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Konvertieren von GPS-Positionen in Google Maps

Konvertieren von GPS-Positionen in Google Maps


Ich habe eine Reihe von GPS-Koordinaten in einer Datenbank, die ich mit einer von der html5 Location API gelieferten Koordinate vergleichen möchte.

Meine Koordinaten sehen so aus:

 180325E 591947N

Dies ist vom Stockholmer Hauptbahnhof. Wenn ich diese Koordinaten in Google Maps eingebe, lande ich südwestlich von Stockholm in Google Maps. Wenn ich die von der html5 Location API bereitgestellten Koordinaten eingebe, lande ich direkt neben dem Stockholmer Hauptbahnhof in Google Maps (das ist mein korrekter Standort).

Das gleiche Muster gilt für alle Koordinaten, die ich aus meiner GPS-Koordinatendatenbank anliefere.

Was geht hier vor sich? Ich habe gelesen, dass Google Maps WGS84 verwendet, ebenso wie die Koordinaten aus meiner Datenbank. Ich habe auch gelesen, dass die HTML5-Positions-API WGS84 verwendet. Außerdem habe ich etwas über Google Maps mit Mercator Projection gelesen. Ich bin mir nicht sicher, welche Projektion die Koordinaten aus der Datenbank haben.

Idealerweise möchte ich einen Konverter, um zwischen den beiden Formaten zu konvertieren.

Irgendwelche Ideen?


Sie müssen sicher sein, ob die Koordinaten in Grad-Minute-Sekunde oder in Dezimalgrad angegeben sind.

Aus der von Ihnen gegebenen Probe ist es nicht leicht zu erkennen.

Wenn Sie Dezimalgrade benötigen, müssen Sie rechnenGrad + Minuten / 60 + Sekunden / 3600. Dies kann einfach mit jeder Tabellenkalkulation durchgeführt werden.

Hier ist Ihr Testpunkt, einmal als Dezimalgrad genommen und einmal von dms in dezimal umgewandelt:


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GIS-ähnliche Funktionalität in Google Maps mit ZeeMaps

Die klassische Funktionalität für Google Maps ist das computergestützte Äquivalent zum “Einstecken einer Stecknadel in eine Karte”, wenn auch eine sehr schicke Stecknadel mit der Möglichkeit, zusätzliche Informationen zu halten und anzuzeigen. ZeeMaps nimmt diese einfache Google Maps-Funktionalität und bringt sie zu etwas, das einem geografischen Informationssystem viel näher kommt. Mit ZeeMaps können Sie:

  • Erstellen Sie Standardkarten, Wohnungskarten (spezialisierte Immobiliendatenattribute) oder IP-Karten (Datenmarkierungen basierend auf dem Standort der IP-Adresse)
  • Importieren und exportieren Sie Daten im CSV-Format.
  • Importieren Sie eine Liste von Adressen und lassen Sie sie automatisch geokodieren und plotten. Oder importieren Sie Daten mit Breiten-/Längen-Koordinaten.
  • Definieren Sie Attributfelder für Ihre Daten und filtern Sie dann Ihre Daten basierend auf diesen Attributen.
  • Kommentieren Sie die Karte mit Text (getrennt von den Datenmarkierungen).
  • Zeigen Sie Daten in Kartenform, Listenform oder beidem an.
  • Wählen Sie Datenpunkte basierend auf der Entfernung von einem bestimmten Punkt aus (räumliche Auswahl).
  • Veröffentlichen Sie Karten im Web, entweder im schreibgeschützten Format oder erlauben Sie anderen, Punkte hinzuzufügen und zu ändern. Sie können auch Teilmengen der angezeigten Daten auswählen, während andere Datenmengen ausgeblendet werden.
  • Verknüpfen Sie Bilder und Audiodateien mit Datenmarkern und laden Sie sie hoch.
  • “Drucken” die Karte im PDF-Format.

Der Dienst ist kostenlos und kann ohne Registrierung genutzt werden (obwohl die Registrierung die Verfolgung und Verwaltung mehrerer Karten erleichtert). Die Benutzeroberfläche ist intuitiv und es gibt einen anständigen Hilfebereich. Obwohl einige Operationen ein paar mehr Schritte erfordern, als mir lieb ist, gibt es insgesamt nichts Wichtiges zu bemängeln, dass es sich um einen großartigen Google Maps-Dienst handelt, insbesondere zu dem Preis.

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Was passiert mit Google Maps, wenn sich tektonische Platten bewegen?

Als Physikautor suche ich immer nach neuen Metaphern, um Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen, und während ich an meinem letzten Buch arbeite, Gruselige Action aus der Ferne, dachte ich, ich vergleiche die Krümmung von Raum und Zeit mit der Bewegung der tektonischen Platten der Erde. Einstein erklärte die Gravitation als Krümmung der Raumzeit. Ein gut getroffener Baseball fliegt durch die Luft zum Handschuh eines Outfielders, weil er den Konturen der Raumzeit folgt, die die Masse des Planeten neu geformt hat. Die Veränderlichkeit der Raumzeit bedeutet auch, dass nichts im Universum eine feste Position hat, da der Rahmen, durch den die Position definiert wird, fließend ist. Und so etwas gilt auch für die Erdoberfläche. Nichts auf dem Boden hat feste Koordinaten, weil sich die Landschaft ständig verändert.

Aber dann fiel mir auf: Wenn nichts feste Koordinaten hat, wie bringen Sie dann Google Maps, Autonavigationssysteme und all die anderen Kartendienste ans Ziel? Vermutlich müssen sie die Koordinaten der Orte ständig aktualisieren, aber wie? Ich dachte, ich würde die Antwort schnell googeln und zu Einstein zurückkehren, aber eine Suche ergab bemerkenswert wenig zu diesem Thema. Wie es in meinem Leben erschreckend oft vorkommt, dauerte das, was ich dachte, 30 Sekunden dauern würde, mehrere Tage. Ich entdeckte eine beträchtliche Infrastruktur von Geographen, Geologen und Geodäten, die sich dafür einsetzen, dass Karten genau sind. Aber sie sind immer einen Schritt hinter die unruhige Landschaft. Geologische Aktivitäten können zu erheblichen Fehlern in den Karten auf Ihren Bildschirmen führen.

