Archiwalne mapy topograficzne

Zapewne wielu czytelników tej strony spotkało się lub słyszało o systemie nawigacji satelitarnej GPS . W skrócie system ów umożliwia m.in. szybkie ustalenie własnej pozycji na dowolnie wybranej papierowej lub cyfrowej mapie topograficznej, o ile tylko posiada ona siatkę prostokątną lub zawiera miejsca, których współrzędne geograficzne jesteśmy w stanie określić.

Global Positioning System (GPS) powstał z myślą o nawigowaniu z mapami współczesnymi. Tym nie mniej tak naprawdę nic nie stoi na przeszkodzie by to współczesne narzędzie pomogło nam zorientować się np. na starej niemieckiej mapie terenu, który dziś leży w Polsce. Poniżej opisuję jak "pożenić" typową niemiecką mapę w skali 1:25 000 (Messtischblatt) i odbiornik GPS. Celowo skupię się na ww. mapach ze względu na ich nadzwyczajną szczegółowość i jednolitość odwzorowania. Ilość informacji zawarta na tych czarno-białych mapach jest zdecydowanie większa niż na współczesnych polskich i na dodatek kolorowych mapach w tej samej skali. I choć informacje te, szczególnie na terenach miejskich, są często mocno zdezaktualizowane, nie zmienia to faktu, że rzeźba terenu jest na nich oddana wiernie, nawet jak na współczesne warunki. Dobre oddanie ukształtowania terenu sprawia, że również w miejscach, gdzie po starej zabudowie nie pozostał żaden ślad, jest możliwie dostrzeżenie, gdzie stał np. stary młyn, wiatrak, staw, fabryka czy inny nieistniejący obiekt. Bez odbiornika GPS jego położenie wyznaczymy przeważnie tylko w przybliżeniu. Z odbiornikiem - to przybliżenie zmieni się w dokładną pozycję z błędem poniżej 20 m, a w sprzyjających okolicznościach i z dobrym odbiornikiem - poniżej 5 m. Niestety ciągle nie jest możliwe załadowanie zeskanowanej starej mapy bezpośrednio do samodzielnego, ręcznego odbiornika GPS klasy popularnej. Jest jednak sposób by Messtischblatt stał się mapą czysto cyfrową i z pomocą GPSa automatycznie ustawiał się w naszej pozycji na ekranie palmtopa bądź notebooka. Co więcej idąc pieszo lub jadąc samochodem, mapa będzie się przesuwać zgodnie z kierunkiem naszego ruchu i zbędne stanie się sprawdzanie, gdzie jesteśmy, bo bieżącą pozycję będziemy mieli podaną jak na tacy. Ma to niebagatelne znaczenie szczególnie podczas jazdy samochodem, gdy nie ma czasu na częste sprawdzanie, gdzie jesteśmy na mapie. Odbiornik GPS połączony z komputerkiem, choćby wielkości ręki (czyli palmtopem),wykona za nas czarną robotę zorientowania się na mapie a my zyskamy czas na zauważenie różnic miedzy mapą a współczesnym krajobrazem dookoła. Dostrzeżenie tego co w danym miejscu kiedyś stało, jest o wiele szybsze z ruchomą mapą na ekranie niż gdybyśmy używali takiej samej mapy papierowej. O tym co jest niezbędne, by skorzystać z dobrodziejstw ruchomej i cyfrowej starej mapy piszę dokładniej poniżej. Pruscy kartografowie z początku ubiegłego wieku byliby zapewne szczerze zdumieni, gdyby wiedzieli co czyni współczesna technika z ich, skądinąd, bardzo dobrymi mapami.
powrót do początku strony

Co to jest GPS? Szczypta teorii niezbędnej do świadomego korzystania

GPS to skrót od Global Positioning System czyli w tłumaczeniu: system globalnej nawigacji. Składa się z części naziemnej i 24 satelitów podstawowych (+ drugie tyle zapasowych), z których każdy 2 razy na dobę okrąża kulę ziemską. Założenia teoretyczne GPS powstały jeszcze przed wojną. Jak wiele innych wynalazków sam pomysł powstał z przyczyn militarnych. Istotnym impulsem do poszukiwania lepszych sposobów dokładnej nawigacji był m.in. fakt częstych pomyłek i ostrzelania własnych żołnierzy przez wojska amerykańskie w czasie II wojny śwwiatowej i w zimnowojennych konfliktach w Korei czy Wietnamie. By zapobiec tragicznym pomyłkom niezbędna była szybka wymiana informacji o położeniu między poszczególnymi oddziałami. Takową mógł zapewnić tylko system niezależny od dotychczasowych map i stanu pogody.
Satelity GPS krążą po dokładnie wyliczonych orbitach i wysyłają słaby sygnał na określonej częstotliwości. Sygnał od każdego satelity jest unikalny. Dowolny odbiornik GPS posiada w pamięci automatycznie aktualizowany almanach czyli mapę położenia satelitów na nieboskłonie. Odległość odbiornika od konkretnego satelity daje się obliczyć z opóźnienia sygnału. Gdy odbiornik obliczy sobie odległości do przynajmniej 3 satelitów to ma gotowe dane do wyliczenia własnej pozycji z tzw. triangulacji. Ciekawostką jest fakt, że wyżej opisany sposób obliczania współrzędnych geograficznych nie różni się zasadą od sposobu jaki stosowali pruscy kartografowie kreśląc swoje mapy. Satelity są ruchomymi odpowiednikami tzw. punktów triangulacyjnych jakimi było usiane całe dawne państwo pruskie. Wiele z tych punktów istnieje po dziś dzień. Są to niskie trójnożne maszty przeważnie na szczycie pagórka. Oczywiście 3 satelity w polu widzenia odbiornika to minimum. Im ich więcej tym wyliczone położenie obarczone jest mniejszym błędem. W praktyce dokładność z błędem poniżej 25 m osiągają odbiorniki GPS widzące 5 i więcej satelitów. Większość obecnie dostępnych odbiorników (lato 2004r.) może jednocześnie obsłużyć 12 kanałów - czyli obliczyć położenie na podstawie 12 jednocześnie odebranych sygnałów od tyluż satelitów. Oczywiście sytuacja, że nad horyzontem będzie ich aż tyle, jest bardzo mało prawdopodobna. Realnie, przy dobrej konfiguracji satelitów i otwartej przestrzeni, odbiornik uchwyci sygnał od maksymalnie 11 satelitów.

