Základy efektivního použití GPS s papírovou mapou

KompasV poslední době mi přišlo několik dotazů, reagujících na můj článek o systému S-42. Všichni tazatelé hledají odpověď na stejnou otázku. Jako příklad uvedu zkrácenou verzi jednoho z mailů.

Nově jsem si koupil GPS – hlavně kvůli výletu do Ruska. Zkoušel jsem sehnat nějaké kalibrované mapy které bych do toho mohl nahrát ale nějak jsem nic nenašel. Při hledání na internetu jsem objevil tvůj článek a svitla mi naděje že všechny ty ruský papírový mapy co jsem si postahoval by šly nějak využít…
Pokud tedy zkalibruji mapu v oziexploreru je možné ji pak nahrát do GPS přístroje?

Má odpověď je jednoduchá a  stručná – ne. Naskenovanou mapu, ani když je zkalibrovaná, do GPS nenahrajete.

Proč tedy všechny ty procedury s kalibrací mapy v PC a nastavováním GPS podstupovat? Má to nějaký význam?

Samozřejmě že ano. Musíme se ale smířit s tím, že nebudeme používat jen samotný navigační přístroj. Vždy budeme muset použít i papírovou mapu.

Myslím si, že to je spíš výhoda – na velké ploše papírové mapy budete mít podstatně lepší přehled o svém okolí, než jaký získáte s pomocí sebelepšího displeje kapesního formátu.

Několik základních pojmů a postupů pro efektivní použití navigačního přístroje spolu s papírovou mapou shrnuje následující text.

Určení polohy

V bodě A je deklinace nulová. Vzhledem k pohybu magnetického pólu se však tento stav změní. Deklince v bodě C je dána úhlem delta, který se časem bude zmenšovat.

Geografický (G) a magnetický (M) pól. Magnetický pól se pohybuje (žlutá šipka). V bodě A je deklinace nulová. Vzhledem k pohybu magnetického pólu se však tento stav změní. Deklinace v bodě C je dána úhlem delta, který se časem bude zmenšovat. Úhly beta představují skutečný a magnetický azimut trasy z C do D.

Na papírových mapách je vytištěna jakási souřadnicová síť. Pokud se na takové mapě chcete najít s pomocí GPS, musíte přirozeně zajistit, aby systém souřadnic, který GPS používá, byl totožný s tím, který je využit na mapě. Na svém přístroji si pak přečtete souřadnice a podle nich najdete svou polohu na papírové mapě.

Navigace

Očekávám, že se s pomocí GPS přístroje dozvím kterým směrem se vydat a jak daleko asi bude třeba jít. Je-li GPS nastavena na stejný souřadnicový systém jako má moje mapa, odečtu z mapy souřadnice bodu vložím do GPS a spustím navigaci na tento bod.

Odečítání souřadnic bodů a jejich vkládání do přístroje je práce zdlouhavá, nepřesná a za  určitých okolností (spěcháme, je špatné počasí a podobně) i stresující. Proto je vhodné si ji maximálně usnadnit domácí přípravou. A k tomu právě poslouží naskenovaná a zkalibrovaná mapa.

Ještě doma si v Oziexploreru na takové mapě označím různé zajímavé body – mohou to být sedla, soutoky řek, křižovatky cest a podobně. Tyto body nahraji do GPS. Mapu i s označenými body si vytisknu a vezmu na cesty. Když dojde na navigaci, podívám se na mapu a vidím, že se potřebuji dostat například k bodu, který jsem si označil číslem 234. GPS-ce tedy nařídím navigovat na zvolený bod a ušetřím si jednak odečítání jeho souřadnic z mapy a jednak jejich zadávání do GPS. Tento postup bude tedy rychlejší a téměř jistě i přesnější. Zmenším tím také pravděpodobnost vlastní chyby.

Azimut

Pokud jsem na cestách mimo civilizaci, může vyvstat problém s výdrží baterií. Je vhodné používat GPS co nejméně a kdykoli to půjde, nahradit její funkci něčím jiným. Základem bude v takovém případě buzola.

Rozhodnu-li se nechat navigovat přímo na nějaký zvolený bod, udělám to tak, že nechám GPS-ku ukázat, jaký je azimut k onomu bodu. Azimut je (jak známo) úhel mezi směrem pochodu a severem. Tento azimut pak nastavím na buzole a GPS mohu klidně vypnout. Velký díl navigace pak místo družic a složitých výpočtů přebírá magnetické pole Země.

Deklinace

azimut

Příklad zobrazení azimutu na GPS. Písmenko T znamená, že se jedná o skutečný (true) azimut. Tedy o azimut vůči geografickému severu.

Příklad nastavení GPS

Příklad nastavení GPS. Tento přístroj nám kromě severu skutečného a magnetického nabízí ještě směr podle použité souřadnicové sitě a směr uživatelsky definovaný.

Při použití buzoly nesmíme zapomenout na magnetickou deklinaci. Jak známo, geografický pól není totožný s pólem magnetickým. Směr, který ukazuje střelka, se od severu liší o určitý úhel – magnetickou deklinaci.

