SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEODETSKI FAKULTET

Ivan Tomljanović

PRIMJENA GPS-a U KARTOGRAFIJI

Diplomski rad

Zagreb, veljače 2005.

I. Autor

Ime i prezime: Ivan Tomljanović

Datum i mjesto rođenja: 15. svibnja 1976., Bjelovar

II. Diplomski rad

Predmet: Kartografija i GIS

Naslov: Primjena GPS-a u kartografiji

Mentor i voditelj: prof. dr. sc. Miljenko Lapaine

III. Ocjena i obrana

Datum zadavanja zadatka: 15. rujna 2004.

Datum obrane: 4. veljače 2005.

Sastav povjerenstva pred kojim je branjen diplomski rad: prof. dr. sc. N. Frančula

prof. dr. sc. M. Lapaine

prof. dr. sc. D. Medak

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU Zagreb, 15. rujna 2004. GEODETSKI FAKULTET ZAVOD ZA KARTOGRAFIJU Ivan Tomljanović, apsolvent

DIPLOMSKI ZADATAK

Primjena GPS-a u kartografiji

Zadatak uključuje:

1. Općenito o GPS-u

2. Osnovni podaci o GPS-prijamniku eTrex Legend

3. Programi MapSource, ArcView i GeoMedia Professional

4. Izmjera i kartiranje ulica grada Bjelovara

Mentor: prof. dr. sc. Miljenko Lapaine

Zahvaljujem svom mentoru prof. dr. sc. Miljenku Lapaineu na podršci prilikom izbora

teme diplomskog rada i tijekom izrade samog diplomskog rada.

Posebno zahvaljujem tvrtki Navigo Sistem iz Zagreba koja mi je ustupila na korištenje

ručni GPS-uređaj GARMIN eTrex Legend i njihovom map manageru Davoru Fiedleru koji

mi je dao upute za upotrebu programa MapSource i GeoMedia Professional.

Zahvaljujem i mojoj Heleni na lektorskim savjetima i bezuvjetnoj potpori.

Sažetak......................................................................................................................... 1

Abstract........................................................................................................................ 2

1. Uvod......................................................................................................................... 3

2. Općenito o GPS-u. .................................................................................................. 7

2.1. Svemirski segment...................................................................................... 8

2.2. Kontrolni segment....................................................................................... 9

2.3. Korisnički segment...................................................................................... 10

2.4. Vrste prijamnika.......................................................................................... 11

2.5. Princip rada GPS-a...................................................................................... 12

2.5.1. Izvori pogrešaka.............................................................................. 13

2.5.2. Princip rada DGPS-a....................................................................... 14

2.6. Primjena GPS-a........................................................................................... 14

2.7. Ručni GPS-prijamnici.................................................................................. 15

3. Garmin eTrex Legend.............................................................................................. 16

3.1. Glavne stranice uređaja................................................................................ 17

3.1.1. Sateliti............................................................................................. 18

3.1.2. Karta................................................................................................ 19

3.1.3. Navigacija....................................................................................... 20

3.1.4. Putno računalo................................................................................. 21

3.1.5. Glavni izbornik................................................................................ 22

4. MapSource............................................................................................................... 26

4.1. Trake alata................................................................................................... 27

4.2. Izbornici....................................................................................................... 28

4.3. Tablice podataka.......................................................................................... 31

4.4. Statusna traka............................................................................................... 32

4.5. Prijenos podataka......................................................................................... 33

5. ArcView................................................................................................................... 34

6. GeoMedia Professional............................................................................................ 36

6.1. GeoWorkspace............................................................................................ 37

6.2. Warehouse................................................................................................... 38

6.3. Izbornici....................................................................................................... 40

7. Praktičan rad............................................................................................................. 44

7.1. Mjerenje GPS-prijamnikom Garmin eTrex Legend..................................... 44

7.2. Prijenos podataka sa GPS-prijamnika na računalo...................................... 46

7.3. Obrada podataka........................................................................................... 46

7.4. Rad s atributima........................................................................................... 49

7.5. Iscrtavanje linija i točaka............................................................................. 51

7.6. Plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju

u programu MapSource................................................................................ 56

8. Zaključak.................................................................................................................. 58

9. Prilozi....................................................................................................................... 59

10. Literatura................................................................................................................ 61

11. Životopis................................................................................................................ 62

Sažetak

Ovaj diplomski rad pokazuje mogućnost primjene ručnih GPS-uređaja u izradi karte za

cestovnu navigaciju. Konkretan primjer prikazan je za područje grada Bjelovara.

Korišten je uređaj GARMIN eTrex Legend čija položajna točnost zadovoljava potrebe

cestovne navigacije. Dobiveni podaci prebačeni su u računalo pomoću programa MapSource

te prebačeni u format .dxf. Pomoću programa ArcView stvoren je format shape, a u GIS-alatu

GeoMedia Professional obrađeni su podaci. Pokazano je kako se unose atributi za pojedine

grafičke elemente (linije označavaju ceste, a točke zanimljive lokacije u gradu). Atributi

označavaju: kategoriju ceste, naziv ulice, oznaku jednosmjernosti, zabranu skretanja, naziv

zanimljive lokacije, telefonski broj objekta... Kao konačan rezultat dobivena je aktualna karta

za cestovnu navigaciju koja je prebačena u GPS-uređaj pomoću kojeg možemo kreirati rute

od jedne lokacije do druge, pretraživati zanimljive lokacije i objekte po karti (restorani, škole,

hoteli...). Uređaj nas može voditi do birane lokacije.

Abstract This diploma thesis show a potential use of hand GPS receivers for making road

navigation maps. In this particular case, the example is the map of the city of Bjelovar.

The GARMIN eTrex Legend personal navigator was used for measuring, while its

accuracy satisfied road navigation needs. The measured data were transferred to a PC by the

MapSource software and exported in the .dxf file format. The shape file was made with the

ArcView software. The data were processed with the GeoMedia Professional GIS software. It

is shown how attributes are managed for each feature (lines represent roads, and points

represent points of interesent, waypoints). Attributes represent: road category, road name, one

way sign, turn restriction, waypoint name, telephone number... The final result of this project

is an up to date road navigation map. The map was transferred to a GPS personal navigator

where we can create routes, find different points of interest (restaurants, schools, hotels...). A

GPS receiver can navigate us to the point we choose.

1. Uvod

Pregledavajući na internetu stranice o gradu Bjelovaru i o GPS-tehnologiji uvidio sam

da ne postoji noviji plan Bjelovara u digitalnom obliku. Ta spoznaja me potaknula da za

diplomski rad napravim detaljan plan grada Bjelovara. Plan bi upotpunio postojeću kartu

Hrvatske koja služi za cestovnu navigaciju (CroGuide, tvrtke Navigo Sistem) na kojoj su

ucrtani detaljni planovi većih gradova u Hrvatskoj.

Tvrtka Navigo Sistem mi je posudila ručni GPS-uređaj, a moj mentor, prof. dr. sc.

Miljenko Lapaine složio se s mojom idejom.

Služeći se GPS-uređajem snimio sam sve ulice grada Bjelovara. Snimljene podatke sam

obradio, upisao nazive ulica, označio jednosmjerne ulice i upotpunio zanimljivim lokacijama

grada – ljekarne, škole, restorani, benzinske pumpe, upravne zgrade... Upisao sam i podatke o

svakom objektu na planu.

Načinio sam aktualan plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju.

Položaj grada Bjelovara je specifičan jer je u prošlosti bio na prvoj liniji obrane od

Turaka. Kasnije je bio vojno sjedište, a danas je, barem što se cestovnih i željezničkih pravaca

tiče, malo izvan glavnih pravaca. Zato bih ovdje iznio kratku povijest brzog razvoja grada i

kartografskih osnova koje postoje u arhivima ili se još koriste.

Bjelovar se smjestio podno jugozapadnih obronaka Bilogore, između rječica Bjelovacke

i Plavnice na 45°54´sjeverne geografske širine i 16°51´istočne geografske dužine, te na 135 m

nadmorske visine. Današnja površina od 188 km2 i 41 869 stanovnika (2001. godine),

svrstava ga među gušće naseljena područja u Hrvatskoj (223 stanovnika/km2).

U pisanim povijesnim izvorima Bjelovar se prvi puta spominje 1420. godine kao

sajmišno mjesto roviške župe. Početkom 17. stoljeća grad dobiva novu funkciju jer se

prodorom Turaka formira vojna granica na ovim područjima (Krajina). Bjelovar se nalazi

1606. godine na prvoj liniji obrane od Turaka u doba kada je Hrvatska bila najmanja

površinom (ostaci ostataka). Funkcija vojnog grada obilježit će razvoj i izgled dugo kroz

povijest. Tako je carica Marija Terezija 1756. godine donijela odluku o gradnji novog sjedišta

Generalata – budućeg grada Bjelovara. Već 1758. godine postaje sjedištem pukovnije, a 1771.

godine samostalna vojna općina.

Prvi kartografski izvori o naseljima nastali su potaknuti potrebama obrane od Turaka.

Tako se prvi podaci o ovom području mogu vidjeti na Lazarusovoj karti iz 1528. godine, a

prvi kartografski spomen Bjelovara na karti J. Winklera iz 1639. godine. Najstariji plan grada

datira iz 1772. godine na kojem se dobro vidi izgled stare gradske jezgre kao kvadratne mreže

ulica po uzoru na utvrdu Torino u Italiji.

Krajem 18. stoljeća provedena je ekonomska izmjera, tzv. jozefinska katastarska

izmjera koja je rezultirala nastankom detaljnih planova općina. Premještanjem sjedišta

Generalata u Zagreb, grad Bjelovar postaje samostalna vojna općina te nastaje karta iz 1795.

godine u mjerilu 1:7 200 koja nam omogućuje uvid u izgradnju svakog pojedinog stambenog i

javnog objekta toga vremena. Slika 1 prikazuje staru gradsku jezgru grada Bjelovara na karti

iz 1795. godine.

Slika 1. Stara gradska jezgra grada Bjelovara na karti iz 1795. godine.

Nakon ratova s Turcima početkom 19. stoljeća započeli su ratovi s Napoleonom koji još

više oslabljuju Krajinu. No nakon ratova tijekom 19. stoljeća započinje gospodarski razvoj

grada koji se odrazio u prostornom i demografskom rastu, pa nastaje novi katastarski plan

1828. godine u mjerilu 1:3 600. Sljedećih desetljeća nastaju razni planovi jer se grad sve više

razvija te se grade javne zgrade, šire se agrarne površine, ruše se šume i teži se razvojačenju

koje se i dogodilo 1871. godine. Zakonom iz 1874. godine Bjelovar je proglašen slobodnim

kraljevskim gradom. Postaje upravno središte, a zbog brojnih zemljišno-posjedovnih

promjena, te vrlo intenzivne izgradnje provedena je nova katastarska izmjera 1892./1893.

godine. Izmjeru i plan u mjerilu 1:2 880 izradio je gradski inženjer S. Smočinski. Postoje i

razni katastarski planovi oko 1900. godine mjerila 1:2 880 gdje je područje podijeljeno na

osam listova u osam kotara. Na svakom listu prikazan je jedan kotar.

Početkom 20. stoljeća razvija se građevna industrija (brojne ciglane), prehrambena

proizvodnja (osniva se pekara 1892. koja će 1905. prerasti u današnju tvornicu keksa

«Koestlin»), te mljekarska i mesarska proizvodnja. Dolazak željeznice u grad utjecao je na

ukupan urbanistički razvoj i gradnju zgrada i ulica. Težište razvoja grada više nije bilo na

sjeveru gdje je bio prostor sajmišta već se seli na jugoistok bliže željezničkom kolodvoru.

Prvi plan Bjelovara namijenjen građanstvu izdao je L. Weiss u mjerilu 1:5 760 i bio je

pogodan za brzo snalaženje u gradu (slika 2).