HAUSBEBEN: Dieser Screenshot stellte meine Position in Google Maps dar, während ich auf meinem Achterdeck stand. Wenn ich zu Google Earth gehe und Bilder vergleiche, die an verschiedenen Tagen aufgenommen wurden, stelle ich fest, dass mein Haus um bis zu 20 Meter springt.

Einer der Leute, mit denen ich sprach, war Ken Hudnut vom United States Geological Survey, ein Erdbebenforscher, der eines der ersten GPS-Netzwerke eingerichtet hatte, um Plattenbewegungen zu verfolgen. „Angenommen, Sie stehen mit Ihrem GPS-Empfänger mitten auf einer Straßenkreuzung und Sie erhalten die Koordinaten für Ihre Position“, sagte er. „Wenn Sie auf Google Earth schauen, befinden Sie sich nicht mitten in der Straßenkreuzung, sondern um einiges daneben.“ Mehrere Faktoren erzeugen diese Fehler. Consumer-GPS-Geräte haben eine Positionsunsicherheit von mehreren Metern oder mehr (in Google Maps durch einen Kreis dargestellt). Weniger bekannt ist, dass Karten und Satellitenbilder typischerweise um einen vergleichbaren Betrag falsch ausgerichtet sind. „Es ist zum Teil die GPS-Hardware, die die Genauigkeit einschränkt, und zum Teil kann es auch die Qualität der Georeferenzierung sein“, sagte Hudnut.

Eine interessante, wenn auch datierte Studie aus dem Jahr 2008 1 untersuchte Google Earth-Bilder in 31 Städten der entwickelten Welt und fand Positionsfehler im Bereich von 1 bis 50 Metern. Es ist nicht schwer, eigene Experimente durchzuführen. Das obige Bild zeigt meine Position in Google Maps, während ich auf meinem Achterdeck stand – eine Abweichung von etwa 10 Metern, viel größer als der angegebene Fehlerkreis. Wenn ich zu Google Earth gehe und Bilder vergleiche, die an verschiedenen Tagen aufgenommen wurden, stelle ich fest, dass mein Haus um bis zu 20 Meter springt.

Wenn Sie aufgepasst hätten, hätten Sie beim Aufwachen festgestellt, dass sich Ihr Haus nicht mehr auf dem gleichen Breiten- und Längengrad befand.

Im Großen und Ganzen ist das nicht viel, macht aber bei hohen Zoomstufen misstrauisch. Hudnut sagte, er sehe ständig Kartenfehler bei seiner Feldarbeit. Mit dem Fortschritt der Technologie werden wir alle auch. „Wir nähern uns schnell dem Tag, an dem die Leute von ihren Handheld-Geräten eine Genauigkeit von Zentimetern in Echtzeit erwarten und dann werden wir viel Kopfzerbrechen sehen, wenn die Dinge nicht mehr aufeinander abgestimmt sind“, sagte Dru Smith vom National Geodetic Survey in Silver Spring, Maryland, dem zivilen leitenden Geodäten der Nation - der Ansprechpartner für die genaue Form und Größe unseres Planeten.

In den meisten Fällen stellen Fehlausrichtungen keine echten geologischen Veränderungen dar, sondern treten auf, weil es schwierig ist, ein Luft- oder Orbitalbild auf das Breiten- und Längengradraster zu übertragen. Das Bild muss mit auf dem Boden festgelegten Referenzpunkten ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck unterhält NGS ein Netzwerk fester GPS-Stationen und hat in den letzten zwei Jahrhunderten das Land mit Vermessungsmarkierungen übersät – normalerweise Metallscheiben, die auf freiliegendem Grundgestein, Betonpfeilern und anderen festen Strukturen montiert sind. Das Foto unten zeigt einen in der Nähe meines Hauses. Aber der Prozess des Ground-Truthing einer Karte ist nie perfekt. Außerdem können die Koordinaten der Vermessungsmarkierungen ungenau oder regelrecht falsch sein.

X KENNZEICHNET DEN SPOT NICHT GANZ: Eine Markierung des National Geodetic Survey (oben) in der Nähe meines Hauses. Seine Koordinaten können ungenau oder falsch sein.

NGS und andere Agenturen überprüfen die Umfragewerte nur sehr selten erneut, was für ein Glücksfall, dass eine Gemeinschaft von Hobbyisten – Geocachern – dies zum Spaß tut. "Eines der vielen Dinge, für die wir kein Geld mehr haben, ist, Leute auszusenden, um sicherzustellen, dass diese Markierungen noch vorhanden sind", sagte Smith. „Geocacher senden durch diese neue Art des Ausgehens und Findens dieser Markierungen Tonnen von Berichten. … Es war für uns hilfreich, die Mark-Wiederherstellungen auf dem neuesten Stand zu halten.“

Fehler schleichen sich auch ein, weil das Breiten- und Längengradraster (oder „Datum“) nicht gottgegeben ist, sondern an ein Modell der Planetenform gebunden werden muss. Hier macht sich die Plattentektonik bemerkbar. Verwirrenderweise verwenden die USA zwei separate Datumsangaben. Die meisten Karten basieren auf NAD 83, entwickelt von NGS. Google Maps und GPS verlassen sich stattdessen auf WGS 84, das von einer parallelen Militärbehörde unterhalten wird, die über ein erheblich größeres Budget verfügt. Der zivile ist für die Vermessung in Nordamerika optimiert, der militärische opfert die inländische Präzision für die globale Abdeckung.