Co potrafi typowy ręczny odbiornik GPS? Jego podstawową funkcją jest pokazywanie współrzędnych geograficznych w postaci np. 50°74,7400'N i 15°70,634'E, gdzie pierwsza liczba to szerokość geograficzna północna (N jak Nord), zaś druga to długość geograficzna wschodnia (E jak East) - obie wyrażone w stopniach, minutach i ułamkach dziesiętnych minuty. Często spotykany jest również zapis z sekundami zamiast ułamka dziesiętnego. GPS aktualizuje współrzędne w równych odstępach czasowych np. co 1 sekundę. Kolejne pomiary są automatycznie zapisywane w pamięci wewnętrznej odbiornika i tworzą ścieżkę - track, czyli elektroniczny zapis przebytej przez nas drogi. Pojedyncza ścieżka (zwana też czasem śladem) ma zawsze ograniczoną długość wyrażoną w ilości punktów z których się składa. Dla popularnych odbiorników może to być 3000 punktów, a dla nowszych: 10000. Prócz aktualnego położenia i przebytej drogi, GPS pokazuję również naszą prędkość i wysokość n.p.m. Wskazania prędkości są stosunkowo dokładne, natomiast podawana wysokość prawie zawsze jest obarczona sporym błędem i trzeba traktować ją orientacyjnie. Niektóre nowsze odbiorniki GPS posiadają wbudowany kompas i barometryczny wysokościomierz. Ten ostatni zdecydowanie podnosi dokładność wskazań wysokości, a szczególnie przydaje się w górach. Każda wyprawa ma swoje punkty charakterystyczne np. rozwidlenie dróg, miejsce postoju, mijana rzeka, stary młyn, nietypowy budynek, ruiny i inne ciekawe obiekty. Warte zapamiętania miejsce możemy wyróżnić na ścieżce wstawiając tzw. waypoint. Jest to punkt charakterystyczny z wybraną nazwą i ewentualnie krótkim opisem identyfikacyjnym. Spisy waypointów można również znaleźć w sieci, a ich stosunkowo największy zbiór dla Polski znajduje się pod adresem:

Warto zbierać własne ścieżki i waypointy, gdyż mogą się przydać do kalibracji zeskanowanych map lub do tworzenia całkowicie własnych map.
powrót do początku strony

Korzystanie z siatki mapy

Prawie każda mapa topograficzna posiada prostokątną siatkę linii dla ułatwienia określania pozycji (inne jej nazwy: siatka kilometrowa, siatka UTM, User Grid). Jednostki tej siatki są zapisane na brzegach mapy wewnątrz ramki. Oczywiście nie są to współrzędne geograficzne wyrażone w stopniach i minutach (za wyjątkiem rogów mapy, których współrzędne są zazwyczaj podane). Dla map niemieckich i większości polskich są to tzw. współrzędne siatki topograficznej Gaussa-Krügera (GK). Każda linia siatki (pozioma lub pionowa) ma siedmiocyfrowy numer. Korzystając z załączonego szablonu jest możliwe odczytanie współrzędnych nie tylko dla węzłów siatki, ale również dla dowolnego innego punktu na mapie. Uwaga! szablon pasuje tylko do map wydrukowanych w skali 1:1, gdzie jedno oczko siatki = 4 cm (czyli 1 km w terenie). Odczyt z szablonu wygląda następująco:

Sposoby na użycie odbiornika GPS ze starą mapą

Obecnie istnieją przynajmniej 3 sposoby znajdywania pozycji na starej mapie przy pomocy odbiornika GPS.

wybranie układu odniesienia mapy (tzw. Map Datum) zgodnego z układem mapy papierowej tak aby odbiornik GPS od razu pokazał gotowe do naniesienia współrzędne siatki prostokątnej danej mapy. Oznacza to, że odbiornik GPS automatycznie przeliczy długość i szerokość geogr. na współrzędne zgodne z siatką mapy;*
skalibrowanie skanu starej mapy w programie typu OziExplorer (na stacjonarnym pececie) i odrysowanie jej fragmentu z uwzględnieniem interesujących nas obiektów. Tak spreparowaną, uproszczoną mapkę można załadować bezpośrednio do odbiornika i znaleźć odrysowane obiekty lub ich pozostałości w terenie;**
skalibrowanie skanu starej mapy w programie typu OziExplorer (na stacjonarnym pececie) i użycie jej w terenie na palmtopie lub notebooku połączonym z odbiornikiem GPS;***

*Pierwszy z opisanych sposobów wymaga zmiany domyślnych ustawień odbiornika GPS. Dla popularnych odbiorników firmy Garmin, w menu "Setup > Units > Map Datum" (Ustawienia > Jednostki > Układ Odwzorowania) zmieniamy układ odwzorowania z domyślnego "WGS84" na "Potsdam". Następnie przechodzimy do menu "Setup > Units > Position Format" (Ustawienia > Jednostki > Format Pozycji). Domyślny format wyświetlania pozycji to: hddd°mm',mmm (stopnie i minuty). Nas interesują współrzędne Gaussa-Krügera. GPS zna te współrzędne, ale tylko dla 5 stref odwzorowania GK, które obejmują obecne Niemcy. Ostatnia z tych stref - piąta - wchodzi na teren Polski i kończy się na południku 16 stopni 30 minut (16,5°). Kluczową sprawą jest poznanie strefy do jakiej należy nasza mapa. Numer strefy danej mapy (5,6,7 albo 8) jest zawsze w jej lewym górnym lub dolnym rogu przy pierwszej pionowej linii siatki. Patrz rysunek.