Slika 2. Plan grada Bjelovara namijenjen građanstvu iz 1912. godine (izdao L. Weiss)

U prvoj polovici 20. stoljeća gradi se sva infrastruktura grada, javna rasvjeta,

kanalizacija, plinske instalacije tako da nastaju razni nacrti (elektrifikacije 1930. godine).

Bjelovar postaje sjedište županije (Župa Bilogora) 1941. godine. Za vrijeme Drugog svjetskog

rata prestala je sva gradnja u samom gradu već se područje gradnje širi na rubna područja.

Brojne javne zgrade su uništene, a industrijska i poljoprivredna proizvodnja bila je isključivo

za vojne potrebe tako da je razvoj bio potpuno zaustavljen.

Poslijeratna izgradnja grada i zahvati u gradskoj jezgri temeljeni su na urbanističkim

osnovama iz 1959. i 1966. godine mjerila 1:1 000. Ubrzano se obnavlja infrastruktura, a

ukinućem pruge 1968. godine Bjelovar gubi status željezničkog čvorišta što je rezultiralo

opterećenjem cestovnih prometnica koje prolaze kroz sam grad. Već tada se ističe potreba za

izgradnjom bjelovarske zaobilaznice (Slukan Altić 2003).

Danas je izgrađen sjeverni dio zaobilaznice tako da je smanjen teški teretni promet kroz

sam centar grada. Plan iz 1980. godine koji je izradio Zavod za kartografiju Geodetskog

fakulteta u mjerilu 1:10 000 i plan iz 1993. godine u mjerilu 1:10 000 skupine bjelovarskih

autora još su u upotrebi kao noviji planovi grada Bjelovara. Ured za katastar grada Bjelovara

posjeduje katastarski plan cijele općine u digitalnom obliku (CAD format) mjerila 1:10 000.

GPS-izmjerom dobio sam aktualan plan do današnjeg dana. Neke ulice na planovima iz

1980. i 1993. godine ne postoje u stvarnosti makar su ucrtane, a neke su i novonastale. U

sljedećim poglavljima opisat ću način izrade plana od mjerenja GPS-uređajem, obrade i unosa

podataka različitim programima do konačnog plana.

2. Općenito o GPS-u

Global Positioning System, skraćeno GPS, je globalni pozicijski sustav razvijen od

strane Ministarstva obrane SAD-a s namjerom brzog određivanja pozicije neke točke bilo

gdje na Zemlji u bilo kojem trenutku. Pronašao je široku primjenu u geodeziji i u svim

područjima znanosti i tehnologije koji koriste prostorno definirane informacije. Satelitsko

pozicioniranje, daljinsko istraživanje i geografski informacijski sustavi su tehnologije koje će

zasigurno obilježiti početak ovog stoljeća. Mogućnost izračunavanja koordinata 24 sata

dnevno bez obzira na meteorološke prilike i nepotrebno dogledanje među točkama, vrlo brzo

su GPS-prijamnike učinile korisnim i općeprihvaćenim terenskim instrumentom. Uporaba

GPS-prijamnika sve je češća, a iznenađuje raznolikost zadataka za koje ovaj sustav daje

pouzdane rezultate.

Danas GPS-prijamnike osim za vojne potrebe, što je bio izvorni povod izrade sustava,

koriste geodeti, šumari, geolozi, geofizičari, geografi, hidrografi, agronomi... Osim stručne i

profesionalne uporabe u raznim znanostima GPS je našao široku primjenu i u svakidašnjem

civilnom životu – razni oblici transporta (kamionom, brodom i zrakoplovom), sport (nautika,

padobranstvo, planinarenje,…), pa sve do ugrađivanja GPS-a, kao sustava za navigaciju, u

osobne automobile.

Osnovna zadaća GPS-a je precizno određivanje položaja točke na kopnu, na moru, u

zraku, u svemirskom prostoru bliskom Zemlji, te određivanje trenutne pozicije i brzine

(navigacija) pokretnog objekta. Primjenom tehničkih rješenja koja su razvijana paralelno s

ovim sustavom, GPS je postao mjerno sredstvo u geodeziji.

Tehnike opažanja dijelimo na:

- apsolutne - autonomno koristimo samo jedan GPS-prijamnik.

- relativne - koristimo minimalno dva prijamnika gdje se položaj nepoznate točke (GPS-

prijamnika) određuje relativno u odnosu na poznatu, na kojoj se nalazi drugi GPS-

prijamnik.

GPS se sastoji iz tri osnovna segmenta:

- svemirskog - kojeg tvore sateliti koji odašilju signale,

- kontrolnog - koji upravlja cijelim sustavom,

- korisničkog - koji uključuje različite tipove prijamnika.

2.1. Svemirski segment

Svemirski segment, sastoji se od 24 satelita koji se gibaju u približno kružnoj orbiti na

visini od 20 200 kilometara iznad Zemljine površine s periodom rotacije od približno 12

zvjezdanih sati. Rad na takvoj visini omogućuje da signali prekriju veće područje. Punu

konstelaciju čine 24 satelita raspoređenih u 6 ravnina s inklinacijom od 55°, sa po 4 satelita u

svakoj ravnini te jamči globalnu prekrivenost s 4 do 8 satelita (slika 3). Sateliti su tako složeni

u orbite da GPS-prijamnik na Zemlji može uvijek primati signale s barem četiri od njih.

Trenutno ih je aktivno 30, pri čemu su šest prekobrojnih rezervni aktivni sateliti.

Osnovni zadatak GPS-

udaljenost između satelita i p

kilometara na sat. Napajaju s

zakaže (pomrčine itd.), posto

mali raketni pogon koji ih od

Svaki satelit odašilje

Karakteristike odaslanih sign

svakom satelitu. Visokotoč

temeljna frekvencija u L-ba

signala, nosači L1 i L2, koji

Slika 3. Konstelacija GPS satelita

satelita je odašiljanje radio signala pomoću kojih se može mjeriti

rijamnika (pseudoudaljenost). Sateliti putuju brzinom od 11 000

e solarnom energijom i traju oko 10 godina. Ako solarna energija

je rezervne baterije koje ih održavaju u pogonu. Također imaju

ržava na pravoj putanji.

radio signal širokog spektra koji je manje podložan ometanju.

ala precizno su kontrolirane atomskim satovima, koji se nalaze u

ni standardi frekvencije omogućuju da se precizno proizvede

ndu (radijskom opsegu) od 10,23 MHz. Iz nje su izvedena dva

su generirani množenjem temeljne frekvencije sa 154 i 120:

L1= 1575,42 MHz

L2= 1227,60 MHz

Izbor frekvencija je namjerno tako odabran jer su one presudne za eliminaciju glavnih

izvora pogrešaka, kao što je npr. ionosferska refrakcija. Signal putuje kao zraka svjetlosti, što

znači da prolazi kroz oblake, staklo i plastiku, ali ne prolazi kroz mnoge čvrste objekte kao što

su zgrade i planine. Postoji i treći signal L3 koji dobijemo množenjem temeljne frekvencije sa

135 (L3=1381,05 MHz). Ovaj signal služi za potrebe nuklearnih snaga američke vojske i ne

koristi se u GPS-prijamnicima. U budućim satelitima predviđena je ugradnja L5 frekvencije

namijenjene civilnim korisnicima.

Za određivanje pseudoudaljenosti koje se dobiju iz mjerenja vremena puta signala od

satelita do prijamnika koriste se dva PRN koda (Pseudorandom noise code) koji su modulirani

na dva osnovna nosača (L1 i L2). Prvi je C/A-kod (Coarse/Acqusition = grubo stjecanje)

dostupan za sve korisnike i ima efektivnu valnu duljinu od oko 300 m, ali je moduliran samo

na L1 nosaču. Ovaj kod namjerno nije moduliran na L2 nosaču u cilju sprječavanja korištenja

pune točnosti sustava od strane neautoriziranih korisnika. Drugi je P – kod (Precision code =

precizni kod) koji služi isključivo potrebama vojske SAD-a, te je moduliran na oba nosača L1

i L2. Dodatno uz PRN – kodove, na nosače je modulirana i poruka s podacima o efemeridama

satelita, koeficijentima modeliranja ionosfere, informacijama o statusu i pogrešci sata satelita

(Bačić, Bašić 1999).

2.2. Kontrolni segment

Kontrolni segment obuhvaća glavnu komandnu stanicu, opažačke stanice i zemaljske

kontrolne stanice. Glavne zadaće kontrolnog dijela GPS-a su praćenje satelita u svrhu

određivanja orbita i vremena, sinkronizacija vremena satelita, te odašiljanje poruka s

neophodnim informacijama satelitima.

Glavna kontrolna stanica smještena je u Falconu, Colorado Springs, Colorado. Ovdje

se sakupljaju podaci s opažačkih stanica, računaju putanje satelita i parametri sustava. Podaci

se potom proslijeđuju jednoj od tri zemaljske stanice, radi eventualnog slanja prema

satelitima.

Opažačke stanice razmještene su na Zemljinoj površini u blizini ekvatora. Svaka od

ovih stanica opremljena je preciznim atomskim satom i neprekidno mjeri pseudoudaljenosti

do svih satelita na horizontu. Ta se mjerenja registriraju svakih 1,5 sekundi, te se koristeći

ionosferske i meteorološke podatke, podaci filtriraju u 15-minutne intervale podataka koji se

šalju glavnoj kontrolnoj stanici.

Zemaljske kontrolne stanice odašilju satelitu podatke o efemeridama i o satovima

satelita izračunate u glavnoj kontrolnoj stanici, te se zbog toga sastoje od velikih antena s

pratećom opremom. Efemeride su točni podaci o položaju satelita, vrijede do šest sati.

Da bi se ograničila točnost i pristup GPS-u, Ministarstvo obrane SAD uvelo je dva

osnovna načina onemogućavanja neautoriziranih korisnika da potpuno koriste mogućnosti

GPS-a: selektivna dostupnost (Selective Avaibility: SA) i zaštita od prijevare (Anti-Spoofing:

A-S).

Uvođenje selektivne dostupnosti je posljedica činjenice da se GPS-sustav pokazao

boljim nego što se očekivalo. Zbog toga je u satelite ugrađena mogućnost selektivne

dostupnosti čiji je cilj smanjenje ostvarene navigacijske točnosti s C/A kodom. To se postiže

pomoću dva procesa: kvarenjem podataka sata satelita, te manipuliranjem efemerida satelita.

Selektivna dostupnost je ugašena 2. svibnja 2000. (ukinuo ju je tadašnji predsjednik SAD-a

Bill Clinton), i nije više aktivna. Zaštita od prijevare je još uvijek na snazi i onemogućuje

nepozvane da manipuliraju GPS-signalom, bilo odašiljanjem lažnog signala ili

iskrivljavanjem pravog. Ova tehnika se sastoji u moduliranju P-koda s tajnim W-kodom što

rezultira šifriranim Y-kodom kojeg mogu dešifrirati samo posebno opremljeni prijamnici

autoriziranih korisnika (Bačić, Bašić 1999).

2.3. Korisnički segment

Postoje dvije osnovne skupine korisnika, autorizirane i neautorizirane. Autorizirane

korisnike predstavlja vojska SAD, dok su u drugoj skupini svi ostali korisnici u svijetu, bilo

civilni ili vojni. Uporaba GPS-a u civilne svrhe započela je vrlo brzo nakon uspostave sustava

i razvijala se brže no što je itko očekivao. Danas se GPS-prijamnici koriste za izvođenje svih

vrsta geodetskih kontrolnih i inženjerskih radova, u fotogrametriji za precizno pozicioniranje

aviokamere kao i za snimanje linijskih objekata, kao što su prometnice. Također se koriste u

zračnom, vodenom, kopnenom prometu, geofizici i ostalim geoznanostima, poljoprivredi i

šumarstvu, a sve više za rekreaciju i sport.

2.4. Vrste prijamnika

Razlikujemo četiri osnovne vrste prijamnika: C/A-kodni za mjerenje pseudoudaljenosti,

C/A-kodni za fazna mjerenja, P-kodni i Y-kodni.