GPS přístroje obvykle v nastavení nabízejí dvě možnosti zobrazení azimutu. Musíme se rozhodnout mezi skutečným azimutem a azimutem magnetickým. Skutečný azimut představuje úhel mezi směrem pochodu a směrem ke geografickému severu, zatímco magnetický azimut představuje úhel vůči směru k pólu magnetickému. Pro použití s buzolou je možné využít každý z nich, s každým se ale pracuje trochu jinak.

Použijeme-li volbu magnetický azimut, dáváme tím vlastně svému navigačnímu přístroji velkou důvěru. Znamená to totiž, že GPS sama opraví skutečný azimut o hodnotu deklinace. GPS přístroj musí mít „vestavěný“ model magnetického pole země včetně jeho vývoje v čase a místních anomálií. Jedině pak bude magnetický azimut fungovat správně. Použití s buzolou je pak triviální – údaj nastavíme a můžeme vyrazit.

Při volbě skutečného azimutu je práce s deklinací na nás. Na mapě by měla být hodnota deklinace uvedena. Bývá tam napsaný stav k určitému datu a rychlost změny (např. 0,4 stupně za rok), takže si aktuální hodnotu pro dnešní datum musíme spočítat. Skutečný azimut poté opravíme o magnetickou deklinaci, výsledek nastavíme na buzole a vyrazíme. Některé buzoly nám práci usnadní. Na stupnici nastavíme skutečný azimut a na druhé stupnici poté hodnotu deklinace – ušetříme si tak výpočet.

Pro systém S-42 je důležité, že síť souřadnic nemíří severo-jižně resp. východo-západně. Pokud bychom chtěli použít tuto síť pro měření azimutu, museli bychom na GPS použít volbu „Grid“ (viz obrázek vpravo), která zajistí, že se azimut bude určovat vůči směru souřadnicové sítě.

Jaká je hodnota magnetické deklinace v České republice, to se můžete dozvědět například na Wikipedii. Pokud vás zajímá hodnota kdekoli na světě, zkuste použít třeba on-line matematický model Americké Národní geofyzikální laboratoře.

Praktické informace o různých úhlových mírách, s nimiž se můžete setkat při uvádění deklinace na mapě najdete v tomto článku.

Inklinace

Dodejme ještě, že ve skutečnosti střelka nemíří přímo k magnetickému pólu, ale orientuje se ve směru siločar magnetického pole. Obzvlášť v polárních oblastech nejsou siločáry rovnoběžné se zemským povrchem a dochází k jevu, kdy se střelka sklání vůči vodorovné rovině – magnetické inklinaci. Inklinaci je možné kompenzovat buzolou se speciální konstrukcí střelky – takzvanou globální střelkou.

~*~

  1. Boudný Jiří

    Osobně si myslím, že pro běžného uživatele GPS je využítí shora uvedených informací již něco navíc. Skutečná velikost magnetické deklinace je totiž pro běžnou orientaci naprosto zanedbatelná. Viz Praha odchylka 2 st. 30 min. Pro přesnou práci v terénu při větších vzdálenostech (zeměpisné mapy, geologické mapy atd. je však nezbytná. Článek dává dobrou informaci jak s touto veličinou pracovat aby pomáhala a ne škodila.

    • Tomáš Hruš

      Záleží na tom, co považujete za běžnou orientaci. Řekl bych, že v Praze se bez busoly celkem obejdu. Všimněte si ale, že jsem reagoval na e-mail, jehož pisatel se zajímá o navigaci v Rusku. Rusko je veliké a nejsou tam výjimkou ani oblasti s deklinací přes dvacet stupňů.
      Dnes může cestovat kdokoli kamkoli. Omezovat proto své navigační techniky zjednodušeními, která platí pro okolí mého bydliště samozřejmě lze, musí se to ale udělat s porozuměním věci.

  2. Tomáš Hruš

    Od doby, kdy jsem psal tenhle článek, se mnoho změnilo. Rastrové mapy je možné mahrát do novějších GPS přístrojů ve formě takzvaných Custom Maps.
    Slibuji, že na toto téma napíšu na blog příspěvek.

  3. J. Hrubý

    Chtěl bych vědět, jaká je hodnota magnet. deklinace pro 50°13´szš a 14°´30´ vzd. pro rok 2013? Byl bych velice rád, kdyby to někdo uměl zjistit.

      • Jan Hrubý

        Dobrý den, děkuji za zprávu, ještě jsem to pořádně neprobádal. Když tak se ozvu. Ještě jednou děkuji.

        zdraví Jan Hrubý

      • Tomáš Hruš

        Odkaz na Americkou národní geofyzikální laboratoř skutečně zastaral a už nevedl přímo na stránku s výpočtem deklinace. Aktualizoval jsem ho.

Zanechat odpověď

Vyplňte detaily níže nebo klikněte na ikonu pro přihlášení:

Logo WordPress.com

Komentujete pomocí vašeho WordPress.com účtu. Odhlásit /  Změnit )

Google photo

Komentujete pomocí vašeho Google účtu. Odhlásit /  Změnit )

Twitter picture

Komentujete pomocí vašeho Twitter účtu. Odhlásit /  Změnit )

Facebook photo

Komentujete pomocí vašeho Facebook účtu. Odhlásit /  Změnit )

Připojování k %s

Tento web používá Akismet na redukci spamu. Zjistěte více o tom, jak jsou data z komentářů zpracovávána.