Gdy znamy numer strefy, w menu "Setup > Units > Position Format" wybieramy " User Grid " i okno o tej nazwie wypełniamy wg wzoru:

Po tych zmianach, wyświetlana pozycja np. dla strefy 6 powinna wyglądać następująco:

Powyższe przykładowe współrzędne odpowiadają pozycji: 54°02,404'N 19°01,710'E (zapis bez sekund - czyta się: 54 stopnie, 2 i 404 dziesięciotysięcznych minuty), albo 54°02'24,24''N 19°01'42,6''E (zapis z sekundami: 54 stopnie, 2 minuty, 24 i 24 setne sekundy ). Jak widać współrzędne GK są znacznie łatwiejsze w czytaniu w porównaniu do stopni, minut i sekund.

Niezależnie od tego czy zmienimy ustawienia, czy tez nie, ręczny GPS zapisuje we własnej pamięci przebytą ścieżkę. Warto załadować ją do domowego komputera po powrocie z wyprawy i nałożyć na historyczną mapę - co opisuję w punkcie Ścieżki i waypointy z ręcznego odbiornika GPS

**Drugi sposób na połączenie odbiornika GPS ze starym Messtischblatt'em polega de facto na narysowaniu od podstaw tylko interesującego nas fragmentu mapy na podstawie jej skanu. Oczywiście przynajmniej odrysowywany fragment musi być skalibrowany a rysowanie ograniczy się do paru prostych kształtów. Kalibrację niemieckich map dokładnie opisuję niżej. Samo odrysowanie małego fragmentu mapy jest stosunkowo proste. Większy problem stanowi utworzenie z tak spreparowanej prostej mapki pliku "img" i wysłanie go do dowolnego ręcznego odbiornika GPS z wbudowaną obsługą map (najprostsze GPS-y niestety nie obsługują ładowalnych map). Z braku większego doświadczenia w tworzeniu ww. mapek odsyłam na strony WWW, gdzie temat ten jest dokładnie opisany:

***Trzeci sposób wykorzystania GPS'a ze starą mapą jest najdroższy, ale i najbardziej efektywny. Pozwala pominąć czasochłonne znajdywanie pozycji podanej przez odbiornik GPS na papierowej mapie. Po prostu mapa w wersji cyfrowej sama ustawia się w miejscu podanym przez odbiornik. Zyskany czas pozwala na lepszą analizę obiektów na mapie i lepsze efekty poszukiwań w terenie. Niezbędne elementy do nawigacji po cyfrowym Messtischblacie to:

Kalibracja starej niemieckiej mapy 1:25 000

Skan mapy to np. plik typu TIFF w rozdzielczości 400dpi. Możemy go skalibrować w takiej formie, ale ruchoma mapa zrobiona na podstawie takiego TIFFa będzie obejmować zbyt wąski wycinek terenu na małym przecież ekranie palmtopa. Ozi jest wyjątkowo powolny przy kalibracji tej wielkości TIFFów. Lepiej zmniejszyć wymiar mapy o połowę. Zyskamy większą przejrzystość i wcale nie stracimy na szczegółach. Jak? Ściągamy popularny, darmowy program do przeglądania zdjęć IrfanView; dostępny jest adresem:

Instalujemy go (wystarczy kliknąć parę razy przycisk "Dalej") i otwieramy nim nasz plik TIFF. W górnym menu wybieramy "Image > Increase Color Depth > 16.7 Million Colors". Następnie znów z górnego menu: "Image > Resize/Resample > Set new size as percentage of original > 50%". Ta ostatnia komenda oznacza przeskalowanie mapy o połowę - może to potrwać nawet parę minut. Trzeba jeszcze obraz wyostrzyć: "Image > Sharpen"...

...zmniejszyć liczbę "kolorów" do 16: "Image > Decrease Color Depth > 16 Colors". W końcu zapisujemy gotową mapę jako plik GIF: "File > Save as":

By pozycja wyliczona przez odbiornik GPS ukazała się w postaci punktu na mapie, mapa ta musi być skalibrowana. Mówiąc jaśniej - musi być rozpoznana przez program jako odwzorowanie tego a nie innego fragmentu powierzchni ziemi, we właściwej skali i granicach. Programem, który pozwala na dokładną kalibrację zeskanowanych map jest m.in. OziExplorer ( http://www.oziexplorer.com/). W pełnej wersji jest to program płatny, wart 85$,(+ 30$ na wersję Oziexplorer CE, gdy używamy palmtopa ). Na szczęście jest dostępna darmowa wersja testowa do ściągnięcia tutaj:

Instalacja Oziego jest prosta i nie wymaga omówienia. Po zainstalowaniu mamy do dyspozycji 2 wersje programu: OziExplorer Trial i Oziexplorer (Shareware). Nas interesuje w tej chwili tylko wersja Trial. Posiada ona ograniczenia (m.in. brak zapisu waipointów, nawigacja tylko przez 1 godzinę itd), ale są one i tak mniejsze niż przy wersji shareware.

