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Rainy Lake Experiment: App zur Visualisierung der GNSS-Daten

Die App auf dieser Seite zeigt die Rohdaten des Rainy Lake Experiment, die mit Differential GPS gesammelt wurden. Einige Ansichten zeigen die Daten überlagert mit einem Bild von einem der Beobachterstandorte. Die Diskrepanz zwischen Bild- und Datenansicht ist auf Refraktion zurückzuführen. Refraktion hebt Objekte mit zunehmender Entfernung scheinbar an.

Bitte lies die Beschreibung in den Paneln Hilfe und Infos, um herauszufinden, wie diese App funktioniert. Hinweis: wenn Ground im Options-Panel ausgewählt ist, wird der Boden grün gezeichnet, wenn die Punkte von oberhalb der Oberfläche betrachtet werden, und braun, wenn von unerhalb der Oberfläche aus betrachtet.

GNSS-Daten-Datei: Rainy_Lake_Tangent_Targets   ⇐ hier klicken um einen anderen Datensatz zu laden

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Rote, blaue und grüne Infoboxen

Hell: Höhe des Punktes über dem Referenzellipsoid

Hgeo: Geoidhöhe bzgl. Referenzellipsoid

Leng: Entfernung des Datenpunktes zum Erdmittelpunkt

Dref: Sichtlinienentfernung zum Referenzpunkt

Hlvl: Abstand des Punktes mit der gleichen Farbe wie die Infobox zur Augenhöhe des anderen Punktes

Rell: Geozentrischer Radius des Ellipsoids = Abstand des Ellipsoids an der Punktposition vom Erdmittelpunkt

ECEF: Referenzsystem für diesen Wert sind Earth Centered Earth Fixed (ECEF) Koordinaten

EGM96: Referenzsystem für diesen Wert ist das Erdgravitationsmodell 1996 (EGM96-Geoid)

Elev: Elevation = Höhe über dem Geoid EGM96

Hsrf: Höhe über der Oberfläche, abhängig von SurfaceElevation (Camera Panel)

Zang: Zenitwinkel an der Stelle des Punktes mit der gleichen Farbe wie die Infobox zum anderen Punkt

Angl: Winkel zwischen den Senkrechten des Punktes mit der gleichen Farbe wie die Infobox und dem roten Referenzpunkt

Rmer: Meridial Ellipsoid Radius = Radius des Ellipsoids an der Punktposition in Nord-Süd-Meridianrichtung

Rver: Prime Vertical Ellipsoid Radius = Radius des Ellipsoids an der Punktposition in Ost-West-Richtung

Hinweis: Wenn für die Datenpunkte keine Höhendaten (Elevation) angegeben sind, kann im Feld GeoidHeight im Panel Camera eine mittlere Geoid-Höhe eingegeben werden. In diesem Fall sind Elev und Hsrf nur Schätzungen und werden mit einem ~ vor dem Wert angegeben und user wird als Datenquelle hinter dem Wert angegeben.

Magenta Infobox (wird angezeigt, wenn der blaue und der grüne Punkt ausgewählt sind)

Leng: Entfernung der Sichtlinie zwischen blauem und grünem Punkt

Angl: Winkel zwischen den Vektoren senkrecht zum Referenzellspsoid an den blauen und grünen Punkten. R = Leng / Angl gibt eine Annäherung an den Radius der Erde an (Winkel im Bogenmass, siehe Options Panel).

R3pt: Gemessener Erdradius aus 3 ausgewählten Datenpunkten, siehe Method to calculate the Radius of the Earth from 3 Points. Die Zeile darunter gibt die maximale Abweichung des berechneten Radius von den Ellipsoidradien Rmer oder Rver in km und % an. Bei einem Vorzeichen von +/- liegt der berechnete Radius zwischen den beiden Ellipsoidradien. Der effektive Radius ist abhängig von der Richtung der Datenpunkte und liegt zwischen den beiden Ellipsoidradien. Ein Vorzeichen von +/- weist also auf einen minimalen Fehler in der Messung hin (max. ~0,5%).