C/A-kodni prijamnici za mjerenje pseudoudaljenosti

Ovi prijamnici koriste za mjerenje pseudoudaljenosti samo C/A-kod. Malog su formata,

s jednim do dvanaest kanala, izlazom trodimenzionalnih koordinata i jednostavnom pratećom

programskom podrškom. Suspregnuti s elektronskim kartama predstavljaju efikasno sredstvo

za navigaciju.

C/A-kodni prijamnici za fazna mjerenja

S ovim prijamnicima pseudoudaljenosti se mogu odrediti iz mjerenja C/A-koda i faze

L1 nosača, dok L2 frekvenciju ne mogu primati. Prijamnici imaju široku primjenu jer su uz

navigacijske zadatke pogodni i za sva precizna mjerenja. Povećani domet njihove primjene

postiže se ugradnjom mogućnosti čitanja faze na drugoj frekvenciji, uz upotrebu neke

bezkodne tehnike.

P-kodni prijamnici

P-kodni prijamnici koriste P-kod na oba nosača, L1 i L2. Kada je A-S isključen P-kod

opažanja dobiju se korelacijom signala s replikom P-koda generiranom u prijamniku. Po

uklanjanju P-koda iz registriranog signala satelita moguće je izvršiti mjerenje faze.

Y-kodni prijamnici

Y-kodni prijamnici imaju pristup P-kodu i kada je A-S uključen, što im omogućuje da

P-kod opažanja dobiju korelacijom signala s replikom P-koda generiranim u prijamniku.

Postoje informacijski servisi koji pružaju informacije i podatake civilnim korisnicima

GPS-a o stanju satelita i samog sustava. Informacije obuhvaćaju izvještaje o statusu sustava,

intervale neispravnog funkcioniranja pojedinih satelita, podatke orbita satelita, bilo kao

almanah za planiranje ili kao precizne orbite za visokotočna računanja, te sadrže podatke o

preciznim efemeridama, parametrima satova satelita i drugom (Bačić, Bašić 1999).

2.5. Princip rada GPS-a

GPS-prijamnik mora znati gdje su sateliti (njihov položaj) i koliko su daleko

(udaljenost). Prijamnik od satelita prikuplja dvije vrste kodiranih informacija. Jedan tip

informacija, podaci iz almanaha, sadrže približni položaj satelita. Ti se podaci kontinuirano

prenose i spremaju u memoriju prijamnika tako da on zna orbite satelita i gdje bi koji satelit

trebao biti. Zbog gibanja satelita podaci iz almanaha se moraju periodički ažurirati novim

informacijama. Kad GPS-prijamnik nije dulje vrijeme uključen podaci almanaha su zastarjeli,

te će mu trebati malo dulje vrijeme da pronađe satelite.

Satelit generira pseudoslučajni kod, a GPS-prijamnik generira isti kod i nastoji ga

prilagoditi kodu satelita. Prijamnik tada uspoređuje dva koda da bi odredio koliko treba

zakasniti (ili pomaknuti) svoj kod kako bi odgovarao kodu satelita. To vrijeme kašnjenja

(pomaka) množi se s brzinom svjetlosti da bi se dobila udaljenost.

Izračun pozicije temelji se na određivanju pseudoudaljenosti (pseudo-ranges).

Udaljenost između satelita i prijamnika može biti izračunata mjerenjem proteklog vremena

između odaslanog satelitskog i prijamnikom primljenog signala. Vremensko kašnjenje

multiplicira se brzinom svjetlosti da bi se odredila udaljenost satelit-prijamnik. Određivanje

pozicije točke najjednostavniji je način korištenja GPS-sustava (slika 4).

Slika 4. Određivanje pozicije točke

Za određivanje trodimenzionalnih koordinata (geografske duljine λ, širine φ i visine h)

prijamnika potrebni su podaci minimum tri satelita te podaci još jednog satelita radi korekcije

sata GPS-prijamnika. U GPS-prijamniku se nalaze kvarcni satovi koji ne mjere vrijeme tako

precizno kao atomski satovi koji se nalaze u satelitu. Zbog toga određivanje udaljenosti treba

još ispraviti za iznos pogreške sata GPS-prijamnika. To je razlog što se određivanjem

udaljenosti zapravo dobije "pseudoudaljenost". Kada je GPS-prijamnik pronašao dovoljno

satelita da može izračunati položaj, spreman je za navigaciju. Većina prijamnika može

prikazati položaj u obliku karte što značajno može pomoći u snalaženju u prostoru i u

navigaciji.

2.5.1. Izvori pogrešaka

Civilni GPS-prijamnici sadrže pogreške pri određivanju položaja koje su prvenstveno

rezultat akumuliranja pogrešaka iz sljedećih izvora:

Ionosfersko i troposfersko kašnjenje – satelitski signal usporava kad prolazi kroz

atmosferu. Sustav koristi ugrađeni "model" koji računa prosječno, ali ne točno vrijeme

kašnjenja.

Višestruki put signala (multipath) – se događa kada se GPS-signal reflektira od objekata,

kao što su zgrade ili površine velikih stijena prije nego što stigne do prijamnika. Signal

satelita koji nije stigao do antene najkraćom putanjom uzrokuje fazni pomak, pa su i fazne

razlike proporcionalne razlici u duljini putanje.

Pogreške sata prijamnika – ugrađeni sat u GPS-prijamniku može imati male pogreške u

vremenu u odnosu na atomski sat u satelitu.

Orbitalne pogreške – također poznate kao "pogreške efemerida", netočnosti su u

izvještaju o položaju satelita.

Broj vidljivih satelita – što više satelita prijamnik može "vidjeti", to je bolja točnost.

Zgrade, konfiguracija terena, elektronička interferencija ili npr. gusto lišće mogu blokirati

prijam signala, uzrokujući pogreške u položaju, ili pak sasvim onemogućiti određivanje

položaja. Što je bolja vidljivost, to je bolji prijam. GPS-prijamnici neće primati signal unutar

zgrada, ispod vode ili zemlje.

Geometrija satelita/zasjenjivanje – odnosi se na relativan položaj satelita u nekom

trenutku. Idealna geometrija satelita postoji kad su sateliti smješteni pod velikim kutem

relativno jedan u odnosu na drugi. Nepovoljna geometrija nastaje kad su sateliti smješteni na

pravcu ili su tijesno grupirani.

Točnost se može poboljšati kombiniranjem GPS-prijamnika s diferencijalnim GPS (ili

DGPS) prijamnikom, s kojim se mogu reducirati neke od gore navedenih pogrešaka (Bačić,

Bašić 1999).

2.5.2. Princip rada DGPS-a

Diferencijalni GPS je tehnika gdje se koriste dva ili više prijamnika. Jedan GPS-

prijamnik (referentni) postavi se na poznatu točku. Referentni prijamnik registrira satelite i za

njih, na osnovu poznate (iz koordinata) i mjerene udaljenosti, računa korekcije

pseudoudaljenosti. Razlika između mjerene i izračunate udaljenosti za svaki vidljivi satelit

postaje "diferencijalna korekcija". Diferencijalna korekcija za svaki praćeni satelit se oblikuje

u odgovarajuću korektivnu poruku i šalje DGPS-prijamnicima. Te se diferencijalne korekcije

primjenjuju u računanjima GPS-prijamnika, uklanjajući mnoge od uobičajenih pogrešaka i

povećavajući točnost. Prijamnik referentne stanice određuje komponente pogreške i daje

korekcije GPS-prijamniku u stvarnom vremenu. Korekcije se mogu prenositi preko radio

uređaja, preko satelita ili na neki drugi način.

2.6. Primjena GPS-a

Primjena GPS-a općenito je gotovo neograničena. Podjela primjena moguća je po više

osnova. Tako prema području primjene dijelimo aplikacije na: globalne, regionalne i lokalne;

prema namjeni za navigaciju i izmjeru, a prema tipu korisnika na civilnu i vojnu.

Primarna primjena GPS-a, navigacija, je najbrže i najšire pronašla korisnike u

pomorstvu i zračnom prometu. GPS-om je postalo moguće pratiti globalne promjene na

Zemlji kao što su: mjerenje deformacija Zemljine kore, vulkansko uzdizanje, tektoniku

litosfernih ploča i rotaciju Zemlje. Obalne straže pojedinih zemalja upotrebljavaju servise na

bazi DGPS-a koji pomažu prilaz obalnim vodama ili prolaz kroz morske tjesnace. GPS ima

ulogu osiguravanja referentnog datuma aktivnim ili pasivnim mrežama. Pasivne mreže

omogućavaju postizanje prije nedostižnih točnosti, kao i jednostavnu i jeftinu kontrolu.

Aktivne mreže najčešće sublimiraju u sebi sve tipove GPS mjerenja, geodinamička, DGPS,

kao i praćenje satelita, ionosfere, troposfere i sl., što su sve korisne informacije za različita

GPS mjerenja. Vrlo je zanimljiva primjena za različite servisne službe (vatrogasci, policija,

hitna pomoć, taksi...), u poljodjelstvu i šumarstvu.

Masovna ugradnja sustava u vozila predstavlja neposrednu budućnost, ne samo zbog

navigacije, već i da se poveća sigurnost na zakrčenim prometnicama. Na lokalnoj razini može

se GPS primjeniti za sve inženjerske zadatke na bilo kojoj razini. Kontrolna i deformacijska

mjerenja također se sve češće izvode GPS-om. Identifikacija točaka u aerofotogrametriji

izvodi se danas skoro isključivo s GPS-om.

2.7. Ručni GPS-prijamnici

Sve brže širenje uporabe GPS-a prati i stalni razvoj prijamnika. Oni postaju sve manji,

brži, pouzdaniji i jeftiniji, potencirajući time svoje korištenje. Današnji ručni GPS-prijamnici

veličine mobilnog telefona posjeduju mogućnost simultanog praćenja do 12 satelita

omogućavajući time rad i u područjima slabijeg prijama signala, primjerice u šumi, uskim

kanjonima ili ulicama. Takvi uređaji prvu poziciju izračunavaju za svega 1-2 minute, a zatim

svake sekunde daju novo izračunate koordinate. Osim pozicije GPS-prijamnik računa brzinu

(maksimalna, trenutna i srednja brzina) i smjer kretanja. Skoro svi ručni uređaji omogućuju

pohranu od 500 i više točaka s geografskom koordinatom, vremenom pohrane podatka i

komentarom (kuća, most, potok, i dr.) te 20-tak ruta od 30 točaka. Pohranjene točke mogu se

putem kabla prebaciti u računalo za kasniju obradu.

Noviji ručni GPS-uređaji imaju ugrađen i zemljovid određenog područja (eMAP, GPS

III Plus, Street Pilot, itd.). Ovi prikazi mogu varirati od jednostavne predodžbe okoline, koja

služi kao pripomoć u orijentaciji, do vrlo detaljnog predočavanja ulica u gradovima ili obale

sa simbolima svjetionika, kablova, marina, sidrišta i sl.

Sve češće se u takvim prijamnicima nalaze i baze podataka gradova, mjesta, ulica,

muzeja, bolnica, restorana... sortirane po određenoj tematici.

Uporaba GPS-a ne završava samo određivanjem nekog stajališta. Ovisno o uređaju,

tražena točka može se odrediti i pronaći. Potrebno je samo upisati tražene koordinate i

pokrenuti funkciju navođenja. Tog trenutka GPS-prijamnik počinje nas strelicom usmjeravati

prema traženoj točki istovremeno računajući preostalu udaljenost.

3. GARMIN eTrex Legend

GARMIN eTrex Legend je ručni GPS-prijamnik malih dimenzija (slika 5). Gumirano

kućište pruža mu zaštitu od vlage i udaraca. Uređaj radi na dvije baterije 1.5 V "AA" koje su

smještene ispod poklopca sa stražnje strane. Mogu se upotrebljavati alkalne, NiCd ili litijum

baterije. Pohranjeni podaci u uređaju neće biti izbrisani prilikom zamjene baterije. Paket koji

dolazi s uređajem sadrži i PC-kabel kojim spajamo uređaj s računalom (serijski ulaz) u svrhu

prebacivanja podataka s uređaja na računalo i obrnuto.