Przyszła pora na właściwe kalibrowanie. Otwieramy Oziego i wybieramy z menu: "File > Configuration". Przechodzimy do zakładki "Maps" i zmieniamy niektóre ustawienia wg wzoru. Domyślnie Ozi jest ustawiony na mapy z półkuli zachodniej (W jak West). W polu "Country or Region" trzeba koniecznie ustawić "North & East (NE)" albo "Poland (NE)". Jeżeli tego nie zrobimy, przy wstawianiu punktów kalibracyjnych, trzeba będzie dla każdego z nich zmieniać długość geograficzną (longitude)z W na E. Jest to częstym źródłem błędów z racji łatwego przeoczenia. Z kolei w polu "Alternate Grid" trzeba koniecznie ustawić "User Grid"
zamiast domyślnego UTM, po to, by na białej belce powyżej mapy wyświetliły się prawidłowe współrzędne Gaussa-Krügera. Nie zmieniając tego pola utrudnimy sobie sprawdzenie, czy mapa jest prawidłowo
skalibrowana. Wiem co to znaczy, gdy pojedzie się w teren mapy, a tu mapa nie chce
działać, albo pokazuje jakiś kosmos. Naprawdę frustrujące. Wyjazd jest
od razu zepsuty. Stąd te mało zrozumiałe zmiany w konfiguracji.
Tak przygotowana konfiguracja Oziego oszczędzi nam później nieco czasu.

Następnie wybieramy File > Load and Calibrate Map Image". Pojawi się okno, w którym trzeba wskazać plik z mapą do kalibracji. Klikamy na utworzony wcześniej GIF. Po prawej stronie pokaże się menu kalibracyjne. W polu "Map Datum" wybieramy "Potsdam Rauenberg DHDN", zaś dla "Map Projection" - "Transverse Mercator". Klikamy w przycisk "Projection Setup" by wywołać okienko z dokładnymi ustawieniami odwzorowania Gaussa-Krügera. By je prawidłowo wypełnić musimy znać numer strefy GK, do której należy dana mapa. Messtischblatty, jak już wcześniej wspomniałem, dla terenu obecnych Niemiec zajmują 5 stref. Za czasów pruskich stref tych było aż 8. W obecnych granicach Polski leżą więc strefy 5 (w części), 6, 7 i 8. Ostatnia strefa to zaledwie 6 map, a jedyne miasto w tej strefie - to Olecko. Numer strefy danej mapy jest zawsze w jej lewym górnym rogu przy pierwszej pionowej linii siatki (patrz rysunek). W okienku pod przyciskiem "Projection Setup" (pole "Std Grids") Ozi ma gotowe dane dla strefy 5. Kryją się pod nazwą "German Grid Zone 5":

Jak widać zmieniają się tylko 2 pozycje w powyższym okienku: "Central
Meridian" czyli południk centralny (przyjmuje wartość 15, 18, 21
lub 24°), oraz "False Easting" (odpowiednio: 5500000, 6500000, 7500000 lub
8500000)"

Skoro mamy już zidentyfikowane rodzaj i strefę mapy, można przejść do wstawienia punktów kalibracyjnych. Może być ich maksymalnie 9. Do przyzwoitego skalibrowania wystarczą 3 lub 4. Wybieramy węzły siatki blisko rogów mapy. Współrzędne węzła odczytujemy z krawędzi mapy jak poniżej, pamiętając by zawsze dodać 3 zera. Po wpisaniu współrzędnych dla 4 wybranych węzłów w kolejności jak na rysunku, klikamy na "Save" i zapisujemy plik kalibracyjny z rozszerzeniem MAP.

Ozi przechodzi w tryb nawigacji i mamy szansę sprawdzić, czy kalibracja jest poprawna. Wybieramy dowolny węzeł siatki i ustawiamy nad nim strzałkę myszy (samą szpicę!). Na białej belce po słowie "User" w tym samym momencie powinny wyświetlać się współrzędne tego węzła.

Rzadko będzie to np. dokładnie 6589000, 5985000. Już prędzej 6589003,5984998 - i ta niedokładność jest jak najbardziej zadowalająca. W ten sposób sprawdzamy kilka węzłów na całej mapie (najlepiej inne, niż kalibracyjne). Jeżeli niedokładności nie przekraczają ± xxxx006, to mapa jest skalibrowana poprawnie. Nieco większe niedokładności można skorygować przesuwając punkty. Inna metoda sprawdzenia kalibracji polega na włączeniu siatki kilometrowej Oziego i nałożeniu jej na siatkę mapy. Obie siatki powinny się pokrywać w przypadku dobrej kalibracji:

Co zrobić gdy współrzędne zupełnie nie pasują? Sprawdzamy, czy któryś z punktów kalibracyjnych nie ma omyłkowo zamienionych lub źle wpisanych współrzędnych, szczególnie czy wszędzie są wpisane 3 zera na końcu. Błędna może być też strefa lub Map Datum. Jednoznacznym testem, czy kalibracja się udała będzie dopiero wyjście w teren, albo załadowanie cudzej ścieżki z terenu naszej mapy. Sporo gotowych ścieżek jest zebranych na serwerze: ftp://gps:altplgps@gps.rybnet.pl/tracks-waypoints
powrót do początku strony

