User:Nahainec/Triangulation

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はじめに

接近できないものでも見通しの良い場所にあれば 位置の特定は可能です。

普通の三角測量では 位置のわかっている点A,点Bから未知の点Xを求めるのに∠ABX,∠BAXを測りますが、 これは一人では困難です。 そこで精度は劣りますが方位を使ってみます。

基本編

必要なもの

  1. GPS
    • すでに道路などが描かれていれば無くても出来ると思います。
  2. コンパス
    • 出来るだけ精度の高いものを用意しましょう。
    • 目標を照準するので横から目盛りを覗けるものが良いでしょう。
  3. メモ用具

外に出て

以下を繰り返します

  1. 現在地を確定します
    • GPSロガーを持っているならウェイポイント記録するのが簡単です
    • 既に描かれている場所なら交差点など後で特定できる場所を選びます
  2. 目標の方位を記録します
  • 一つの目標に対し、最低でも2ヶ所からの方位が必要です
  • 方位はなるべく直行させましょう
    ある点から北に見えたら、次は東か西に見える地点を探しましょう
  • なるべく目標に近い地点を選びましょう

家に帰ったら

記録してきた場所と方位を元に作図するわけですが、 私はこんなプログラムで GPXに変換してアップロードしています。
例を挙げてみましょう。

状況

丘の上に鉄塔があるのだが近づくことができない。 近くを通る道路の二箇所から方位を測ったところ

  • 北緯35度33分56.97秒 東経139度28分55.85秒 の地点から309度の方向に
  • 北緯35度34分00.25秒 東経139度28分56.08秒 の地点から241度の方向に

見えた。

入力ファイルの作成

この状況から以下のファイルを作成する。

P POS1 35.565825 139.482180
M 309 200
P POS2 35.566736 139.482244
M 241 200
  1. 緯度・経度は変換した トラックログのGPXファイルから取り出せば最初からこの形式になっているはず
  2. POS1,POS2は適当にラベルをつけた
  3. 方位は磁方位なのでMを使用
  4. 200も適当 小さすぎると交点に届かない

GPXファイルをアップロード

出力されたGPXファイルをアップロードする。 Potlatch ex1.png
選択されている点の「POS2 241」はPOS2から241度の線の終端であることを示す。
水色の線が交差しているところが求めたい鉄塔の位置。交点の右下にある鉄塔は以前目分量で書いたものなので交点の位置に移動する。

応用編

鉄塔のようなnodeがわかりやすいですが、 way,areaにも適用できると思います。
以下に思いつきを挙げてみますので 誰か試してみませんか?

建物

多角形の建物は

  1. 各頂点を上の方法で確定し、結ぶ
  2. 各編の延長上の点で壁の方位を測る

ことで描けそうです。
この方法なら壁に接する必要が無いので 建物での反射によるGPS精度の低下を減らせそうです。

ガスタンク

少し距離をおいて周りをまわりながら両端の方位を測ります。

  1. 左右の方位の平均が中心の方位なので、中心座標が確定します
  2. 中心が決まったら内接する円が描けます

鉄道線路

電化されていればある程度の間隔で架線柱があるので、 面倒ですが繋いでいけば描けそうです。 他にも

  1. 信号機や標識
  2. 高架なら橋脚

等も使えるかもしれません。