Als NGS NAD 83 einführte und ein älteres Datum aus dem Jahr 1927 ersetzte, war dies die geografische Version der Verschiebung vom Julianischen zum Gregorianischen Kalender. Wenn Sie aufgepasst hätten, wären Sie am 6. Dezember 1988 aufgewacht und hätten festgestellt, dass Ihr Haus nicht mehr auf demselben Breiten- und Längengrad lag. Die Verschiebung von bis zu 100 Metern spiegelte ein genaueres Modell der Erdform wider. Reste des alten Datums bleiben erhalten. Sie sehen immer noch Karten, die auf NAD 27 basieren. Auch als die US-Marine in den 1960er Jahren das erste Satellitennavigationssystem entwickelte, stellten Ingenieure die Position des Längengrades null durch Extrapolation des alten nordamerikanischen Datums fest. Erst später entdeckten sie, dass sie den Meridian etwa 100 Meter östlich des historischen Nullmeridians am Royal Observatory in Greenwich gezeichnet hatten.

Warum wir in die Dunkelheit gezogen werden

Robert Macfarlane wuchs mit dem Besteigen von Bergen auf und wäre mehrmals beinahe gestorben, als er einige der höchsten Gipfel der Welt bestieg. Er fand einen sichereren Weg, seinen alpinen Leidenschaften zu frönen, indem er über die Mystik der Berge schrieb. Wie. WEITERLESEN

NGS und sein militärischer Gegenspieler arbeiteten zusammen, um ihre jeweiligen Datumsangaben abzugleichen, aber die beiden Systeme sind seitdem auseinanderdriftet, was zu einer Diskrepanz zwischen Karten und GPS-Koordinaten geführt hat. Plattentektonik ist ein Grund. WGS 84 ist ein globaler Standard, der an kein einziges Kennzeichen gebunden ist. Im Wesentlichen ist es im tiefen Inneren der Erde befestigt. Geodäten, die den Breiten- und Längengrad von den Bewegungen einer bestimmten Platte trennen möchten, gehen davon aus, dass tektonische Platten wie ineinandergreifende Zahnräder sind – wenn man sich bewegt, tun das alle – und dass, wenn man alle ihre Rotationsraten addiert, sie sich auf Null summieren sollten. Wenn die Koordinaten nicht an eine Platte gebunden werden, ändern sich die vermessenen Positionen und die darauf basierenden Karten im Laufe der Zeit.

Im Gegensatz dazu sitzt NAD 83 auf der nordamerikanischen Platte wie ein Fischnetz, das auf dem Deck eines Bootes ausgelegt ist. Wenn sich die Platte bewegt, bewegt sich auch der Bezugspunkt. Andere Regionen der Welt haben ebenfalls ihre eigenen lokalen Datumsangaben. Auf diese Weise können sich Autofahrer zurechtfinden und Vermesser können ihre Grundstücksgrenzen in glückseliger Unkenntnis der großräumigen tektonischen und polaren Bewegungen ziehen. „Die meisten Vermesser und Kartographen würden gerne in einer Welt leben, in der sich die Platten nicht bewegen“, erklärte Smith. „Wir können das nicht reparieren, aber wir können das Datum so korrigieren, dass der Effekt von der überwiegenden Anzahl von Benutzern nicht wahrgenommen wird. … Im Allgemeinen hatte ein Punkt in Kansas mit einem bestimmten Breiten- und Längengrad in diesem Jahr vor 10 Jahren oder in 10 Jahren genau denselben Breiten- und Längengrad. … Wir versuchen, den Planeten nicht dynamisch zu machen.“

Um die Diskrepanz des Datums zu vertiefen, wurde NAD 83 nicht überarbeitet, um bessere Kenntnisse über die Form und Größe der Erde zu berücksichtigen. „Wir arbeiten derzeit mit einem System, das sehr in sich konsistent und intern sehr genau ist, aber wir wissen zum Beispiel, dass die (0,0,0)-Koordinate von NAD 83, die der Erdmittelpunkt sein sollte, ist etwa zwei Meter entfernt“, sagte Smith. Der Kompromiss, um Vermessungsingenieure zufrieden zu stellen, besteht darin, dass das nordamerikanische Breiten- und Längengradgitter zunehmend nicht mehr synchron mit dem Rest der Welt ist (wie in diesem Diagramm unten gezeigt, in dem Sie sehen können, wie sich die nordamerikanische Platte um einen Punkt in dreht Yucatán). Für 2022 plant NGS ein Update, das die Punkte auf dem Kontinent um einen Meter oder mehr verschieben wird.

ÄNDERUNGEN DER BREITEN: Dieses Diagramm zeigt, wie das nordamerikanische Breiten- und Längengradgitter zunehmend nicht mehr synchron mit dem Rest der Welt ist. Mit freundlicher Genehmigung von Michael Dennis vom National Geodetic Survey

Der „Rest der Welt“ umfasst Südkalifornien, das die nordamerikanischen und pazifischen Platten überspannt. Die pazifische Platte kriecht jedes Jahr im Vergleich zum Rest Nordamerikas ein paar Zentimeter nach Nordwesten. Die Plattengrenze ist nicht scharf, so dass die tatsächliche Bewegungsmenge auf komplizierte Weise variiert. Das California Spatial Reference Center in La Jolla verfügt über ein Netzwerk von Tracking-Stationen und aktualisiert regelmäßig die Koordinaten der Referenzpunkte im Bundesstaat. „Damit binden sich die Vermesser dann in NAD 83 ein“, sagt Zentrumsleiter Yehuda Bock. Das letzte Update war 2018.

Wie Smith sagt auch Bock, dass eine häufigere Aktualisierung die Sache tatsächlich verkomplizieren würde: „Vermesser mögen es nicht, wenn sich die Koordinaten ändern, also ist das eine Art Kompromiss.“ Für lokalisierte Linienzeichnungen spielt es keine Rolle, aber Großprojekte wie das kalifornische Hochgeschwindigkeitsbahnsystem müssen mit der tektonischen Bewegung Schritt halten.