Ruchoma mapa na palmtopie

Palmtop to miniaturowy komputer wielkości dłoni. Bardzo ciekawe, uniwersalne urządzenie o możliwościach niewiele mniejszych niż stacjonarne pecety. By skorzystać ze skalibrowanej mapy musimy zainstalować na nim wersję Oziego o nazwie OziExplorer CE. Do ściągnięcia stąd:

(2.7 MB, przykładowe palmtopy, na których działa OziExplorer CE wymieniam tutaj)

Jest to wersja demo z ograniczeniami, ale wystarczająco funkcjonalna by zobaczyć zalety ruchomej mapy. Przy uruchomieniu Ozi CE będzie domagać się numeru seryjnego, pomijamy to okno klikając na krzyżyk. OziExplorer CE używa własnego formatu plików z rozszerzeniem OZF2. Wydawać by się mogło, że tworzenie nowego formatu graficznego nie ma sensu, gdy istnieje już ich tyle. Ale akurat ten format ma sens, ponieważ pozwala nawet na stosunkowo "słabym" palmtopie płynnie przewijać duże powierzchniowo mapy. Na dodatek mapy w tym formacie nie są dużymi plikami i nie zapychają tak pamięci małego komputera. By skonwertować naszą mapę w formacie GIF do OZF2 ściągamy konwerter ze strony Oziego:

W polu "Source Image Folder" konwertera klikamy na przycisk z prawej i wybieramy folder źródłowy z naszą mapą. Muszą być w nim pliki "[nazwa].gif" i "[nazwa].map" (mapa + jej kalibracja). W głównym oknie pojawi się nasz GIF. W polu "Destination Folder" wybieramy katalog docelowy dla gotowego pliku OZF2 i jego kalibracji MAP. W końcu klikamy na plik "[nazwa].gif" na białym polu (powinien się zaznaczyć) i uruchamiamy konwersję przyciskiem "Process Image Files to OZF2 Files".

Oba powyższe pliki musimy przenieść do pamięci palmtopa (najlepiej na kartę pamięci SD lub CF - szczegóły sprzętowe skrótowo opisuję dalej). Samego kopiowania na palmtop nie opisuję - jest to zawarte w jego instrukcji obsługi.

Uruchamiamy Oziego CE. Po wyłączeniu okna rejestracji mamy gotowy program do pracy.

Przyciskiem otwieramy okno wyboru mapy. Klikamy na nasz plik i już po chwili mamy cyfrową mapę przed oczami.

Pora skonfigurować połączenie z GPSem. Z menu wybieramy: "File > Configuration > NMEA (GPS)" Otworzy się okno, w którym interesują nas pola "Communication Port" i "Baud".

Jeżeli podłączymy odbiornik GPS przez kabel - prawdopodobnie komunikacja będzie odbywać się przez port COM1 lub COM2. Jeżeli zarówno odbiornik GPS jak i palmtop posiadają Bluetooth to kabel jest zbędny. Połączenie będzie szło wówczas na drodze radiowej, zaś "Communication Port" MUSI być ustawiony na COM8. Pole "Baud" dla połączenia kablowego ustawiamy na 4800. Dla połączenia Bluetooth może pozostać domyślne 9600, ewentualnie ustawiamy tu wartość sugerowaną przez instrukcję odbiornika GPS. Liczby w polu "Baud" to prędkości przesyłu danych między palmtopem a odbiornikiem GPS. Zamykamy okno przez OK.

Nadszedł czas by zobaczyć mapę w akcji. Trzeba więc pojechać w teren naszej mapy. Gdy znajdziemy się już w miejscu gdzie mapa sięga, uruchamiamy odbiornik GPS, czekamy aż "złapie" pozycję, wtedy odpalamy Oziego CE, ładujemy mapę i klikamy na dolny przycisk "GPS".

Jeżeli, Czytelniku, trzymałeś się ściśle moich powyższych słów - to jest wielkie prawdopodobieństwo, że Ozi znajdzie GPSa i mapa gwałtownie "ożyje" by wskoczyć w dobre miejsce - np. na drogę przy której akurat stoimy. Gdy ruszymy się z miejsca, mapa poruszy się z nami, zaś strzałka rozpocznie rysowanie przebytej ścieżki. To ta czerwona linia. Ozi ma miłą cechę, że automatycznie zapisuję każdą uchwyconą ścieżkę do pliku "cetrack.plt". Tej ścieżki nie stracimy nawet po wyłączeniu połączenia z GPS, czy wręcz po zresetowaniu palmtopa. OziExplorer CE w wersji Demo niestety sam, co pewien czas, będzie wyłączał to połączenie. Na szczęście za chwilę możemy znów wcisnąć przycisk i ścieżka będzie się rysować dalej. Nawet ścieżkę poszatkowaną przez ograniczenia wersji demo warto zapisać do oddzielnego pliku. Wybieramy w menu "File > Track Log > Save Track Log File".