Da bi započeli rad sa uređajem prvo moramo omogućiti anteni čist prijam signala. Pri

tome antena mora gledati prema gore. Nakon što uređaj po prvi puta upalimo potrebno je oko

10 minuta kako bi uređaj pronašao svoju poziciju. Prilikom svakog sljedećeg paljenja traženje

pozicije traje od 15 do 45 sekundi.

Antena

Tipka ZOOM IN / OUT Tipka PAGE

Tipka FIND Tipka POWER

Tipka CLICK STICK

Slika 5. Kućište i tipke uređaja GARMIN eTrex Legend

Osnovne karakteristike uređaja GARMIN eTrex Legend su:

- 12 paralelnih kanala.

- GPS-točnost <15 m.

- DGPS-točnost 3-5 m.

- točnost brzine 0.05 m/s.

- potrošnja do 0.5 W max.

- trajanje baterija do 18 sati (uključena opcija čuvanja baterija).

- pohrana do 500 točaka s imenom i grafičkim simbolom.

- automatski Track Log s prostorom za pohranu 10 tragova.

- 20 ruta svaka sa 50 točaka.

- putno računalo za prikazivanje raznih navigacijskih podataka kao što su brzina, ETA, ETE,

naslova, registratora kilometara itd.

- pretraživanje baze podataka za pronalaženje točaka, gradova, međudržavnih izlaza, adresa i

križanja.

- 8 MB interne memorije za detaljne prikaze karata, koje je moguće učitati sa GARMIN

MapSource CD-ROM-a.

- mogućnost uključenja i isključenja WAAS-a (Wide Area Augmentation System).

WAAS je sustav koji se sastoji od mreže 25 stanica na Zemlji i dva geostacionarna

satelita koji pokrivaju područje cijelog SAD-a, dio Kanade i Meksika s namjerom da se GPS

upotrijebi prilikom preciznog navođenja zrakoplova.

3.1. Glavne stranice uređaja

Sve informacije koje su nam potrebne za korištenje uređaja nalaze se na pet glavnih

stranica ekrana. Vrlo jednostavno s jedne na drugu stranicu uređaja prelazimo pritiskom na

tipku page. Glavne stranice su: Sateliti (Satelite Page), Karta (Map Page), Navigacija

(Navigation Page), Putno računalo (Trip Computer) i Glavni izbornik (Main Menu).

Svaka od ovih glavnih stranica omogućuje prikaz različitih vrsta navigacijskih

informacija. Zajedničke karakteristike svih glavnih stranica su Opcije (Option Menu) i

Izbornik (Main Page Menu), kojima je omogućen pristup preko ikona na samom ekranu (slika

6). Kako bi dobili prikaz tih izbornika jednostavno osvijetlimo ikonu na samom ekranu i

pritisnemo tipku click stick.

opcije izbornik

Slika 6. Dodatne tipke za opcije

3.1.1. Sateliti (Satellite Page)

Uređaj GARMIN eTrex Legend radi na principu

prijema satelitskih signala te je vrlo važno kakva je

preglednost neba. Na stranici Sateliti (slika 7) možemo vidjeti

položaje satelita, njihovu putanju i poruku da je uređaj

spreman na navigaciju. Grafički prikaz na ekranu daje pogled

na nebo sa trenutne pozicije prikazujući satelite i njihove

brojeve. Vanjski krug predstavlja horizont, a unutarnji krug

prikazuje položaj na nebu pod kutem od 45°. Ispod grafičkog pri

prikazuje jačinu signala svakog satelita zasebno. Kada je primljen

štapiću signala pojedinog satelita nalazi se oznaka "D". Sateliti i

kao prazni kružići dok se signal prima, a čim je signal primljen

trenutne pozicije i visina prikazani su na dnu stranice.

Opcije stranice Sateliti (slika 8) su:

Use With GPS off – koristiti isključeni GPS.

North Up – orijentacija pogleda prema sjeveru.

New Location – novi položaj.

Show GPS Elevation – visina GPS-a.

Ukoliko je onemogućen jasan pregled neba odaberemo opc

ovom modu možemo unositi podatke, izrađivati rute, ali ne mož

udaljili više od 600 milja od mjesta zadnje uporabe uređaja mož

opciju "New Location" kako bi ubrzali određivanje trenutne pozic

Slika 7. Stranica Sateliti

kaza nalazi se ljestvica koja

a diferencijalna korekcija na

njihovi signali prikazani su

kružić se zacrni. Koordinate

Slika 8. Opcije stranice Sateliti

iju "Use With GPS Off". U

emo navigirati. Ako smo se

da će biti potrebno odabrati

ije.

3.1.2. Karta (Map Page)

Stranica Karta prikazuje trenutnu poziciju i smjer kretanja

preko male trokutaste ikonice koja se nalazi na sredini karte (slika

9). Kako se krećemo duž karte ostaje trag našeg kretanja

(možemo uključiti ili isključiti opciju). U većini slučajeva na karti

će se oko ikone koja prikazuje naš položaj pojaviti tzv. krug

točnosti koji okružuje trokutastu ikonu. Što je kružić manji to je

točnost određivanja položaja veća. Uređaj upotrebljava rezoluciju

karte i GPS-točnost u definiranju našeg položaja unutar kružića

točnosti.

Količina prikazanih detalja ovisi o karti koja je učitana u

uređaj i o mjerilu prikaza karte. Osnovna karta koja se nalazi u

uređaju prikazuje relativno malo detalja. Dodatne karte mogu se

učitati u uređaj pomoću programa MapSource (CroGuide 3.2). Mjeri

mijenjati u rasponu od 5 m do 800 km pomoću tipki zoom in i zoo

uređaju. Kada se u map modu pritisne tipka click stick duže od dvije

mark waypoint (objašnjena u dijelu o stranici Glavni izbornik) ko

trenutne pozicije kao točke za koju je moguće upisati naziv.

U polju na vrhu ekrana možemo vidjeti praćenje satelita

udaljenosti. Na dnu ekrana postoje dva dodatna polja koja možemo s

dobijemo različite navigacijske informacije (datum, vrijeme, prijeđen

Opcije stranice Karta (slika 10) su:

Pan Map – omogućuje pomicanje karte.

Stop Navigation – zaustavlja navigaciju.

Hide Nav Status/Show Nav Status – uklanja ili pokazuje prozor

s navigacijskim podacima.

Hide Data Fields/Show Data Fields – uklanja ili pokazuje dva

programabilna prozora na dnu stranice.

Setup Map – omogućuje kreiranje pregleda karte prema našim zah

orijentacija karte i detalji vezani uz kartu).

Measure distance – mjeri udaljenost od jedne do druge točke na karti.

Restore defaults – vraćanje primarnih postavki pregleda karte.

Slika 9. Stranica Karta

lo prikaza karte možemo

m out koje se nalaze na

sekunde otvara se opcija

ja omogućuje snimanje

i točnu informaciju o

ami programirati tako da

u udaljenost...).

Slika 10. Opcije stranice

Karta

tjevima (veličina teksta,

Setup Map

Ova opcija sastoji se od pet podstranica kojima se pristupa pritiskom na jednu od tipki s

ekrana. Podstranice su: Page Setup, Tracks Setup, Map Features Setup, Text Setup i Map

Data. Podešavao sam samo opcije Page setup gdje sam postavio za orijentaciju smjer sjevera,

isključeno autozumiranje, prikaz najviše detalja, isključeno držanje ceste, te kopno za način

prikaza.

Opcije Page setup (slika 11):

Slika 11. Podešavanje prikaza karte

Orientation (Track Up or North Up) – orijentacija prema

pravcu sjevera ili prema tragu putovanja.

Auto Zoom (On or Off) – autozumiranje.

Detail (Most, More, Normal, Less, Least) – broj detalja

prikaza.

Lock On Road (On or Off) – drži cestu.

Display Mode (Land or Water) – način prikaza.

3.1.3. Navigacija (Navigation Page)

Slika 12. Stranica

Navigacija

Stranica Navigacija (slika 12) daje prikaz smjera kretanja

kako bi došli do cilja. Prozor na vrhu ekrana pokazuje ime

destinacije, udaljenost i vrijeme dolaska na cilj. Dva prozora na

dnu ekrana mogu se programirati tako da pokazuju različite

navigacijske podatke. Tijekom navigacije jednostavno slijedimo

pokazivač smjera koji će uvijek pokazivati smjer cilja.

Opcije stranice Navigacija su:

Stop Navigation – zaustavlja navigaciju.

Course Pointer – točkastom linijom označeno je odstupanje od

stvarnog smjera.

Big Numbers – prikaz većih brojeva u polju podataka.

Restore defaults – vraćanje primarnih postavki.

3.1.4. Putno računalo (Trip Computer Page)

Na ovoj stranici postoji osam različitih polja podataka

koji nam mogu zatrebati tijekom puta (slika 13). Polja su

programabilna tako da sami određujemo koje podatke ćemo

prikazati, a moguće su sljedeće opcije:

Current Destination – prva sljedeća točka na putu.

Maximum speed – najveća brzina.

Current ETE – procijenjeno vrijeme koje nam je potrebno da

stignemo na sljedeću točku na trasi.

Odometer – ukupna prijeđena udaljenost.

Final Distance – preostala udaljenost do cilja.

Trip Time – Moving – vrijeme proteklo dok smo u pokretu.

Trip Time – Stopped – vrijeme proteklo dok smo zaustavljeni.

Heading – smjer u kojem se krećemo.

Speed – brzina kretanja, može se prikazati u miljama na sat, kilomet

Current ETA – procijenjeno vrijeme dana u kojem ćemo doći na slje

Overall Avg.Speed – ukupna prosječna brzina kretanja.

Final Destination – zadnja točka na našem putu.

Final ETE – procijenjeno vrijeme koje nam je potrebno da stignemo

Time of Day – točno vrijeme u određenoj vremenskoj zoni.

Current Distance – preostala udaljenost do sljedeće točke.

Moving Avg.Speed – prosječna brzina kretanja.

Elevation – nadmorska visina.

Trip Odometer – udaljenost koju smo do sada prešli.

Final ETA – procijenjeno vrijeme dana u kojem ćemo doći na cilj.

Trip Time – Total – ukupno vrijeme provedeno na putu.

Pointer – pokazuje smjer do sljedeće destinacije.

Slika 13. Stranica Putno računalo

rima na sat.

deću točku.

na cilj.

3.1.5. Glavni izbornik (Main Menu Page)

Slika 14. Stranica Glavni izbornik

Ova stranica omogućava pregled još nekih dodatnih opcija

uređaja eTrex Legend (slika 14). Stranice koje se otvaraju prilikom

pritiska na neku od predočenih ikona povećavaju broj funkcija s

kojima možemo raditi.

Sa Glavnog izbornika dostupne su sljedeće stranice:

Mark Waypoint Page – omogućuje označavanje i čuvanje točaka

naše trenutne pozicije.

Find menu – omogućuje pronalaženje dijela rute, točke, zanimljivih

lokacija, gradova, međunarodnih izlaza, adresa i križanja.

Route Page – omogućuje stvaranje i čuvanje ruta za višestruku

uporabu.

Tracks Page – omogućuje pristup memoriranim putevima i tragovima.

Setup Page – omogućuje mijenjanje nekih karakteristika kao što su vrijeme, jedinice

mjerenja, prikaz osvjetljenja, prilagođavanje kontrasta i opcija sučelja.

Accessories Page – omogućuje pristup podacima o Suncu i Mjesecu, kalendaru i podacima o

lovu i ribolovu.

Pronađi (Find Menu)

Slika 15. Opcije stranice Pronađi (Find Menu)

Find Menu omogućuje pronalaženje točaka, gradova, adresa, križanja, zanimljivih

lokacija, restorana, zabave... Prilikom pretrage adresa ili zanimljivih lokacija uređaj nam

ponudi izbor u više gradova te se mi odlučimo na koji da nas navodi (slika 15).