Interessanter wird es natürlich bei Erdbeben. „Was das Erdbeben bewirken würde, ist das Äquivalent zu dem, was man mit einer Schere macht, wenn man diagonal über eine Karte entlang einer Verwerfungslinie schneidet und dann eine Seite der Karte in Bezug auf die andere verschiebt“, sagte Hudnut. Gehen Sie in Google Earth beispielsweise zu den folgenden Koordinaten nördlich von Palm Springs, in der Nähe des Epizentrums des Landers-Bebens von 1992: 34,189838 Grad, –116.433842 Grad. Rufen Sie die historischen Bilder auf, vergleichen Sie die Bilder vom Juli 1989 und Mai 1994, und Sie werden eine seitliche Verschiebung entlang der Verwerfung sehen, die von oben links nach unten rechts im Rahmen verläuft. Die Ausrichtung der Aberdeen Road, die die Verwerfung kreuzt, verschiebt sich merklich. Das Beben hat das Land in der Nähe der Verwerfung um mehrere Meter verschoben.

GPS-Netze können sogar Erdbeben in Echtzeit sehen. Ein dramatisches Video des Tohoku-Bebens von 2011, das von Ronni Grapenthin an der University of California, Berkeley, basierend auf Daten der japanischen Geoinformationsbehörde, erstellt wurde, zeigt, wie sich die Küstenlinie in der Nähe der Bebenstelle horizontal um bis zu 4 Meter bewegt. Das Video zeigt auch die Wellen, die sich über Japan (und in der Tat die Welt) ausbreiten.

Anpassungen für tektonische Aktivitäten brauchen Zeit, um auf Karten zu filtern. Ich habe mit Kari Craun gesprochen, die als Direktor des USGS National Geospatial Technical Operations Center in der Nähe von St. Louis für die Erstellung der topografischen USGS-Karten verantwortlich ist, die bei Outdoor-Enthusiasten beliebt sind. Sie sagt, dass die Karten alle drei Jahre aktualisiert werden (und selbst dieses Tempo war mit Budgetkürzungen schwer zu halten). Dazwischen wird der Fehler von der Ungenauigkeit der Kartierung und der GPS-Ausrüstung überdeckt, so die Kartenhersteller. Zukünftige Karten können mit einer Geschwindigkeit aktualisiert werden, die näher an der Echtzeit ist. „Wir haben jetzt die Technologie mit GPS, um diese geringfügigen Anpassungen häufiger vornehmen zu können“, sagte Craun.

Als jemand, der sich auf Google Maps verlässt, um sich fortzubewegen, freue ich mich darauf. Aber der Romantiker in mir zieht es vor, veraltete Karten zu sehen. Sie lassen uns die Dynamik unseres Planeten nie vergessen.

George Musser ist ein preisgekrönter Wissenschaftsautor und Autor von Gruselige Action aus der Ferne und Der vollständige Leitfaden für Idioten zur Stringtheorie. Folge ihm unter @gmusser

1. Potere, D. Horizontale Positionsgenauigkeit des hochauflösenden Bildarchivs von Google Earth. Sensoren 8, 7973-7981 (2008).


Google Maps Geocode Address Locator mit PHP

Geokodierung ist der Prozess der Konvertierung von Adressen in geografische Koordinaten, um die geokodierten Daten auf der Karte anzuzeigen. Wenn Sie beispielsweise eine bestimmte Adresse haben und diese Adresse auf der Karte finden oder einen Filialfinder erstellen möchten, kann Ihnen die Google Maps Geocoding API dabei helfen. Sie müssen nur diese Adresse übergeben und das Geocoding API gibt eine Antwort als JSON oder XML zur Anzeige mit der Google Maps JavaScript API zurück. In diesem Tutorial erfahren Sie also, wie Sie die Google Maps Geocoding API mit einer Standortmarkierung auf Google Map implementieren. Das Tutorial in einfachen Schritten mit Live-Eingabe der Adresse und Anzeige der Standortmarkierung auf der Google-Karte mit Adressdetails erklärt. Sie können auch den Quellcode der Live-Demo herunterladen.

Da wir dieses Tutorial mit einer Live-Demo behandeln werden, um die Google Maps Geocoding API mit einer Standortmarkierung in Google Map JavaScript und PHP zu implementieren, folgt die Dateistruktur für dieses Beispiel.

  • index.php
  • Funktionen.php
  • style.css

Schritt 1: Bootstrap, jQuery und CSS einbeziehen
Da wir mit Bootstrap Beispiel-HTML erstellen werden, also in index.php Datei werden wir Bootstrap CSS und auch jQuery einbinden, um Google Map anzuzeigen. Wir werden auch eine CSS-Datei einfügen style.css um die Google-Karte anzuzeigen.

Schritt 2: Erstellen Sie ein HTML-Formular, um die Adresse einzugeben
In index.php Datei erstellen, erstellen wir Formular-HTML, um die Adresse einzugeben, und eine Schaltfläche zum Senden, um Google Map entsprechend der Adresse beim Senden des Formulars anzuzeigen.

Schritt 3: Erstellen Sie die Google Geocoding API-Funktion
In Funktionen.php, wir erstellen funktion getGeocodeData um Breitengrad, Längengrad und formatierte Adressdetails im JSON-Format von einer bestimmten Adresse mit der Google Geocoding API zu erhalten und als Array zur Verwendung in Google JavaScript Map zurückzugeben. Sie müssen auch einen Google Geocoding API-Schlüssel erstellen, um ihn hier zu verwenden, um Geocoe-Details abzurufen.

Schritt 4: Google JavaScript Map mit Adressmarkierung anzeigen
Jetzt werden wir endlich Code hinzufügen index.php on Formular senden, um Google JavaScript mit Adressmarkierung anzuzeigen, die Geocoding-Antwort verwendet. Wir werden die PHP-Funktion aufrufen getGeocodeData() Geocoding-Antwort zu erhalten und an Google JavaScript Map übergeben. Wir müssen auch einen JavaScript-API-Schlüssel für Google Map erstellen, um ihn hier zu verwenden.