Ozi zasugeruje nazwę pliku PLT z dokładną datą. Tak zgraną ścieżkę warto przenieść po powrocie do domu na stacjonarny komputer i załadować w pecetowej wersji Oziego. Duży ekran sprawi, że łatwiej prześledzimy trasę, przypomnimy sobie szczegóły i wyciągniemy ciekawsze wnioski. Przed następną wyprawą warto wyczyścić poprzedni automatyczny zapis (File > Track Log > Delete Track Log File). Nowa ścieżka nie będzie kontynuacją poprzedniej, chyba, że nam na tym zależy. A czyścić co pewien czas i tak trzeba, ponieważ plik "cetrack.plt" przy zbytnim "urośnięciu" potrafi zawiesić lub wyłączyć Oziego. Raz zapisaną ścieżkę zawsze można załadować do przejrzenia. Wywołujemy menu "View > Toolbars > Track Toolbar, klikamy na

i otwieramy wybraną ścieżkę. Jednocześnie możemy tak przeglądać do 5 ścieżek i np. porównać naszą starą trasę z aktualną.
powrót do początku strony

Ścieżki i waypointy z ręcznego odbiornika GPS

Istnieje możliwość skorzystania ze ścieżek już zapisanych przez dowolny ręczny GPS bez zabierania innego komputera w teren. Ozi w wersji Shareware ma możliwość bezpośredniej komunikacji z GPSem. Ściągnięcie ścieżki, jest możliwe tylko dla mapy skalibrowanej przy pomocy 2 punktów i na dodatek skan tej mapy musi być w formacie BMP, a nie GIF. To poważne ograniczenie, gdyż kalibracja z 2 punktów jest mało dokładna, a pliki BMP zajmuja mnóstwo miejsca. Zdecydowałem się więc spreparować specjalna mapkę Polski - służącą tylko i wyłącznie do ściągania ścieżek i waypointów: Polska.bmp + Polska.map (Uwaga: plik Polska.map jest skompresowany w zip-ie). Uruchamiamy Oziego (shareware), z menu klikamy na "File > Configuration > zakładka GPS". W polu "GPS make" wybieramy producenta odbiornika (z wielkim prawdopodobieństwem będzie to Garmin), w "GPS Model" wstawiamy konkretny model. Nastepnie ładujemy plik Polska.map i z menu wybieramy "Garmin > Get Track from GPS". Scieżka(i) powinna pojawić się na mapce w postaci czerwonej linii. Trzeba ją teraz zapisać do pliku PLT: "File > Save to File > Save Track to File". Zamykamy teraz Oziego (shareware) i zamiast niego otwieramy OziExplorer Trial. Teraz ładujemy naszego Messtischblatta i świeżo zgraną ścieżkę: File > Load from File > Load Map File / Load Track from File (Multi). Dopiero teraz stanie się wyraźnie widoczna jakość kalibracji. Ścieżka na dużym wycinku mapy pozwoli dostrzec nowe ciekawe obiekty i wyciągnąć ciekawsze wnioski. Czasem ścieżka może się rozjeżdżać z drogą. Jeżeli jest to rozjazd na szerokość drogi to nie jest źle, jeśli większy - być może trzeba poprawić kalibrację, albo droga zmieniła swój przebieg. W miastach bardzo wiele ulic jest poszerzonych w porównaniu do ulic na starej mapie. Życzę ciekawych odkryć.
powrót do początku strony

Sprzęt - podstawy

Kupując GPS stajemy przed wyborem następującym: kupić ręczny samodzielny odbiornik czy może zestaw palmtop + odbiornik przeznaczony specjalnie do palmtopów. Pokrótce przedstawię wady i zalety każdego z tych rozwiązań.

Ręczne GPSy (patrz fot. powyżej) są całkowicie autonomiczne tzn. nie potrzebują zewnętrznego komputera by zapisać w drodze np. ścieżkę czy waypoint, mają własny wyświetlacz, wydajne zasilanie, są często wodoodporne i solidnie zbudowane. Najprostsze modele np. Garmin eTrex, Summit, Geko, GPS 72, GPS 76 są pozbawione wbudowanych map. Jest to dość poważna wada, bo wbudowana mapa, choć prosta (na pierwszy rzut oka przypomina bardziej mapy turystyczne niż topograficzne), bardzo podnosi komfort użytkowania. Praktycznie wszystkie nowsze odbiorniki (np. Garmin Legend, Vista, GPSMAP 76S, 60C i in.) mają własne mapy bazowe Europy (w tym Polskę) lub USA, jeżeli jest to egzemplarz sprowadzony zza wielkiej wody. Oryginalna mapa wbudowana raczej nie przyda nam się do nawigacji po mapach historycznych. Jest zbyt uboga w szczegóły w porównaniu do Messtischblatta. Odbiorniki wyposażone w mapę bazową pozwalają również załadować samodzielnie narysowane mapki.

Odbiorniki GPS przeznaczone specjalnie do palmtopów przypominają wielkością komputerową mysz, czasem też określane są nazwą "GPS Mouse" lub "antena GPS" (nie mylić z prawdziwą anteną - służącą tylko do wzmocnienia sygnału GPS!). Różnią się od ręcznych, brakiem możliwości samodzielnej pracy (są wyjątki!). Oznacza to, że taki odbiornik nie wskaże nam położenia bez pomocy palmtopa, bądź innego komputera, choćby dlatego, że nie posiada własnego wyświetlacza (i tu zdarzają się hybrydy z wyświetlaczem). Ich wadą jest stosunkowo słaba konstrukcja mechaniczna, brak wodoodporności, kłopoty z zasilaniem (czas!), odrobinę słabsza czułość (nie dotyczy najnowszych konstrukcji) i czasem konieczność stosowania anteny do wzmocnienia sygnału z satelitów. Bujny rozwój odbiorników do palmtopów wiąże się z popularyzacją nawigacji samochodowej. Zestaw palmtop + odbiornik GPS jest prawie zawsze tańszy od systemów nawigacyjnych montowanych w autach fabrycznie. Do tego dochodzi polska specyfika: mapa Polski jest dostępna tylko do niektórych fabrycznych systemów nawigacji (systemy zgodne z
Blaupunkt DX). Jej jakość pozostawia bardzo wiele do życzenia. Pod tym względem system nawigacji
zbudowany na bazie palmtopa z programem Automapa bije na głowę rozwiązania fabryczne. Na
dodatek można go zabrać ze sobą i stosunkowo łatwo korzystać z map historycznych przy pomocy Oziego CE. GPSy palmtopowe mogą łączyć się z palmtopem za pomocą kabla albo bezprzewodowo przez wbudowany Bluetooth. Jak już wcześniej wspomniałem, połączenie bezprzewodowe jest możliwe tylko w przypadku gdy i palmtop i GPS posiadają obsługę Bluetooth. Specjalnie to akcentuję, ponieważ to właśnie ten rodzaj połączenia ma największy sens przy poszukiwaniach w terenie. Kabel bardzo ogranicza ruchy i sprzyja uszkodzeniom.