Für die Berechnungen wird der rote Punkt auf die Ebene projiziert, die durch den blauen und grünen Punkt und die Senkrechten der blauen und grünen Punkte definiert wird. Der berechnete Mittelpunkt des Bogens wird als grosses blaues Kreuz gezeichnet (herus zoomen, damit es sichtbar wird). Um korrekte Ergebnisse zu erhalten, verwende nur Punkte mit der gleichen Höhe (Minimalwert dHel) und dem grössten Abstand zwischen den Punkten.

Dref: kürzeste Entfernung des roten Referenzpunktes von der Sichtlinie zwischen blauem und grünem Punkt (magentafarbene Linie)

Hlvl: vertikaler Abstand der Sichtlinie zwischen blauen und grünen Punkten zur Augenhöhe des Referenzpunkts.

Sref: horizontaler Abstand der Sichtlinie zwischen blauen und grünen Punkten entlang der Augenhöhe zum roten Referenzpunkt.

Re12: Radius des Ellipsoids berechnet aus der Länge der Sichtlinie zwischen der Projektion des blauen und grünen Punkts auf das Ellipsoid und dem Winkel Winkel zwischen den Vertikalen dieser Punkte. Dieser Wert sollte zwischen Rmer und Rver in der roten Infobox liegen. Er ist ungefähr gleich Re12Leng / Angl.

Rerr gibt den maximalen Fehlerbereich im berechneten Erdradius R3pt pro cm Unsicherheit in der Höhe der ausgewählten Punkte an. Er wird berechnet, indem die Höhen der 3 Punkte +/-1 cm variiert werden und die grösste Abweichung zu R2pt genommen wird.

dHel: maximale Differenz der Ellipsoidhöhe der ausgewählten Punkte. Wähle Punkte, an denen dieser Unterschied minimal ist, um die grösst mögliche Genauigkeit für den Radius R3pt zu erhalten.

Der gemessene Radius der Erde aus 3 Punkten R2pt unterscheidet sich vom geozentrischen Radius des Ellipsoids Rell, dem Meridial Ellipsoid Radius Rmer und dem Prime Vertical Ellipsoid Radius Rver aufgrund von Geoid-Variationen und Unsicherheiten in den gemessenen Höhen. Der berechnete Radius ist sehr empfindlich gegenüber Höhenunsicherheiten ΔH: typischerweise ΔRH300 m/mm und mehr für einen Abstand zwischen den äusseren 2 Punkten von ungefähr 30 km. Je grösser die Abstände zwischen den gemessenen Punkten sind, desto genauer ist der berechnete Radius. Entfernungen von weniger als 10 km können zu Fehlern im gemessenen Radius von Hunderten von km oder 5 bis 10 % führen.

Der Radius Re12 ist die beste Annäherung an den tatsächlichen Radius des Ellipsoids am Ort des roten Referenzpunktes.

Maussteuerung: Verwende die folgenden Steuerungen, während sich der Mauszeiger im oberen Fenster befindet:

Zoom mit dem Mausrad. Drücke zum Erhöhen der Schrittweite die Strg-Taste oder zum Verringern die Alt-Taste.

Drehen um das Anzeigezentrum durch Klicken und Verschieben. Drücke zum Erhöhen der Schrittweite die Strg-Taste oder zum Verringern die Alt-Taste.

Beachte die Änderungen der Kameraposition. Klicke auf die Schaltfläche 3 im App-Fenster, um die Kameraposition auf die zuletzt gespeicherte Position zurückzusetzen, wenn Schaltfläche 3 ausgewählt ist (grünes Dreieck). Klicke auf die Schaltfläche 1, um die Ansicht auf die Grundeinstellung zurückzusetzen.

Kamera schwenken durch Shift Klicken und Verschieben. Die Kameraposition ändert sich nicht. Schwenken setzt den Ansichtszentrumsmodus auf fixed, angezeigt durch das grüne Dreieck über der Schaltfläche 3 im App-Fenster. Klicke auf die Schaltfläche 2, um die Ansicht auf den ausgewählten roten Referenzpunkt zu zentrieren, ohne die Kameraposition zu ändern.