Sie können die Live-Demo über den Demo-Link anzeigen und das Skript über den Download-Link unten herunterladen.
Demo-Download


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Exportieren von Daten von Google Earth zu einem GPS-Gerät

Auf der Infoseite zu Google Earth Plus heißt es ganz explizit:

“Unterstützt den Export von Tracks oder Wegpunkten zu einem GPS nicht”

Wenn Sie also die GPS-Schnittstellenfunktionen von Google Earth Plus verwenden wollten, um eine Reise zu planen, indem Sie Punktmarkierungen und Pfade eingeben, die Sie als Wegpunkte und Tracks in Ihr GPS-Gerät exportieren können, haben Sie kein Glück ….. nicht! Wenn Ihr GPS-Gerät den Import und die Anzeige von Wegpunkten und Tracks unterstützt, und die meisten tun dies, gibt es eine ziemlich einfache Möglichkeit, Daten, die in einer beliebigen Version von Google Earth (einschließlich der kostenlosen Version) erstellt wurden, in ein GPS-kompatibles Format zu konvertieren, und dann senden Sie es an Ihr GPS-Gerät.


Oben auf dem Google Earth-Bildschirm befindet sich die Symbolleiste, hier der relevante Abschnitt zum Hinzufügen von Punkten und Pfaden:

Von links nach rechts sind die Symbole:

Reißzwecke – Fügen Sie der Karte eine Punktmarkierung hinzu. Ein solcher Punkt kann auf Ihr GPS übertragen werden.
Gequetschtes Sechseck – Zeichnen Sie einen Bereich auf der Karte. Sie können Bereichsdaten nicht direkt an ein GPS übertragen, daher werden wir dies nicht behandeln.
Drei Rauten – Zeichnen Sie einen Pfad auf der Karte dieser Pfad kann als Track in ein GPS exportiert werden.
Zwei Ebenen – Fügt Google Earth ein Bild-Overlay wie eine Karte hinzu. Sie können Bilder nicht zu den meisten GPS-Geräten exportieren und definitiv nicht aus Google Earth.

Klicken Sie auf die Reißzwecke, und Sie können eine Punktmarkierung an einer beliebigen Stelle auf dem Bildschirm hinzufügen:

Ziehen Sie den Punktmarker an eine beliebige Position und beschriften Sie ihn im Eigenschaftenfenster mit Ihrem gewünschten Namen. Sie können im Eigenschaftenfenster auch die Größe, Form und Farbe der Markierung ändern, Beschreibungsinformationen hinzufügen usw., aber die einzigen Informationen, die mit dieser Markierung verbunden sind, sind die Position und der Name. Weitere Informationen zum Markieren von Positionen finden Sie in der Google Earth-Hilfedatei.

Um einen Pfad zu zeichnen, klicken Sie auf die Pfadmarkierung und beginnen Sie mit dem Zeichnen eines Pfads:

Anweisungen zum Zeichnen und Bearbeiten eines Pfads finden Sie in der Google Earth-Hilfe. Beachten Sie, dass Google Earth beim Erstellen eines Pfads mit geschlossener Schleife davon ausgeht, dass Sie einen Bereich anstelle eines Pfads erstellen möchten, und die Schleife automatisch schließen. Sie können im Eigenschaftenfenster alles angeben, was Sie wollen, aber keine dieser Pfadinformationen, einschließlich des Namens, werden an das GPS-Gerät weitergegeben (ich zeige Ihnen, wie Sie dem Pfad einen Namen hinzufügen, der weitergegeben werden kann Ihr GPS).

Sie können so viele Positionsmarkierungen und Pfade/Tracks erstellen, wie Ihr GPS-Gerät speichern kann (siehe Handbuch Ihres Geräts). Wenn Sie fertig sind, sollten Sie die Daten als KML-Datei speichern. Sie können dies für jeden Punkt und Pfad einzeln tun, indem Sie im Fenster "Orte" auf der linken Seite Ihres Google Earth-Bildschirms mit der rechten Maustaste auf den Namen des Punkts oder Tracks klicken, “Speichern unter …” und dann KML auswählen als Dateityp. Sie können jedoch auch alle Punkte und Pfade gruppieren und in einer einzigen Datei speichern. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Fenster Orte, wählen Sie Hinzufügen=>Ordner, um einen neuen Ordner zu erstellen, geben Sie ihm einen beliebigen Namen und ziehen Sie dann die erstellten Punkte und Pfade in diesen neuen Ordner und legen Sie sie dort ab. Speichern Sie dann den Ordner als KML-Datei.

Nachdem Sie Ihre KML-Datei erstellt haben, müssen Sie sie in eine GPX-Datei konvertieren. Öffnen Sie GPSBabel, legen Sie “Google Earth (Keyhole) Markup Language” als Eingabedateityp fest und wählen Sie die von Ihnen erstellte KML-Datei als Eingabedatei aus. Wählen Sie als Ausgabedateityp GPX aus und geben Sie den Dateinamen und den Speicherort an. Klicken Sie auf “let’s go”, und GPSBabel sollte eine GPX-Datei für Sie erstellen.

Es gibt ein weiteres Tool namens kmltogpx (Online-, Windows- und Mac-Donationware), das angeblich KML-Dateien in GPX umwandelt und sowohl online als auch herunterladbar ist. Ich kann die herunterladbare Java-Anwendung jedoch nicht unter Windows zum Laufen bringen, und die Online-Anwendung konnte keine gute GPX-Datei erstellen, aber Ihre Laufleistung kann variieren.

Öffnen Sie nun die soeben erstellte GPX-Datei in der Software, die Sie zum Hochladen von Daten auf Ihr GPS-Gerät verwenden. Für EasyGPS sehen Sie in etwa so:


Beachten Sie, dass der Wegpunkt mit dem ihm in Google Earth zugewiesenen Namen benannt ist, der Track jedoch nicht. Um ihm in EasyGPS einen Namen zuzuweisen, klicken Sie auf das Symbol “Select” in der Symbolleiste, klicken Sie auf den Track, um ihn auszuwählen, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf den ausgewählten Track und wählen Sie “Track bearbeiten”:

Geben Sie in das Feld “Label” ein, wie Sie den Track nennen möchten (wenn Sie ihn in das Feld “Name” eingeben, wird er nicht an das GPS-Gerät weitergegeben). Sie können auch den Namen eines Wegpunkts mit einem ähnlichen Verfahren ändern sowie unerwünschte Punkte oder Tracks löschen. Wenn Sie diese Änderungen dauerhaft beibehalten möchten, speichern Sie die Datei, wenn Sie fertig sind. Wenn Sie für Ihre GPS-Uploads eine andere Software verwenden, sollte diese es Ihnen ermöglichen, dem Track in vergleichbarer Weise einen Namen zu geben.