Istnieją GPSy do palmtopów nie wymagające kabla ani obsługi Bluetootha - są to odbiorniki zamontowane bezpośrednio na karcie rozszerzeń Compact Flash (CF).

Nie każdy palmtop ma gniazdo dla tego typu kart. Jeżeli chcemy kupić taki GPS, to ma to sens tylko wówczas, gdy nasz palmtop ma 2 gniazda na karty rozszerzeń (np.HP IPAQ 2210, Dell Axim X5 i inne) lub można do niego dokupić tzw. "plecki" z dodatkowym gniazdem (dot. głównie modeli HP IPAQ). Dokładniej o kartach piszę poniżej). Dla palmtopa tylko z gniazdem CF stracimy jedyny wolny slot (gniazdo) na kartę pamięci i nie będziemy mieli gdzie trzymać map (pamięć RAM - to dla większości modeli tylko 64 MB).

Palmtopy (inne nazwy: palm, pocket, PDA, handheld) zdobywają coraz większą popularność również w naszym kraju. Pierwotnie pełniły funkcje prostych notatników i organizerów obecnie można przy ich pomocy edytować teksty Worda czy arkusze Excela, programować, odtwarzać muzykę w MP3, czy nawet oglądać filmy DivX. Ponieważ kolorowy ekran jest już standardem - komputery tej klasy oferują dużo lepszą jakość wyświetlania map od wyświetlaczy w ręcznych odbiornikach GPS (dopiero najnowsze ręczne GPSy mają jakość obrazu podobną jak w palmtopie). Na dodatek oferta oprogramowania na platformę Pocket PC (inne nazwy odnoszące się do tego systemu to: PPC, Pocket Windows, Windows CE) jest już na tyle bogata, że praktycznie każdy rodzaj danych może być otworzony na palmtopie z tym systemem. Istnieje duży antagonizm między użytkownikami 2 głównych konkurentów na rynku komputerów kieszonkowych. Pierwowzór komputerka o zminiaturyzowanych wymiarach po raz pierwszy wypusciła na rynek firma Palm Inc. Od jej nazwy i od nazwy systemu operacyjnego Palm OS powstała nazwa palmtop. Po latach, gdy na ten rynek wszedł Microsoft z Windows CE (aktualna nazwa: Pocket PC), palmtopy "oryginalne" wydają się powoli ustepować miejsca gigantowi. Oczywiście powoduje to nieskrywaną irytację wśród użytkowników Palmów, co nie zmienia faktu, że jeżeli chodzi o zastosowania "okołogiepeesowe" to palmtopy Pocket PC oferują po prostu więcej. Przyczynia się do tego różnorodność programów do obsługi odbiorników GPS i łatwość przenoszenia danych ze stacjonarnego peceta na palmtop z systemem Microsoftu. Oczywiście Pocket PC ma też sporo wad - pokrewnych do wad "zwykłych" Windows. Należą do nich m.in. częste zawieszenia się systemu. Są one kłopotliwe, ale mimo ich wystepowania, efektywna praca z GPSem jest w pełni możliwa. Istotną wadą wszelkich palmtopów jest ich mała odporność na warunki zewnetrzne. I tu widać sporą przewagę komputerków z Bluetooth (BT) - znacznie łatwiej je "opancerzyć" niż palmtopy połączone kablem z GPSem (wszystkie modele na zdjęciu posiadają BT). Wystarcza woreczek z zamknięciem strunowym by sprzęt nadawał się do wyjścia w teren przy każdej pogodzie. Oczywiście na kajak to może być za mało i tu zdecydowanie lepszy będzie ręczny GPS. Kolejna słabość palmtopów to zasilanie. Większość dostępnych modeli wytrzymuję maksymalnie 2-5 godz. nieustannego używania. Czas ten wydłuży się, o ile będziemy oszczędnie korzystać np. z energożernego podświetlania ekranu. Na szczęście do części popularnych palmtopów istnieją stosunkowo tanie ładowarki na 4 zwykłe paluszki (inna nazwa: Battery Extender), które skutecznie wydłużają czas użytkowania bez dostępu do sieci, czy samochodowej zapalniczki.