Kamera auf beliebige Punktposition setzen durch Shift+Ctrl-Klick auf einen Punkt. Die Kamera wird auf den roten Referenzpunkt ausgerichtet. Der Ansichtszentrum-Modus ändert sich in fixed, um Kamerabewegungen durch Schwenken oder Auswählen anderer Punkte zu verhindern. Die Kameraposition wird gespeichert und kann durch Anklicken der Schaltfläche 3 im App-Fenster wieder abgerufen werden.

Hinweis: Der Kamera-Datenpunkt ist nicht sichtbar. Du musst den Kameraabstand wie unten beschrieben erhöhen, um diesen Punkt ins Sichtfeld zu rücken.

Kameraabstand ändern entlang der Sichtlinie mit dem Mausrad bei gedrückter Shift-Taste. Beachte, dass das Ändern des Kameraabstands fast genauso aussieht wie das Ändern des Zoom-Werts, aber wenn man sich in der Nähe der Datenpunkte bewegt, ändert die Kamera die Perspektive drastisch und kann das Bild im Extremfall unnatürlich verzerren, während das Zoomen dies nicht tut.

Wähle den roten Referenzpunkt, indem du darauf klickst, ohne dass eine Tastaturtaste gedrückt wird, oder indem du auf die entsprechende Zeile in der Tabelle unten klickst. Wenn der View Center-Modus Ref Point ist (angezeigt durch das grüne Dreieck über der Schaltfläche 2 im App-Fenster, bewegt sich die Kamera zum neuen Punkt, ohne Azimut, Elevation und Distanz zu ändern, sodass der neue Referenzpunkt zentriert und von der gleichen Perspective aus betrachtet wird. Wenn der Ansichtszentrum-Modus fixed ist (grünes Dreieck befindet sich über Schaltfläche 3) bleiben der Blickwinkel und die Kameraposition fest.

Hinweis: Azimut und Elevation zur Kamera werden in Bezug auf das lokale Nord-/Ost-/Oben-Koordinatensystem des roten Referenzpunkts berechnet.

Die Daten des Referenzpunkts werden in der roten Infobox angezeigt, wenn Visuals = Infos im Info-Panel ausgewählt ist.

Wähle den blauen Punkt, um Messungen in Bezug auf den roten Referenzpunkt zu erhalten, indem du ihn anklickst während die Shift-Taste auf der Tastatur gedrückt wird. Um die Auswahl des Punkts aufzuheben, klicke mit gedrückter Shift-Taste irgendwo wo kein Punkt in der Nähe ist.

Du kannst den blauen Punkt auch anwählen/abwählen mit Shift-Klick in eine Zeile in der Daten-Tabelle.

Wähle den grünen Punkt, um Messungen in Bezug auf den roten Referenzpunkt zu erhalten, indem du ihn anklickst während die Ctrl-Taste auf der Tastatur gedrückt wird. Um die Auswahl des Punkts aufzuheben, klicke mit gedrückter Ctrl-Taste irgendwo wo kein Punkt in der Nähe ist.

Du kannst den grünen Punkt auch anwählen/abwählen mit Ctrl-Klick in eine Zeile in der Daten-Tabelle.

Wenn sowohl der blaue als auch der grüne Punkt ausgewählt sind, wird eine magentafarbene Linie zwischen diesen beiden Punkten gezeichnet und es werden zusätzliche Daten zwischen allen ausgewählten Punkten werden berechnet und in der Magenta-Infobox angezeigt.

Um eine Beschreibung der Werte in den Infoboxen zu lesen, wähle oben das Infos Panel.

GPS-Vektoren

  • Klicke in eine Zeile, um den Referenzpunkt auf den entsprechenden Datenpunkt zu setzen
  • Shift+Klick zum Auswählen/Abwählen des blauen Datenpunkts
  • Ctrl+Klick zum Auswählen/Abwählen des grünen Datenpunkts
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Created Dienstag, 28. Dezember 2021
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Changed Mittwoch, 12. Januar 2022