Schließen Sie schließlich Ihr GPS-Gerät an, klicken Sie oben auf die Schaltfläche Senden und alle Daten auf dem EasyGPS-Bildschirm werden an Ihr GPS gesendet. Hier ein Screenshot des Beispielpunkts und -tracks, der in Google Earth erstellt und auf mein Garmin 60Cx GPS-Gerät exportiert wurde:

Dieser Vorgang *sollte* mit den meisten GPS-Geräten funktionieren, aber ich habe ihn nur an zwei Marken von Garmin-Geräten getestet. Lesen Sie die Bedienungsanleitung Ihres Benutzerhandbuchs, um mehr darüber zu erfahren, wie Sie gespeicherte Tracks handhaben, beschriften und löschen.




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Konvertieren von GPS-Positionen in Google Maps - Geographische Informationssysteme

Beispiel:
12HE UA 84323 40791
12HE UA 84 40

Breiten- und Längengrad zu MGRS / USNG

Beispiel:
Breitengrad 50.00820 Längengrad -112.61440

Beispiel:
Breitengrad 50° 00' 29.52" N Längengrad 112° 36' 51.84" W

United States National Grid (USNG) - Grid Zone Designations (GZD)


USNG-Karte mit 6 x 8-Grad-Rasterzonen-Bezeichnern

(*) Schaltfläche GPS-Standort abrufen

Wenn unterstützt, wenn Sie auf diese Schaltfläche klicken, werden Ihr aktueller Breiten- und Längengrad automatisch eingetragen.

Wenn dies nicht unterstützt wird, bewirkt das Klicken auf die Schaltfläche nichts.

Die beste Genauigkeit (innerhalb von etwa 10 Metern) wird bei Geräten mit eingebautem GPS-Chip wie Smartphones erreicht, die direkt GPS-Satellitensignale empfangen können.

Auf Computern ohne GPS-Chip werden Latitude und Longitude von Google basierend auf Ihrer IP-Adresse und den bekannten Standorten der nächsten WIFI-Zugangspunkte geschätzt.


Was passiert mit Google Maps, wenn sich tektonische Platten bewegen?

Vor ein paar Wochen schrieb ich eine Beschreibung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und dachte, ich vergleiche die Krümmung der Raumzeit mit der Bewegung der tektonischen Platten der Erde.

Vor ein paar Wochen schrieb ich eine Beschreibung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie und dachte, ich vergleiche die Krümmung der Raumzeit mit der Bewegung der tektonischen Platten der Erde. Nichts auf der Erdoberfläche hat feste Koordinaten, weil sich die Oberfläche ständig verändert. Gleiches gilt für die Raumzeit. Aber dann fiel mir ein: Wenn nichts feste Koordinaten hat, wie bringen Sie dann Google Maps, Autonavigationssysteme und all die anderen Kartendienste ans Ziel? Vermutlich müssen sie die Koordinaten der Orte ständig aktualisieren, aber wie?

Ich dachte, ich würde die Antwort schnell googeln und zu Einstein zurückkehren, aber eine Suche ergab bemerkenswert wenig zu diesem Thema. Wie es in meinem Leben erschreckend oft vorkommt, dauerte das, was ich dachte, 30 Sekunden dauern würde, ein paar Tage. Ich entdeckte eine beträchtliche Infrastruktur von Geographen, Geologen und Geodäten, die sich der Gewährleistung der Genauigkeit von Karten verschrieben haben. Aber sie sind immer einen Schritt hinter die unruhige Landschaft. Geologische Aktivitäten können zu erheblichen Fehlern in den Karten auf Ihren Bildschirmen führen.

Einer der Leute, mit denen ich gesprochen habe, ist Ken Hudnut vom U.S. Geological Survey, ein Erdbebenforscher (und Blogger), der eines der ersten GPS-Netzwerke eingerichtet hat, um Plattenbewegungen zu verfolgen. “Sagen Sie, dass Sie mit Ihrem GPS-Empfänger mitten auf einer Straßenkreuzung stehen, und Sie erhalten die Koordinaten für Ihre Position,”, sagt er. “Sie sehen sich Google Earth an und befinden sich nicht mitten auf der Straßenkreuzung, sondern ’um ein Stück daneben.” Mehrere Faktoren führen zu diesen Fehlern. Consumer-GPS-Geräte haben eine Positionsunsicherheit von mehreren Metern oder mehr (in Google Maps durch einen Kreis dargestellt). Weniger bekannt ist, dass Karten und Satellitenbilder typischerweise um einen vergleichbaren Betrag falsch ausgerichtet sind. “Es ist zum Teil die GPS-Hardware, die die Genauigkeit einschränkt, und zum Teil kann es auch die Qualität der Georeferenzierung sein,” Hudnut.

Eine interessante, wenn auch datierte Studie aus dem Jahr 2008 untersuchte Google Earth-Bilder in 31 Städten der entwickelten Welt und fand Positionsfehler im Bereich von 1 bis 50 Metern. Es ist nicht schwer, Ihre eigenen Experimente zu machen. Das Bild links zeigt meine Position in Google Maps, während ich auf meinem Achterdeck stand – eine Abweichung von etwa 10 Metern, viel größer als der angegebene Fehlerkreis. Wenn ich auf Google Earth gehe und Bilder vergleiche, die an verschiedenen Tagen aufgenommen wurden, stelle ich fest, dass mein Haus um bis zu 20 Meter springt.

