідніх лікарень, більшість з яких вже припинили існування.

Топологія

Можливо, більше ніж абсолютна точність потрібна тоді, коли дороги та інші об’єкти поєднуються на мапі. Чи перетинаються дві дороги в одній точці (перехрестя), чи перехрестя зміщено? Це може бути питанням кількох метрів, але таким, що значною мірою впливає на навігаційні інструкції, які можуть звучати як: на перехресті рухайтесь прямо або на перехресті поверніть ліворуч, а потім, через 10 метрів – праворуч.

Під час креслення доріг, особливо звивистих, у сільській місцевості слід додати достатню кількість точок, щоб кожен вигин виглядав як крива. Звичайно, це цілком суб’єктивно, оскільки криві, що складаються з ліній, будуть лише наближатися до "справжньої" кривої (яка має нескінченну кількість точок), і завжди будуть виглядати як послідовність ліній при збільшенні до певної точки, неважливо зі скількох би точок вони не складались. Будь-яке "емпіричне правило" щодо кількості точок та відстані між ними було б суб’єктивним. Однак, для узагальнення, для різких кривих (тих, що мають малий радіус) потрібно багато близько розташованих точок, тоді як великі криві з великим радіусом можуть складатися з меншої кількості точок та мати більшу відстань між ними. За відсутності чітких правил, дотримуйтесь здорового глузду та шукайте рівноваги: з одного боку, пам’ятайте, що ви створюєте мапу, а не лише схему маршруту; з іншого боку, не намагайтеся досягти досконалості, додаючи все більше і більше точок без отримання вагомої віддачі, маючи на увазі, що кожна додаткова точка вимагає збереження і передачі більшої кількості даних.

Можливо, вам доведеться додати точки на вигинах, щоб фізично відокремлені смуги, що йдуть в одному напрямку, не перетиналися і все одно були відділені одна від одної на розумну відстань. Максимальний зсув між прямим відрізком та фактичною дорогою не має перевищувати 4-5 метрів (загалом достатньо половини загальної ширини типових доріг) або 2-3 метри в урбанізованих районах (що також дозволяє правильно розмістити пішохідні переходи, світлофори та інші елементи на пішохідних доріжках поруч, таких як зупинки громадського транспорту, сміттєві контейнери, поштові скриньки. Наприклад, якщо дорога використовується для руху автобусів або вантажівок, максимальне кутове відхилення між відрізками кривих повинно становити близько 20 градусів (повне коло утворювалось би приблизно з 16 відрізків, а звичайні повороти на вулицях потребували б близько 3-4 точок для малих відрізків, що з’єднують прямі лінії). Звісно, треба уникати перетинів між дорогами та будинками або огорожами (там, де їх немає), включаючи дерева чи місця для стоянки, які розташовані поза межами проїзної частини доріг/вулиць. На досить великих перехрестях з круговим рухом, чи на довгих кривих, кількість точок може бути значно більшою, щоб довжина відрізків не перевищувала 30 метрів. Так точність дозволить звичайним навігаційним пристроям точно визначити ваше положення (уникаючи помилкових вказівок на розв’язках, або там, де напрямки зустрічного руху розділені бар’єром, або не надавати вам жодних вказівок, коли ви перебуваєте посеред поля чи у власному дворі). У віддалених сільських районах або в лісах з путівцями вигини можуть бути приблизними і менш точними (точність GPS досить низька в лісі, а аерофотознімки важко інтерпретувати: можливо, вам доведеться використовувати дані офіційних планів земель або кадастру, якщо вони доступні у вигляді відкритих даних, і у вас недостатньо GPS-треків, щоб їх усереднити).

Правильні назви

Іменування не завжди є однозначним, і існує безліч джерел для плутанини – від різних урядових структур, що по-різному називають об’єкти, до неточних покажчиків.

OpenStreetMap намагається мапити те, що є 'на землі' (в оригіналі — tries to map reality 'on the ground'). Хоча можуть бути дискусії щодо правового статусу території, коли уряди і люди називаються місця різними назвами, ми стараємось, наскільки можливо, показувати речі в натурі, оскільки їх можна знайти у зазначеному місці. Дивіться також Uk:Disputes#On the Ground Rule

Що говорять дорожні вказівники? Як місцеві жителі називають місця?

Примітки

  1. Спеціалізоване GPS обладнання може надавати ще кращу точність, але це рішення рідко є життєздатним для звичайного мапера