Tragovi (Tracks)

Uređaj iscrtava tanki trag na stranici Karta kako se krećemo.

Taj trag se zove "Track Log". Sadrži informacije o točkama duž

staze, uključujući vrijeme i mjesto (slika 16). Uređaj omogućava

da te informacije spremimo i koristimo za navigaciju. U memoriji

možemo čuvati deset tragova. Trag se počinje memorirati čim

uređaj primi fiksan satelitski položaj i kada je uključena funkcija

"Track Log".

Interval snimanja traga možemo postaviti na:

- udaljenost (od 0 do 9.99 milja). Slika 16. Stranica Tragovi (Tracks)

- vrijeme (do 99 sati, 59 minuta i 59 sekundi).

- automatski (Most Often, More Often, Normal, Less Often i Least

Often).

Podešavanja (Setup Menu)

Ova stranica nam omogućuje da uređaj prilagodimo osobnim

željama i potrebama pristupom na šest podstranica (slika 17).

Vrijeme (Time Page)

Možemo postaviti vrijeme tako da odgovara našoj trenutnoj

lokaciji ili za bilo koju lokaciju u svijetu.

Imamo sljedeće dvije opcije:

Time Format – odabiremo format vremena od 12 ili 24 sata.

Time Zone – izbor vremenske zone.

Slika 17. Stranica Podešavanja (Setup)

Slika 18. Stranica Ekran (Display)

edinice (Units Page)

itih mrežnih formata. Osnovna postavka prikazuje

Ukoliko želimo datum

odabrati jednu od četiri jedinice za prikaz brzine kretanja (Metric,

mo odabrati jednu od dvije jedinice za prikaz visine i

ertikalne brzine (Feet, Meters).

kran (Display Page)

svijetlo ekrana kao i kontrast ekrana za bolju

čitljiv

ozadinskog svjetla

e na skali

ijenjamo kontrast od najtamnijeg do najsvjetlijeg.

mjer (Heading Page)

eference – možemo birati između pravog, magnetskog, mrežnog ili korisničkog

jevera.

J

Na ovoj stranici dostupne su sljedeće opcije:

Position Format – omogućuje odabir različ

širinu i dužinu u stupnjevima i minutama.

Map Datum – nudi izbor gotovo svih geodetskih datuma u svijetu. Ukoliko koristimo

koordinate dobivene GPS-om na papirnatoj karti, moramo paziti da datum GPS-a i datum

karte budu identični. Tvornički je datum GPS-a podešen na WGS 84.

podesiti na hrvatski (Bessel 1841) moramo unijeti potrebne parametre.

Distance/Speed – možemo

Nautical, Statute i Yards).

Elevation/Vertical Speed – može

v

E

Možemo podešavati vrijeme koliko želimo zadržati

pozadinsko aktivno

ost (slika 18).

Opcije podešavanja ekrana su:

Backlighting Timeout – vrijeme gašenja p

(stalno upaljeno, 15 sec, 30 sec, 1 min, 2 min).

Contrast Adjustment – pomoću pomične strelic

m

S

Opcije na ovoj stranici su:

Display – omogućuje izbor velikih slova, stupnjeva.

North R

s

S

Možemo također koristiti sposobnosti Wide Area Augmentatio

kako bismo dobili što točniju poziciju. Kada je uključena ova kara

učelje (Interface Page)

aja eTrex Legend na

anjski uređaj NMEA, DGPS radijski prijamnik, osobno računalo itd.

istem (System Page)

ti između tri načina djelovanja operacijskog

cira vrijednost satelitskog signala zbog

bustavlja prijam satelitskog signala zbog

čuvan

navljanje softvera radi se s internetske

stranice tvrtke GARMIN.

atelite WAAS u našoj blizini i prima podatke za diferencijalnu korekci

Na ovoj stranici imamo mogućnost odabira između sedam ulaznih / izlaznih formata

serijskih podataka. Ovaj podatak je koristan prilikom spajanja uređ

v

S

Možemo bira

sustava (slika 19):

Normal – normalni.

Battery Saver – redu

čuvanja snage baterije.

Use With GPS Off – o

ja snage baterije.

Na stranici je ispisana trenutna verzija operacijskog sustava i

unutarnji serijski broj. Ob

s

Slika 19. StranicaSistem (System)

n System-a (WAAS)

kteristika uređaj traži

ju za GPS-satelite.

4. MapSource

a verzija CroGuide-a je 3.2.

Karte

prometnice. Za veće gradove u Hrvatskoj postoje

detaljni planovi za cestovnu navigaciju..

MapSource je program za upravljanje GARMIN-ovim GPS-uređajem. Osnova je

CroGuide kartografije. Pomoću MapSourcea mogu se vidjeti postojeće točke, rute i tragovi na

karti, kao i kreirati nove točke i rute. Jednostavan je za korištenje i ima sve potrebne alate za

djelomičnu obradu i prikaz podataka učitanih sa GARMIN-ova GPS-a. Program sadrži karte

Europe podijeljene u šest regija. Prilikom instalacije odabiremo koje karte će biti instalirane.

Moramo odabrati minimalno jednu. Karte Hrvatske, Slovenije i Bosne i Hercegovine

dostupne su na CD-u CroGuide tvrtke Navigo Sistem. Aktualn

regija koje nas zanimaju moguće je učitati u GPS-uređaj.

Na slici 20 je prikazano sučelje programa i uvećan je dio karte CroGuide verzija 3.2

između grada Zagreba i Bjelovara. Karta je za područje Hrvatske dosta detaljna, ali su u

području Bjelovara ucrtane samo glavne

Slika 20. Sučelje programa MapSource (dio između Zagreba i Bjelovara)

U ovom poglavlju objasnit ću osnovne pojmove samog programa i opcije koje sam

koristio, a detaljnije primjere prikazat ću u poglavlju Praktičan rad.

4.1. Trake alata

MapSource ima četiri trake alata koje omogućuju brzi pristup mnogim dostupnim

funkcijama u izbornicima. Alatne trake je moguće pomicati po ekranu.

Pomoću trake File možemo kreirati novi dokument, otvoriti postojeći dokument,

spremiti dokument, otvoriti dokument iz GPS-uređaja, ili ispisati kartu (slika 21).

Novi dokument Spremanje dokumenta Otvaranje s GPS-uređaja

Otvaranje dokumenta Ispis karte Spremanje na GPS-uređaj e

Traka Edit omogućuje nam

kopiranje, lijepljenje i brisanje (slika 2

Rezanje

Kopiran

Trakom View možemo odabrat

nas zanima na karti (slika 23).

Odabir regije

Slika 21. Alatna traka Fil

vraćanje u prethodno stanje (Undo, Redo), rezanje,

2).

Lijepljenje Undo

t Redo

Slika 22. Alatna traka Edije Brisanje

i regiju, zoom in, zoom out, mjerilo ili pronaći ono što

Zoom out Mjerilo

w raženje

Slika 23. Alatna traka Vie Zoom in T

Pomoću trake Tools možemo izabrati zoom, pomak, odabir, točku puta, rutu, kartu i

udaljenost/orijentaciju (slika 24).

Zoom Odabir Ruta Udaljenost

Slika 24. Alatna traka Tools Pomak Točka puta Karta

4.2. Izbornici

Program MapSource sadrži izbornike File, Edit, View i Tools.

Slika 25. Izbornik File

U izborniku File postoje opcije (slika 25):

New – otvara novi, prazni dokument MapSourcea.

Open – otvara prethodno snimljeni dokument MapSourcea.

Save/Save As – snima trenutni dokument MapSourcea.

Print – ispisuje trenutni prikaz karte.

Print Preview – prikazuje kako će biti ispisano.

Print Setup – pokreće stranicu za postavku za ispis.

Open From Device – omogućuje prijenos odabranih podataka

(karti, točki puta, ruta i staza) s GPS-uređaja ili karti samo s

memorijske kartice umetnute u programator priključen na

računalo.

Save To Device – omogućuje prijenos odabranih podataka MapSourcea na GPS ili karte samo

na memorijsku karticu umetnutu u programator.

Send Mail - ova funkcija omogućuje slanje e-pošte s trenutnim dokumentom MapSourcea u

privitku.

Import - ova funkcija omogućuje korisniku otvaranje podataka snimljenih pomoću GARMIN-

ova softvera PCX5 verzija 2.09. MapSource može prikazati točke puta (.wpt), rute (.rte), staze

(.trk) ili jednu od karata (.grm).

Export - ova funkcija omogućuje korisniku izlaz podataka MapSourcea u tekst format .txt ili u

format .dxf.

Recent Files - okvir prikazuje četiri najčešće korištena dokumenta MapSourcea.

Exit - zatvaranje aplikacije MapSourcea.

Izbornik Edit sadrži sljedeće opcije (slika 26):

Undo – vraća prethodno stanje.

Redo – nakon izvođenja "Undo", tipka "Redo" omogućava

povratak na zadnje stanje.

Cut, Copy, Paste – rezanje, kopiranje i preklapanje

označenih elemenata.

New Waypoint – automatski kreira nove točke puta u

sredini karte, dodjeljuje naziv točke puta, opis i prikazuje

prozor "Waypoint Properties". Možemo promijeniti naziv

točke puta, opis, promijeniti položaj, dodijeliti visinu,

unijeti približnu udaljenost, dubinu, odabrati simbol, odabrati

s ekranom u boji), i podesiti opcije prikaza za točku puta. Za

kliknemo na Show on Map. Kada smo završili, kliknemo tipku

New Route – prikazuje prozorčić "Route Properties". Za kr

tipku Insert i odaberemo točku puta iz popisa (moramo imati

da bi mogli izabrati). Kada je unesena zadnja točka, kliknem

nove rute u popis tablice ruta. Ako želite snimiti i vidjeti n

Show on Map. Kada kreiramo rutu, MapSource će automats

nazivu prve i zadnje točke u ruti. Za promjenu naziva rute, oz

će pokrenuti polje naziva tako da možemo upisati novi naziv r

Duplicate Route – udvostručuje odabranu rutu u popisu ruta.

Delete – briše točku puta, rutu, stazu ili kartu odabranu u popi

Remove Waypoint from Route – briše odabranu točku puta iz o

Properties – pokreće rutu, točku puta, kartu ili prozorčić "Tra

koji je odabran.

Select All – označava sve podatke u aktivnom popisu tablica i

Preferences – pokreće funkcije podešavanja za MapSource.

Slika 26. Izbornik Edit

boje prikaza (ako imamo uređaj

centriranje točke puta na karti,

OK za snimanje točke puta.

eiranje nove rute, kliknemo na

kreiranu i snimljenu točku puta

o OK za snimanje i dodavanje

ovu rutu na karti, kliknemo na

ki dodijeliti naziv zasnovan na

načimo kućicu "Autoname". To

ute.

su tablica ili na karti.

dabrane rute.

ck Poperties", ovisno o podatku

na karti.

Preferences

Postavke su podijeljene u osam tablica: Detail, Units, Position, Map Datum, Transfer,

File Location, Waypoint, Time i AutoRouting.

Detail – koristimo klizač za podešavanje količine detalja na karti.

Units – odabir jedinica.

Position – odabir između dostupnih formata mreža ili ručni unos podataka za mrežu

korisnika.

Map Datum – postoji preko 100 opcija za izbor. Moramo mijenjati samo ako koristimo

papirnatu kartu koja nema isti kartografski sustav kao i uređaj.

Transfer – omogućuje provjeru i promjenu komunikacijskih postavki za prijenos podataka

između računala i GPS-uređaja.

File Location – omogućuje podešavanje zadanog mjesta za spremanje i otvaranje MapSource

dokumenata na računalu.

Autorouting – podešavanje postavki za automatski proračun ruta.

Izbornik View nam nudi opcije (slika 27):

Show Selected Item on Map – biranjem ove funkcije izvodi

se centriranje odabira na karti (npr. točke puta, rute, karte

ili staze).