Im Großen und Ganzen ist das nicht viel, macht aber bei hohen Zoomstufen misstrauisch. Hudnut sagt, dass er bei seiner Feldarbeit ständig Kartenfehler sieht. Mit dem Fortschritt der Technologie werden wir alle auch. “Wir nähern uns schnell dem Tag, an dem die Leute von ihren Handheld-Geräten Zentimetergenauigkeiten in Echtzeit erwarten werden und dann Wir werden viel Kopfzerbrechen sehen, wenn die Dinge nicht mehr aufeinander abgestimmt sind,”, sagt Dru Smith vom National Geodetic Survey in Silver Spring, Md., der zivile Chefgeodäte der Nation, der Ansprechpartner für die genauen Angaben Form und Größe unseres Planeten.

In den meisten Fällen stellen Fehlausrichtungen keine echten geologischen Veränderungen dar, sondern treten auf, weil es schwierig ist, ein Luft- oder Orbitalbild auf das Breiten- und Längengradraster zu übertragen. Das Bild muss mit auf dem Boden festgelegten Referenzpunkten ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck unterhält NGS ein Netzwerk fester GPS-Stationen und hat das Land in den letzten zwei Jahrhunderten mit Vermessungsmarkierungen übersät – typischerweise Metallscheiben, die auf freiliegendem Felsgestein, Betonpfeilern und anderen festen Strukturen montiert sind. Das Foto links zeigt einen in der Nähe meines Hauses. Aber der Prozess des Ground-Truthing einer Karte ist nie perfekt. Außerdem können die Koordinaten der Vermessungsmarkierungen ungenau oder regelrecht falsch sein.

NGS und andere Agenturen überprüfen die Umfragewerte nur sehr selten erneut, was für ein Glücksfall, dass eine ganz neue Community von Hobby-Geocachern dies zum Spaß tut. “Eines der vielen Dinge, für die wir kein Geld mehr haben, ist, Leute auszusenden, um sicherzustellen, dass diese Markierungen noch vorhanden sind,” Smith. “Geocacher senden durch diese Neugestaltung des Ausgehens und Findens dieser Markierungen Tonnen von Berichten ein…. Es war hilfreich für uns, die Wiederherstellung von Markierungen auf dem neuesten Stand zu halten.”

Fehler schleichen sich auch ein, weil das Breiten- und Längengradraster (oder “datum”) nicht von Gott gegeben ist, sondern an ein Modell der Planetenform gebunden werden muss. Hier macht sich die Plattentektonik bemerkbar. Verwirrenderweise verwenden die USA zwei separate Datumsangaben. Die meisten Karten basieren auf NAD 83, entwickelt von NGS. Google Maps und GPS verlassen sich stattdessen auf WGS 84, das von einer parallelen Militärbehörde unterhalten wird, die dank Edward Snowden inzwischen über ein erheblich größeres Budget verfügt. Der zivile ist für die Vermessung in Nordamerika optimiert, der militärische opfert die inländische Präzision für die globale Abdeckung.

Als NGS NAD 83 einführte und ein älteres Datum aus dem Jahr 1927 ersetzte, war dies die geografische Version der Verschiebung vom Julianischen zum Gregorianischen Kalender. Wenn Sie aufgepasst hätten, wären Sie am 6. Dezember 1988 aufgewacht und hätten festgestellt, dass Ihr Haus nicht mehr auf demselben Breiten- und Längengrad lag. Die Verschiebung von bis zu 100 Metern spiegelte ein genaueres Modell der Erdform wider. Reste des alten Datums bleiben erhalten. Sie sehen immer noch Karten, die auf NAD 27 basieren. Auch als die US Navy in den 1960er Jahren das erste Satellitennavigationssystem entwickelte, stellten Ingenieure den Standort auf den Längengrad 0 ein, indem sie das alte nordamerikanische Datum extrapolierten. Erst später entdeckten sie, dass sie den Meridian etwa 100 Meter östlich des historischen Nullmeridians am Royal Observatory in Greenwich gezeichnet hatten. (Graham Dolan erzählt die ganze, verworrene Geschichte auf seiner Website, die definitive Referenz auf den Meridian.)

NGS und sein militärischer Gegenspieler arbeiteten zusammen, um ihre jeweiligen Datumsangaben abzugleichen, aber die beiden Systeme sind seitdem auseinanderdriftet, was zu einer Diskrepanz zwischen Karten und GPS-Koordinaten geführt hat. Plattentektonik ist ein Grund. WGS 84 ist ein globaler Standard, der an kein einziges Kennzeichen gebunden ist. Im Wesentlichen ist es im tiefen Inneren der Erde befestigt. Geodäten, die den Breiten- und Längengrad von den Bewegungen einer bestimmten Platte trennen möchten, gehen davon aus, dass tektonische Platten wie ineinandergreifende Zahnräder sind. Wenn die Koordinaten nicht an eine Platte gebunden werden, ändern sich die vermessenen Positionen und die darauf basierenden Karten im Laufe der Zeit.

Im Gegensatz dazu sitzt NAD 83 auf der nordamerikanischen Platte wie ein Fischnetz, das auf dem Deck eines Bootes ausgelegt ist. Wenn sich die Platte bewegt, bewegt sich auch der Bezugspunkt. Other regions of the world likewise have their own local datums. That way, drivers can find their way and surveyors can draw their property lines in blissful ignorance of large-scale tectonic and polar motion. “Most surveyors and mapmakers would be happy to live in a world where the plates don’t move,” Smith explains. “We can’t fix that, but we can fix the datum so that the effect is not felt by the predominant number of users…. Generally speaking, a point in Kansas with a certain latitude and longitude this year had that exact same latitude and longitude 10 years ago or 10 years from now…. We try to make the planet non-dynamic.”

To deepen the datum discrepancy, NAD 83 has not been revamped to account for improved knowledge of Earth’s shape and size. “We are currently working with a system that is very self-consistent and very internally precise, but we know, for example, that the (0,0,0) coordinate of NAD 83, which should be the center of the Earth, is off by about two meters,” Smith says. NGS plans an update in 2022, which will shift points on the continent by a meter or more (as shown in the figure at top of this post).