Widoczny wyżej Mitac Mio 168, jest pozytywnie oceniany przez większość użytkowników. Dokładnie ten sam sprzęt jest oferowany pod nazwami "Yakumo PDA DELTA 300 GPS" oraz "Optimus PDA Optipad 300 GPS". To sprawdzony palmtop, mający wszystko co nam potrzeba.
Dokupienie zewnetrznej anteny do tego modelu, pozwoli nam na wygodne schowanie samego palmtopa w kieszeni bez utraty jakości sygnału GPS. Przy pieszej penetracji terenu warto umieścić zewnętrzną antenę najlepiej na ramieniu lub czapce. Uwaga! Wyżej wymieniony palmtop jest też sprzedawany w wersji bez GPS i trzeba się przy zakupie upewnić czy model nam oferowany ma wbudowany odbiornik GPS (uchylna „klapka” z tyłu obudowy). Podobny model palmtopa wypuściła firma Garmin. Jego nazwa to Garmin iQue 3600. Cieszy się on stosunkowo dobrą opinią, ale niestety jest wyposażony w system PalmOS. Oznacza to, że nie uruchomimy na nim Oziego :(

Pamięć RAM palmtopa jest stosunkowo ograniczona i wymaga rozszerzenia, jeżeli chcemy nosić przy sobie więcej niż jedną mapę w formacie Oziego. Każdy palmtop posiada przynajmniej jedno gniazdo na kartę pamięci. Najbardziej popularne rodzaje kart to: Compact Flash (CF) i Secure Digital (SD). W nowszych komputerkach częstsze są karty SD, które choć są mniejsze od CF, czasem mają wyższy pobór mocy niż te ostatnie. Jeżeli nie zamierzamy szaleć z większą ilością map to powinna nam wystarczyć karta o pojemności 64 MB. Średnia wielkość jednego Messtischblatta w formacie OZF2 to 4MB.

Bardzo przydatnym uzupełnieniem odbiornika GPS jest zewnętrzna antena z długim kablem. GPS do prawidłowego funkcjonowania potrzebuje otwartej przestrzeni, a każda przeszkoda, nawet reka czy kieszeń kurtki, skutecznie ograniczają ilość widzianych satelitów.

Największym problemem dla GPSa prócz wysokiej zabudowy miejskiej jest gęsty i mokry las. Tu i zewnętrzna antena może nie pomóc, ale użycie jej pozwala wygodnie schować GPS w plecaku czy kieszeni bez pogarszania odbioru.

Anteny dostępne na rynku przeznaczone są głównie do samochodowych systemów nawigacji. Można je podłączyć do większości odbiorników GPS o ile są wyposażone w kabel zakończony złączem MCX.

Na koniec trochę uwag jak dokonać dobrego wyboru GPSa.

Jeżeli stare mapy interesują nas tylko trochę, a bardziej odpowiadają nam wędrówki po współczesnych szlakach turystycznych, często z dala od cywilizacji, najlepszy będzie ręczny, mapowy Garmin (Legend, Vista, Vista C, GPSMap 60C, 60CS i in.) i stara mapa w wersji papierowej. Szczególnie w wielodniowych wyprawach w górach, przy zmiennej pogodzie, palmtop się po prostu nie sprawdzi. Jest zbyt delikatny i nie znosi wilgoci. Ręczny Garmin to wydatek rzędu conajmniej 700 zł za najprostszy Garmin Legend. Mówię oczywiście o odbiorniku mapowym. Bezmapowe eTrexy za mniejsze sumy pokazują współrzędne, przebytą drogę, jej kierunek, pozwalają zapisać waypointy, ścieżki i tylko tyle. Kopalnią wiedzy o
ręcznych GPSach jest strona GPSManiaka: http://gps.anv.pl oraz forum na stronie Garmina: http://forum.garmin.pl/

Jeżeli wolimy wyprawy maksymalnie 1-dniowe lub wielodniowe ale własnym samochodem, połączone z kilkugodzinnymi lub krótszymi spacerami po interesującej okolicy - to największą elastyczność zapewni nam właśnie palmtop. Można na nim używać map typowo samochodowych (standartem jest Automapa: http://www.automapa.com.pl ) by komfortowo przejechać przez nieznane miejscowości, a po dojechaniu do upatrzonego celu, właczyć Oziego ze starą mapą i z dużą dokładnością pieszo namierzać zapomniane obiekty. Obecnie (piszę te słowa w marcu 2005) najtańszym, a mimo to zupełnie dobrym rozwiązaniem jest palmtop z
wbudowanym odbiornikiem GPS typu Mio/Yakumo/Optipad. Ceny tego typu urządzenia wahają się w granicach 1200-1400 zł. Ale za to dostajemy palmtop bez żadnych map i o ile mapy do Oziego możemy sami sobie zrobić, to np. za Automapę trzeba sporo dopłacić. Ceny cały
czas spadają i jest bardziej niż pewne, że za pare mięsięcy sam palmtop z wbudowanym GPSem będzie kosztował mniej niż 1000 zł. Więcej info o palmtopach z GPSem jest na stronach PDAClub: http://www.pdaclub.pl/ i http://www.pdaclub.pl/forum/

Od niedawna są w sprzedaży telefony komórkowe z wbudowanymi odbiornikami GPS. Najbardziej popularne aparaty pochodzą z firmy Motorowa (modele A920/925/1000). Za ok. 800-1000 zł można więc nabyć wielofunkcyjny kombajn, do którego istnieją programy obsługujące skanowane mapy. Telefony te mają jedną zasadniczą wadę. Na jednym naładowaniu
wytrzymują niecałą(!) dobę, a przy używaniu GPSa - stosownie krócej. Problemem jest też poprawna kalibracja starej mapy przy tylko 2 punktach kalibracyjnych i braku wyboru Map Datum. Oczywiście jest ona możliwa, ale metodą prób i błędów i tylko na mniejszym fragmencie mapy. Opis przykładowego programu obsługującego wbudowany GPS znajduje się tu: http://www.nhgps.com

Wstęp
Co to jest GPS? Szczypta teorii niezbędnej do świadomego korzystania
Korzystanie z siatki mapy
Sposoby na użycie odbiornika GPS ze starą mapą
Kalibracja starej niemieckiej mapy 1:25 000
Ruchoma mapa na palmtopie
Ścieżki i waypointy z ręcznego odbiornika GPS
Sprzęt - podstawy

Wstęp