Go To Position – omogućuje unos položaja na karti.

Zoom in – smanjivanje mjerila, prikaz manje površine s

više detalja.

Zoom out – povećanje mjerila, prikaz veće površine s

manje detalja.

Zoom Out Region – povećanje mjerila za centriranje regije

koja je trenutno odabrana.

GPS Map Detail – prikaz trenutne informacije o karti koja će b

Show Crosshair – prikaz središnje točke na karti.

Region – biranje proizvoda MapSourcea i regije za prikaz na k

Zoom Scale – omogućuje brzo biranje mjerila.

Toolbars – omogućuje pojedinačno označavanje ili neoznača

skrivanje na ekranu monitora.

Slika 27. Izbornik View

iti učitana na GPS.

arti.

vanje alatnih traka za prikaz ili

Status Bar – omogućuje prikaz ili skrivanje statusne trake na dnu prozora.

Find – omogućuje traženje grada, interesne točke, adrese ili ulice i prikaz na karti.

U izborniku Tools postoje opcije (slika 28):

Zoom – omogućuje brzo zumiranje određene površine na karti.

Hand – omogućuje brzo pomicanje po karti.

Selection – omogućuje biranje funkcija karte, točke puta, ruta i staza

izravno na karti.

Waypoint – omogućuje brzo kreiranje točke puta na karti.

Route – omogućuje brzo kreiranje, ili uporabu postojećih točki puta

na karti za određivanje rute.

Map – omogućuje biranje karte koja će se dodati ili brisati iz skupa

karata.

Distance/Bearing – omogućuje mjerenje udaljenosti i orijentacije od je

karti.

Unlock Codes – pokreće prozor, gdje možemo vidjeti popis neotključan

izbrisati i uređivati kodove za otključavanje.

Set PC Clock – omogućuje sinkronizaciju sata računala i sata GPS-uređ

Get Unit ID – prikazuje identifikacijski broj GPS-uređaja.

4.3. Tablice podataka

Tablice su smještene s lijeve strane prikaza. Kada je odabrana

podaci za tu opciju. Prilikom kreiranja ili učitavanja podataka sa GPS-

se automatski obnavlja. Svaka tablica prikazuje različiti sadržaj.

Postoje sljedeće tablice:

Maps – karte koje je moguće učitati u uređaj ili koje su učitane sa uređa

Waypoints – točke puta koje je moguće učitati u uređaj ili koje su učitan

Routes – rute koje je moguće učitati u uređaj ili koje su učitane sa uređa

Tracks – tragovi koje je moguće učitati u uređaj ili koji su učitani sa ure

GPS – podaci se učitavaju sa GPS-a u realnom vremenu. Pri tome GP

na laptop. Ova mogućnost se može koristiti u vozilu.

Slika 28. Izbornik Tools

dne do druge točke na

ih karata, kao i dodati,

aja.

tablica, prikazani su

uređaja, sadržaj tablica

ja.

e sa uređaja.

ja.

đaja.

S mora biti priključen

Na slici 29 prikazan je primjer ispisa tablice tragova za cjelokupno mjerenje grada

Bjelovara.

Slika 29. Tablice podataka

4.4. Statusna traka

Statusna traka se nalazi na dnu programa MapSource. Prikazuje podatke vezane za

trenutnu akciju (slika 30).

Traka može prikazivati geografsku širinu i dužinu, pokazivača miša kada je miš

postavljen na kartu, broj opcija odabrane tablice, trenutni format položaja i datum karte, te

naziv i približnu veličinu podataka na karti.

Ako je odabran alat Udaljenost/Orijentacija prikazat će se udaljenost i orijentacija od

početne točke.

Slika 30. Statusna traka

4.5. Prijenos podataka

Prijenos podataka s GPS-uređaja na računalo izvodi se

na sljedeći način:

Odaberemo Open From Device u izborniku File i

odaberemo tablicu Serial Port (slika 31). U dijelu prozora

"What To Open" odaberemo vrstu podataka za prijenos

stavljanjem znaka u kućice ili kliknemo tipku Select All. U

dijelu prozora "Communications Options" odaberemo serijski

port na koji je priključen GPS-uređaj i brzinu prijenosa

podataka. Ako nismo sigurni koje podatke treba odabrati

kliknemo na tipku Auto Detect i program automatski odredi

vrijednosti. Možemo odabrati da se GPS-uređaj automatski

ugasi nakon prijenosa podataka. Kliknemo tipku Open za

početak prijenosa.

Snimanje podataka MapSourcea na GPS-uređaj obavlja

se analogno maloprije opisanom postupku, samo u izborniku Fi

Prijenos i snimanje karata moguće je i sa memorijskih kartica u

Slika 31. Prijenos podataka s uređaja na računalo

le odaberemo Save To Device.

USB programatoru.

5. ArcView

Koristio sam program ArcView GIS 3.2a proizvođača ESRI (Environmental Systems

Research Institute). To je potpuni i samostalni GIS-program za vizualizaciju, kreiranje i

analiziranje geografskih podataka.

GIS (Geographic Information System) označava sustav za donošenje odluka podržan

računalom koji služi za prikupljanje, spremanje, pretraživanje, analiziranje i prikazivanje

prostornih podataka (Lapaine i dr. 2001).

ArcView nam omogućuje kreiranje inteligentnih, visoko kvalitetnih i dinamičnih karata

koristeći podatke iz bilo kojeg izvora najpopularnijih računalnih platformi uz pomoć različitih

strelica, simbola i općenito raznih kartografskih mogućnosti. Jednostavno se služiti alatima i

izbornicima (slika 33) te omogućava lako korištenje početnicima, a naravno i naprednim

korisnicima koji mogu iskoristiti alate za naprednu kartografiju i prostornu analizu.

Za potrebe diplomskog rada koristio sam samo jednu njegovu funkciju (prebacivanje iz

CAD-ovog formata .dxf u format shape .shp). Iako program nudi puno više u ovom ću

poglavlju ukratko prikazati samo osnovne pojmove.

Na slici 32 nalazi se sučelje programa s prikazom mjerenja grada Bjelovara nakon što

sam ih prebacio iz GPS-uređaja u računalo (pomoću programa MapSource). Prikazani su

tragovi (tracks) i točke (waypoints).

Slika 32. Sučelje programa ArcView

U lijevom dijelu ekrana nalazi se stupac u kojem vidimo koji su elementi uključeni za

prikaz. Oznaka kvačice uz element znači da je on prikazan na ekranu.

Uz pomoć programa ArcView lako se kreiraju karte i dodaju podaci iz različitih izvora, a

koristeći alate za vizualizaciju možemo pristupiti zapisima u bazama podataka lokalno ili na

internetu te ih vrlo brzo prikazati na karti.

Slika 33. Alati i izbornici ArcViewa

Ubacivanje podataka u ArcView i pretvaranje u format shape, koji mi je bio potreban za

kasnije korištenje u programu GeoMedia Professional, objasnit ću u poglavlju Praktičan rad.

6. GeoMedia Professional

GeoMedia Professional je program proizvođača Intergraph Corporation namijenjen za

sakupljanje GIS-podataka, nadopunu i održavanje baza podataka te pretvaranje informacija u

precizne gotove karte za distribuciju i prezentiranje. Kao alat za analizu i prezentiranje glavna

prednost programa je to što omogućava kombiniranje prostornih podataka iz različitih izvora,

različitih formata i različitih kartografskih projekcija u jedinstvenom okruženju, te izradu

visoko kvalitetnih karata koristeći te podatke. Možemo ispisati karte, dodavati rubove,

margine i ostale završne detalje.

Integrirano vektorsko i rastersko pogađanje (snapovi) omogućuje prikupljanje

vektorskih podataka iz rasterskih slika. Program omogućuje stolno digitaliziranje i vektorsku

transformaciju podataka. Na slici 34 prikazano je sučelje programa GeoMedia Professional i

prikaz obrađenih podataka u gradu Bjelovaru. Linije predstavljaju ceste, a točke objekte.

Slika 34. Sučelje programa GeoMedia Professional

Unutar programa koristio sam jedan dio njegove mogućnosti za vektorizaciju, unos i

obradu podataka koji ću detaljnije objasniti u poglavlju Praktičan rad. Ovdje ću pojasniti

osnove pojmove programa.

6.1. GeoWorkspace

GeoWorkspace je područje, okruženje u kojem radimo, kroz koji gledamo prostorne

podatke. Možemo podešavati razne opcije okruženja, promijeniti koordinatni sustav, ubaciti

kartu ili rastersku sliku kao pozadinu. Sva podešavanja bit će zapamćena nakon što snimimo

okruženje.

Prilikom prvog korištenja programa potrebno je kreirati ili otvoriti postojeći

GeoWorkspace (prostorno radno okruženje). Bez njega nećemo biti u mogućnosti unijeti bilo

kakve podatke u program te ih obrađivati. Program na početku otvara prozor dobrodošlice i

nudi mogućnosti učenja programa kroz kratki tečaj, otvaranje postojećeg okruženja ili

kreiranje novog (slika 35).

Slika 35. Početni prozor programa

Postavljanjem na opciju otvaranja novog okruženja, Create New Geoworkspace,

možemo napisati svoj naziv za okruženje, kreirati dokument (document) ili predložak

(template), ako označimo prazan kružić kod ove dvije opcije u donjem dijelu prozora (slika

36)

Slika 36. Kreiranje novog radnog okruženja

6.2. Warehouse

Kada kreiramo okruženje potrebno je ubaciti podatke unutar njega. To činimo pomoću

veza na warehouse (skladište podataka) koje možemo predočiti kao prostor u kojem su

sadržani naši podaci. To je izvor prostornih podataka za GeoMediu. Iz radnog okruženja

kreiramo veze prema jednom ili više skladišta podataka kako bismo prikazali podatke na

ekranu. Svako skladište sadrži samo jedan tip prostornih podataka, a GeoMedia podržava

Access, MGE, FRAMME, MGE Segment Manager, ARC/INFO, Oracle, ArcView, MapInfo,

MGDM ili CAD formate.

Program omogućuje spajanje i prikaz više prostornih podataka istovremeno. Na primjer,

možemo spojiti MGE skladište, ARC/INFO skladište i ArcView skladište i gledati podatke iz

različitih izvora kao integriranu kartu.

Spajanje odnosno kreiranje veza izvršavamo klikom na Warehouse na alatnoj traci

programa, te opciju New Connection. Program automatski otvara čarobnjak koji nas dalje

vodi do uspostavljanja veze (slika 37).

Slika 37. Izbornik Warehouse i čarobnjak za spajanje veze

Skladište sadrži i položajne (geometrijske, grafičke) i atributne (pridjevne, negrafičke)

informacije. Na primjer, parcela može biti prikazana kao grafičko područje i definirana

pomoću atributne, negrafičke informacije kao vlasničko ime, datum prodaje i sl.

Jedan od bitnijih pojmova za program GeoMedia je feature (prostorni element, svojstvo,

obilježje), koji označava prostornu jedinku prikazanu geometrijski na karti, a definiranu

negeometrijskim atributima u bazi podataka.

Elementi su sadržani u elementarnim klasama (feature classes) u kojoj je svaki prostorni

element dodijeljen. Na primjer, u projektu imamo elementarne klase županije, gradovi, pa je

tako Zagreb prostorni element sadržan u klasi gradovi, Zagrebačka županija u klasi županije.

Prostorni elementi su grafički prikazani u prozoru karte (map window), a negrafički u

prozoru podataka (data window) pomoću atributa. Možemo prikazati na ekranu bilo koji

prozor karte ili podataka istovremeno ili odvojeno, no oni su povezani tako da se promjene

koje napravimo u bilo kojem prozoru reflektiraju i u drugom.

Elemente prikazujemo u prozoru karte dodavajući ih u tumač znakova (legend). Tumač

znakova je kontrola prozora karte. U njoj podešavamo način prikaza, isključujemo i

uključujemo prikaz pojedinih prostornih elemenata.