The tradeoff for keeping surveyors happy is that the North American latitude and longitude grid is increasingly out of sync with the rest of the world (as shown in the diagram at left, in which you can see how the North American plate is rotating about a point in the Yucat?n). The “rest of the world” includes Southern California, which straddles the North American and Pacific plates. The Pacific plate creeps a couple of inches toward the northwest every year relative to the rest of North America. The plate boundary is not sharp, so the actual amount of movement varies in a complicated way. The California Spatial Reference Center in La Jolla has a network of tracking stations and periodically updates the coordinates of reference points in the state. “That’s what the surveyors then use to tie themselves into NAD 83,” says the center’s director, Yehuda Bock. The last update was in 2011 and another is planned for next year.

Like Smith, Bock says that more frequent updating would actually complicate matters: “Surveyors do not like it if coordinates change, so this is kind of a compromise.” For localized line-drawing, it doesn’t much matter, but large-scale projects such as the California high-speed rail system have to keep up with tectonic motion.

Things obviously get more interesting during earthquakes. “What the earthquake would do is the equivalent of what you do with a pair of scissors, if you cut diagonally across a map along a fault line and then slid one side of the map with respect to the other,” Hudnut says. For instance, in Google Earth, go to the following coordinates north of Palm Springs, near the epicenter of the 1992 Landers quake: 34.189838 degrees, -116.433842 degrees. Bring up the historical imagery, compare the July 1989 and May 1994 images, and you’ll see a lateral shift along the fault that runs from the top left to the bottom right of the frame. The alignment of Aberdeen Road, which crosses the fault, shifts noticeably. The quake displaced the land near the fault by several meters.

GPS networks can even see earthquakes in real time. Here’s a dramatic video of the 2011 Tohoko quake, made by Ronni Grapenthin at U.C. Berkeley based on data from the Japanese Geospatial Information Authority. The coastline near the quake site moved horizontally by as much as 4 meters. The video also shows the waves that rippled outward over Japan (and indeed the world).

Adjustments for tectonic activity take time to filter down to maps. I spoke with Kari Craun, who, as director of the USGS National Geospatial Technical Operations Center near St. Louis., is in charge of producing the USGS topographic maps beloved of outdoors enthusiasts. She says the maps are updated every three years (and even that pace has been hard to maintain with budget cuts). In between, mapmakers figure, the error is swamped by the imprecision of mapping and GPS equipment. Future maps may be updated at a rate closer to real-time. “We have the technology now with GPS to be able to make those slight adjustments on a more frequent basis,” Craun says. As someone who relies on Google Maps to get around, I look forward to that. But the romantic in me prefers seeing out-of-date maps. They never let us forget the dynamism of our planet.

Diagrams courtesy of Michael Dennis of the National Geodetic Survey screenshot and photo by George Musser

The views expressed are those of the author(s) and are not necessarily those of Scientific American.


How Google Maps calculates average driving speed

Google Maps uses GPS to monitor the location of an object by &ldquoattaching&rdquo a GPS tracking device to it. At its simplest level the tracking device is fitted with a GPS receiver and some way to record its current location (latitude & longitude coordinates) at regular intervals. Average speed is then calculated by dividing the total distance traveled by the elapsed time. GPS receivers generally perform the following tasks:

  1. Convert the difference between the two latitudinal/longitudinal positions into a unit of measurement (you can use online calculators to try this yourself).
  2. Determine the difference between the two timestamps to calculate how long it took to get from Point A to Point B.
  3. Calculate the average speed based on these results. For example, if the distance was three miles and the time taken was 2 minutes, then the average speed across that distance would be 90mph.

While this calculation gives an average speed, it doesn&rsquot take into account all of the factors that can impact travel time.

GPS data from individual phones is now used by Google Maps to estimate movement and speed of traffic in real time. This data informs Google&rsquos travel time estimates by reducing the average speeds in its calculations during periods of high traffic, or increasing the average speed when conditions are clear. Google Maps also uses posted speed limits and historical traffic patterns to estimate ETA. When you input your destination into Google Maps your original estimate is made based upon posted speed limits, current traffic conditions, and the distance between your starting point and destination. Your ETA will then be updated once you are en route based on updates to traffic conditions and your average driving speed.

Google Maps has a good data set of what the speed limits are supposed to be, as well as data from GPS showing whether the flow of traffic typically exceeds or falls below average, and calculates an average travel time based on a combination of these factors. While GPS technology is nothing new to Google Maps, modern applications mixed with data analytics allow us to gain more intelligence and insight from live and historical GPS tracking data.


Convert a GPS file with GPS Babel

GPSBabel is a freeware program that converts GPS data from one format to another. You can download it and run it on almost any computer, but its command-line interface requires some getting used to -- so I've created this on-line gateway that lets you access a copy of gpsbabel running on GPSVisualizer.com. Of course, you can't use this page to communicate with your GPS receiver -- and a few of GPSBabel's more advanced options (filters and custom XCSV files) aren't included.

HINWEIS: For many input formats -- including GPX, OziExplorer, Geocaching.com LOC, Garmin Forerunner, Cetus GPS, IGC, and more (including some that GPSBabel can't read, like NetStumbler binary files) -- you can also convert your GPS files to plain text, GPX, or Google Earth KML with conversion tool. GPS Visualizer's utility has these advantages: a simpler interface the ability to add estimated elevation (via SRTM and USGS data), speed, course, slope, and/or distance fields and CSV or tab-delimited text output which is more user-friendly than GPSBabel's. (My GPS file converter can also read human-created plain-text input files more easily than GPSBabel.)

Google Earth: To convert files to KML/KMZ for Google Earth, you might want to try GPS Visualizer's Google Earth input form, which has more options than GPSBabel.


Verweise

The app uses the Google's Geocoding API. Here's the link to their documentation

Geocoding is the process of converting addresses (like "1600 Amphitheatre Parkway, Mountain View, CA") into geographic coordinates (like latitude 37.423021 and longitude -122.083739), which you can use to place markers on a map, or position the map.
Reverse geocoding is the process of converting geographic coordinates into a human-readable address.

The Google Maps Geocoding API provides a direct way to access these services via an HTTP request. The following example uses the Geocoding service through the Google Maps JavaScript API to demonstrate the basic functionality.