Na slici 38 je tumač znakova na kojoj su prikazani elementi

linije (Bj_line) i točke (BJ_poi). Ostali elementi su isključeni tako da

se ne vide na ekranu i imaju sivkastu boju teksta. Kosa strelica

označava da je prostorni element na karti moguće locirati

(locatable).

Slika 38. Tumač znakova

6.3. Izbornici

Program sadrži mnoštvo alata i izbornika (slika 39). Najčešće sam koristio izbornike

Skladište (Warehouse), Prozor (Window) i Pogled (View). Za sve druge potrebe koristio sam

alatne trake (snimanje projekta, ubacivanje prostornih elemenata, zumiranje...)

Slika 39. Izbornici i alati programa GeoMedia Professional

Izbornik Skladište (Warehouse) nudi opcije:

New Warehouse – novo skladište, kreiranjem skladišta omogućujemo uspostavu veze.

Potrebno je kreirati novo skladište Access ili Oracle jer ono ima mogućnost čitaj/piši

(read/write) dok kreiranjem bilo kojeg drugog skladišta imamo mogućnost samo čitanja (read

only) tako da ne možemo upisivati dodatne podatke.

Warehouse Coordinate System – podešavanje koordinatnog sustava.

New Connection – uspostava veze između radnog okruženja i skladišta.

Edit Connection – pokazuje popis veza koje se mogu uspostaviti, te stanje (čitaj/piši ili samo

čitaj), ime veze, tip veze (Access, ArcView...), lokaciju na disku svake od veza.

Import from Warehouse – unošenje podataka iz jednog tipa u drugi. Jako bitna opcija, ako

nam je potrebna veza čitaj/piši. Prebacujemo podatke iz veze samo čitaj (ArcView) u vezu

čitaj/piši (Access) tako da možemo obrađivati podatke.

Export – služi za iznošenje gotovih, obrađenih podataka izvan programa. Možemo birati

različite formate (Design file, Shapefile, MapInfo format, Oracle i MS SQL server). Ja sam

koristio izlaz u Shapefile.

Output to feature class – šaljemo elementarne klase s kojima smo već prije uspostavili vezu

(čitaj/piši) na ekran.

Feature class definition – kreiranje i pregled elementarnih klasa koje smo unijeli i atributa za

svaku od njih.

Izbornik Prozor (Window) omogućuje kretanje i prikaz

između prozora karte (Map window) i prozora podataka (Data

window) za svaku vezu koju smo uspostavili (slika 40). Možemo

otvoriti:

New Map Window – novi prozor karte.

New Data Window – novi prozor podataka.

Layout Window – ulazimo u novi prozor kojim podešavamo kartu

za ispis.

Slika 40. Izbornik Prozor

Pomoću opcija Cascade, Tile Horizontally i Tile Vertically može se promijeniti izgled

ekrana tako da se podijeli ekran u dva ili više dijelova radi lakše preglednosti i interakcije

između dva prozora (karte i podataka).

Svaku promjenu koju izvedemo za prozor karte odrazit će se i na prozoru podataka.

Takav pregled je koristan jer klikom na određenu liniju (cesta) ili točku (interesantno mjesto)

na prozoru karte atributi u prozoru podataka označe se žutom linijom te ih možemo mijenjati

ako je potrebno (slika 41).

Slika 41. Vertikalno podijeljen ekran na prozor karte i prozor podataka

Izbornik Pogled (View) nudi opcije (slika 42):

Zoom - smanjivanje mjerila, prikaz manje površine s

više detalja, te povećanje mjerila, prikaz veće površine

s manje detalja.

Fit All – automatsko podešavanje mjerila tako da sam

sadržaj stane u jedan ekran.

Pan – pomicanje karte po ekranu s mišem.

GeoWorkspace Coordinate System – podešavanje

parametara koordinatnog sustava, ako je potrebno.

Precision Coordinates – uključenje ili isključenje

prikaza koordinata na ekranu.

Legend - uključenje ili isključenje prikaza tumača

znakova na ekranu. Slika 42. Izbornik Pogled North Arrow - uključenje ili isključenje prikaza smjera

sjevera na ekranu. Moguće je birati razne oblike prikaza.

Scale - uključenje ili isključenje prikaza mjerila na ekranu (slika 43).

Slika 43. Prikaz mjerila

na ekranu

Display Properties – podešavanje mjerila i rotacije karte.

Toolbars – prikaz alatnih traka na ekranu.

7. Praktičan rad

Plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju treba biti konačan proizvod ovog

diplomskog rada. Dogovorio sam s tvrtkom Navigo Sistem iz Zagreba da mi posude ručni

GPS-uređaj za potrebe diplomskog rada. Položajna točnost ručnih GPS-uređaja je od 5 do 15

metara, što je zadovoljavajuće za potrebe cestovne navigacije ili kasnije u turističke svrhe.

Praktični dio diplomskog rada može se podijeliti u četiri koraka:

1) Mjerenje GPS-uređajem GARMIN eTrex Legend

2) Prijenos snimljenih podataka sa GPS-a na računalo

3) Obrade podataka programima MapSource, ArcView i GeoMedia Professional

4) Ubacivanje sređenih podataka u MapSource i GPS-uređaj radi navigacije

7.1. Mjerenje GPS-uređajem GARMIN eTrex Legend

Prvi zadatak bio je upoznavanje s mogućnostima GPS-uređaja i promjena nekih

početnih postavki. Nakon što sam ubacio baterije uključio sam uređaj i ostavio ga desetak

minuta da prikupi signale satelita radi postavljanja točne lokacije. U tvrtki Navigo Sistem

ubacili su u uređaj njihovu verziju karte CroGuide 3.2 na kojoj su ucrtane karte Hrvatske,

Slovenije i Bosne i Hercegovine. Hrvatski jezik je automatski postavljen.

U glavnom izborniku uređaja (objasnio sam u poglavlju 3) pod opcijom Jedinice (Units)

postavio sam za prikaz visine, brzine i dubine metrički sustav, za poziciju stupnjeve, minute i

sekunde i za datum karte WGS 84. Također sam u glavnom izborniku pod opcijom

Podešavanja (Setup) u Sistemu (System) uključio WAAS i pod opcijom Tragovi (Tracks)

uključio prikaz traga na ekranu. Zatim sam u izborniku Karta (Map) podesio orijentaciju na

smjer sjevera, auto zumiranje na isključeno, za prikaz detalja opciju na najviše, isključio sam

držanje ceste i uključio kopno kao način prikaza.

Nakon tih podešavanja krenuo sam na samo mjerenje. Za potrebe snimanja koristio sam

automobil. Uređaj sam postavio ispod prednjeg stakla tako da je antena usmjerena prema

nebu. U početku snimanja često sam kontrolirao broj vidljivih satelita, stanje baterija i

popunjenost memorije. Kasnije sam najveću pažnju posvetio broju vidljivih satelita. Uređaj je

gotovo uvijek primao više od četiri satelita i tada je točnost pozicije bila oko 6-8 metara.

Ulaskom između visokih zgrada uređaj je pokazivao smanjenu točnost pozicije na oko 15

metara.

Zanimljivo je da uređaj ne gubi na točnosti pozicije pri većim brzinama automobila.

Primjetio sam to kada sam snimao zaobilaznicu oko grada gdje se postižu veće brzine. Uređaj

gubi signal kada se naglo zaokrene automobil ili promjeni smjer za 180°. Tada može doći do

naglih skokova od 10-20 metara tako da sam izbjegavao naglije pokrete, a brzina vozila nije

prelazila 50 km/h (osim na zaobilaznici).

Samo snimanje sam obavljao od 8. do 13. prosinca 2004. godine. Prošao sam kroz sve

ulice u gradu Bjelovaru i užoj okolici automobilom, dok sam pješice snimio pješačke zone u

samom centru grada i oko tržnice.

Na zaslonu ekrana uređaj je ostavljao trag (opcija Log On) tako da sam mogao vidjeti

kojim ulicama sam prošao. Istovremeno prilikom svakog prolaza pokraj nekog zanimljivog

mjesta (benzinske pumpe, ljekarne, škole, restorana, upravne zgrade...) pritisnuo sam tipku

click stick duže od dvije sekunde kako bi uređaj markirao točku (waypoint). Uređaj otvara

ekran Označi točku (Mark Waypoint) na kojem vidimo broj točke i možemo upisivati naziv

točke (slika 44).

Slika 44. Opcija Označi točku (Mark Waypoint)

Dosta je nespretno upisivati naziv za svaku točku pa sam vodio zapisnik svih

markiranih točaka radi lakšeg snalaženja kasnije u obradi podataka. Zapisivao sam broj točke,

naziv objekta i udaljenost od ceste. Na kraju snimanja u uređaju je bilo preko 200 km tragova

i oko 140 markiranih točaka.

7.2. Prijenos podataka sa GPS-uređaja na računalo

Za prijenos podataka koristio sam program

MapSource v6.3. Spojio sam uređaj kablom s

računalom na serijski ulaz (COM1). U trakama alata

odabrao sam Otvaranje s GPS uređaja (Receive From

Device). Označio sam tragove (tracks) i točke

(waypoints) kako se vidi na slici 45 i ubacio podatke

u računalo.

Nakon prijenosa prebačeni podaci se prikažu na

karti. Možemo promijeniti mjerilo prikaza i vidjeti

kuda smo se kretali. Podatke sam spremio i napravio

izlaz (Export) podataka u formatu .dxf. Posebno

sam napravio izlaz za tragove i posebno za točSlika 45. Prozor za prijenos

podataka ke.

7.3. Obrada podataka

GeoMedia Professional je glavni program u kojem sam obrađivao podatke. Prije

ubacivanja podataka u GeoMediu morao sam sve podatke prebaciti u format shape, a za to

sam koristio program ArcView. Program omogućuje ubacivanje velikog broja podataka

različitih formata (extensions).

Prije nego sam ubacio podatke podesio sam format

koji koristim. U izborniku File izabrao sam opciju

Extensions (slika 46). Nakon toga u prozoru koji nam se

otvara označio sam kvačicu kod CAD reader (slika 47),

jer koristim format .dxf. Za potvrdu kliknuo sam OK.

Slika 46. Izbornik File

U izborniku View izabrao sam

dokumenta na disku (slika 48). Dok

u programu MapSource (opcijom Ex

Slika 48. Prozor za dod

Klikom na OK podaci su učit

uključiti ili isključiti prikaz tragova

Opcijom Convert to Shapefile

shape (slika 49).

Slika 47. Prozor Extensions

Add Theme i otvorio mi se prozor u kojem biram lokaciju

ument koji otvaram sadrži tragove i točke koje sam snimio

port).

avanje podataka (theme) u programu ArcView

ani i prikazani na ekranu (slika 32, poglavlje 5). Možemo

ili točki na ekranu.

u izborniku Theme napravio sam prebacivanje u format

Slika 50

Spremljeni podaci sada

program GeoMedia Professional.

(GeoWorkspace) s nazivom Bjel

ArcView Bjelovar i odmah sam u

points.shp (točke) pomoću opcije N

poglavlje 6).

e

Kreirao sam još jedno skladiš

podataka dok skladište ArcView ne

Warehouse prebacio sam podatke u

se čarobnjak koji nas vodi kroz post

Slika 49. Izbornik Them

. Čarobnjak prijenosa podataka

su spremni za unos u

Prvo sam kreirao novo prostorno radno područje

ovar. Zatim sam kreirao novo skladište pod nazivom

spostavio vezu s mojim podacima lines.shp (tragovi) i

ew Connection izbornika Skladište (Warehouse) (slika 37,

te tipa Access jer mi ono omogućuje promjene unutar baze

omogućuje (skladište samo čitaj). Opcijom Import from

novo skladište Bjelovar Access. Odabirom opcije otvara

upak (slika 50).

7.4. Rad s atributima

Sada je potrebno kreirati atribute za svaki prostorni element (feature). Prostorni

elementi u ovom projektu su linije (ulice) i točke (zanimljive lokacije). U izborniku Skladište

pod opcijom Feature Class Definition unio sam nove elementarne klase u skladištu Bjelovar

Access (slika 51).

Slika 51. Definiranje elementarnih klasa

Naredbom New kreirao sam elementarnu klasu BJ_line za linije.

Slika 52. Atributi klase BJ_line

U klasi BJ_line nalaze se linije koje predstavljaju tragove odnosno ulice. Kreirao sam

po nekoliko atributa koje sam preuzeo iz tvrtke Navigo Sistem (slika 52). Atributi su standard

za GARMIN-ove proizvode i predstavljaju:

- GRMN-TYPE – kategorija ceste. Oznake su poredane po važnosti (OTHER_HWY

označava autocestu ili brzu cestu (oko 1% ukupnih cesta), ARTERIAL – prometna glavna

cesta (oko 2%), COLLECTOR – glavna cesta (oko 7%), RESIDENTIAL – normalna cesta

(oko 90%) i TRAIL – pješačka zona, ulica u kojoj je zabranjeno voziti).

- NAME – naziv ulice.

- ONE_WAY – oznaka da li je ulica jednosmjerna (Y/N).

- ROUTE_LVL – brojčana oznaka ovisna o kategoriji ceste. O broju ovisi debljina linije

kojom će se iscrtati prometnica. Što je prometnica veće važnosti iscrtat će se debljom linijom.

(TRAIL – 1, RESIDENTIAL – 1, COLLECTOR – 2, ARTERIAL – 3, OTHER_HWY – 4)

- TURN_RSTRS – zabrana skretanja iz jedne ulice u drugu.

- LINK_ID – identifikacijski broj. Svaka ulica odnosno dio ulice ima svoj jedinstveni broj.

Dogovorno sam započeo od broja 75 000 jer su ostali identifikacijski brojevi već upotrebljeni

u ostalim gradovima.

- ID – broj koji GeoMedia automatski postavlja. Postavio sam ključ u tablici atributa jer

pomoću ovog broja program raspoznaje svaki element zasebno.

Naredbom New opcije Feature Class Definition kreirao sam i elementarnu klasu BJ_poi

za točke i dodao atribute također preuzete iz tvrtke Navigo Sistem (slika 53). U klasi BJ_poi

nalaze se točke koje predstavljaju markirane točke.

Atributi predstavljaju:

- GRMN_TYPE – restoran (RESTAURANT), škola (SCHOOL), benzinska pumpa (GAS),

banka (BANK)...

- NAME – naziv objekta.

- STRT_ADDR – adresa objekta.

- PHONE – broj telefona objekta.

- ID – broj koji GeoMedia automatski postavlja. Postavio sam ključ u tablici atributa jer

pomoću ovog broja program raspoznaje svaki element zasebno.

7.5. Iscrtavanje linija i točaka

Nakon unošenja atributa k

sam klasu BJ_line. U traci alata

za automatsko prekidanje. Ta o

druga siječe. Na svakom križanj

Povlačio sam linije po tra

GPS-uređaj ostavlja trag svaki p

prošao sam samo jedanput, pa j

Bjelovaru ima dosta slijepih ulic

su bila prikazana dva traga. Ta

morao tražiti sredinu između trag

Na slici 54 vidi se način

ucrtanu cestu dok svjetlo plava b

Slika 53. Atributi klase Bj_poi

renuo sam iscrtavati linije. Klikom na Insert Feature odabrao

izabrao sam višestruku liniju (polyline). Uključio sam opciju

pcija omogućuje prekidanje linije na dvije na mjestu gdje ju

u linija se lomi i dobiva novi identifikacijski broj (LINK_ID).

gu (track), a ako je bilo više tragova tražio sam sredinu jer

uta kada sam prošao kroz ulicu. Kroz pojedine ulice u gradu

e kasnije u obradi bio prikazan na ekranu samo jedan trag. U

a tako da sam morao proći barem dva puta kroz istu ulicu, pa

kođer kroz neke glavne ulice prošao sam puno puta pa sam

ova.

povlačenja linija preko tragova. Crvena linija označava već

oja označava trenutno ucrtavanje ceste.

Slika 54. Iscrtavanje linija preko tragova

Za svaki početak ulice lijevim klikom miša označio sam prvu točku dok se kraj ulice

označava desnim klikom miša (End Feature). Odmah se otvara prozor s atributima za taj

element (slika 55).

Slika 55. Unos atributa za linije

U prazna mjesta upisao sam podatke o svakoj ulici. Svaki dio ulice od križanja do

križanja ima svoj jedinstveni broj (LINK_ID) koji sam ručno unosio. Slika 56 pokazuje način

na koji se označavaju atributi za svaki dio ulice (jedinstveni LINK_ID).

Posebno sam

(Insert Feature) i

Program sam prep

zabranu skretanja

ulice u smjeru dop

Kod unošen

klasu BJ_poi. GPS

nego sam ih označ

Slika 56. Prikaz atributa za linije (ulice) i točke (objekte)

pazio na označavanje jednosmjernih ulica. Postavljao sam početak ulice

kraj ulice (End Feature) u smjeru u kojem se smije kretati, a ne obrnuto.

oznaje u kojem je smjeru ulica jednosmjerna tako da ne treba postavljati

(TURN_RSTRS). Zato je potrebno označiti početak i kraj jednosmjerne

uštenog kretanja.

ja točaka postupak je isti samo sam kod odabira Insert Feature označio

-uređaj smješta markirane točke direktno na trag pa sam ih pomaknuo prije

io i upisao atribute.

Korisniku plana potrebno je pokazati točnu informaciju gdje se nalazi objekt i kako doći

do njega. Na primjer, benzinska pumpa se nalazi s lijeve strane ceste i ne može joj se prići

automobilom ako se nalazimo s desne strane. U zapisniku koji sam vodio tijekom mjerenja

obilježio sam s koje strane ceste se nalazi pojedini objekt i udaljenost objekta od ceste. Točke

sam pomicao na ekranu Alatom Pomiči (Move). Označio sam pojedinu točku i pomaknuo je

na lijevu ili desnu stranu ulice (slika 57).

Slika 57. Pomicanje točaka s lijeve ili desne strane ceste

Poslije pomicanja točke na traci alata izabrao sam opciju Točka (Point). Postavio sam

kursor miša iznad točke i lijevim klikom označio mjesto gdje se točka nalazi. Odmah se

otvara prozor za unošenje atributa (slika 58). Ručno sam unio sve podatke u kućice o

dotičnom objektu.

Slika 58. Atributi klase BJ_poi

Nakon unošenja svih atributa za linije i točke pregledao sam podatke u prozoru

podataka i u prozoru karte (objasnio sam u poglavlju 6.3). Za neke ulice propustio sam upisati

pravu kategoriju (GRMN_TYPE) i oznaku jednosmjernosti (ONE_WAY). To sam lako uočio

klikom na svaki dio (linije) ulice dok sam pogled na ekranu podesio da se vertikalno podijeli

između prozora podataka i karte (slika 41, poglavlje 6.3).

Pomoću opcije Export izbornika Skladište (Warehouse) podatke sam spremio u formatu

shape. Izabrao sam posebno elementarnu klasu BJ_line za izvoz (slika 59) i posebno za klasu

Bj_poi (slika 60).

Slika 59. Izvoz linija u datoteku .shp Slika 60. Izvoz točaka u datoteku .shp

7.6. Plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju u programu MapSource

Sređene podatke (BJ_line.shp i BJ_poi.shp) poslao sam e-poštom u tvrtku Navigo

Sistem koja je ubacila određene kartografske oznake specifične za GARMIN-ove proizvode.

Taj dio obrade je zaštićen od strane proizvođača programa, odnosno tvrtke GARMIN. Tvrtka

Navigo Sistem poslala mi je obrađene podatke koje sam ubacio u program MapSource. Slika

61 prikazuje plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju u programu MapSource.

Slika 61. Plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju u programu MapSource

Plan grada Bjelovara za cestovnu navigaciju je gotov. Pomoću trake alata za izradu rute

(slika 24, poglavlje 4.1) odabrao sam rutu između dvije točke (slika 62).

Slika 62. Primjer rute dvije točke

Program omogućuje izradu ruta s više točaka (slika 63) i odabire putanju kojom će se

najlakše doći do odredišta.

Slika 63. Primjer rute više točaka

8. Zaključak

Zadatak ovog diplomskog rada bio je napraviti aktualan plan grada Bjelovara za

cestovnu navigaciju.

Pokazao sam mogućnost primjene GPS-tehnologije u izradi karata za navigaciju.

Položajna točnost ručnih GPS-uređaja zadovoljava potrebe cestovne navigacije. Pokazao sam

kako se služiti uređajem GARMIN eTrex Legend.

Obradio sam podatke u GIS-alatima ArcView i GeoMedia Professional. Pokazao sam

način označavanja linija koje predstavljaju ceste i unošenja pozicije zanimljivih lokacija u

gradu. Za svaki element unio sam dodatne opisne podatke (atribute) koji upotpunjuju kartu.

Ubacivanjem potpuno obrađenih podataka u program MapSource može se vidjeti da

sam uspio obnoviti dosadašnje stanje kako je prikazivan grad Bjelovar u karti za cestovnu

navigaciju CroGuide v3.2.

Kako se može vidjeti u prilozima A i B razlika je uočljiva.

Prilog A predstavlja prikaz Bjelovara u dosadašnjoj verziji karte za cestovnu navigaciju

CroGuide v3.2.

Prilog B predstavlja prikaz Bjelovara (u idućoj verziji iste karte) nakon izmjere, obrade i

unosa dodatnih podataka u ovom diplomskom radu.

Kartu sam učitao u GPS-uređaj i dobio sam prikaz plana grada na zaslonu GPS-uređaja

GARMIN eTrex Legend.

Pomoću Glavnog izbornika mogu unositi rute od objekta do objekta, mogu pretraživati

gdje se nalazi određena zanimljiva lokacija (restoran, ljekarna, hotel, upravna ustanova ...).

Uređaj nas može navoditi do odredišta koji smo odabrali što je bio cilj ovog diplomskog rada.

Nadam se da će ovaj plan pomoći ljudima lakše i brže snalaženje u gradu Bjelovaru.

9. Prilozi

Prilog A

Prilog B

10. Literatura

ArcView GIS, ESRI, California, USA

Bačić, Ž., Bašić T. (1999.): Satelitska geodezija II (skripta), Sveučilište u Zagrebu, Geodetski

fakultet, Zagreb

Lapaine, M., Vučetić, N., Tutić, D. (2001.): Kartografija i AutoCAD Map, Sveučilište u

Zagrebu, Geodetski fakultet, Zagreb

Rad s programom GeoMedia Professional (2000.): Working with GeoMedia Professional,

Intergraph Corporation, Alabama, USA

Slukan Altić, M. (2003.): Povijesni atlas gradova, Državni arhiv Bjelovar, Hrvatski državni

arhiv, Zagreb

Upute za program MapSource, Navigo Sistem, Zagreb

Upute za GARMIN eTrex Legend (2002.): eTrex Legend personal navigator, GARMIN

International, Kansas, USA

Koristio sam informacije sa sljedećih web adresa:

http://navigo-sistem.hr

http://gpsinformation.net/

http://gpsinformation.net/etrexlegend.htm

http://gpsinformation.net/waas/legend-shots.html

http://garmin.com/products/etrexLegend

11. Životopis

Osobni podaci

Ime i prezime: Ivan Tomljanović

Datum rođenja: 15. svibnja 1976.

Mjesto rođenja: Bjelovar

Država rođenja: Republika Hrvatska

Nacionalnost: Hrvat

Bračni status: oženjen

Podaci o školovanju

1983. - 1991. IV. osnovna škola, Bjelovar

1991. - 1995. Prirodoslovno-matematička gimnazija, Bjelovar

1995. godine upis na Geodetski fakultet u Zagrebu

1997.-1999. demostrator iz predmeta Geoinformatika II

1999.-2001. predsjednik podružnice studentskog zbora na Geodetskom fakultetu