OpenSeaMap-dev:De:Depth data processing: Unterschied zwischen den Versionen
Markus (Diskussion | Beiträge) (→Schiffsbewegung) |
Markus (Diskussion | Beiträge) |
||
| Zeile 3: | Zeile 3: | ||
Die [[OpenSeaMap-dev:De:Depth raw data|Rohdaten]] werden unter Berücksichtigung der [[OpenSeaMap-dev:De:Depth meta data|Meta-Daten]] korrigiert. | Die [[OpenSeaMap-dev:De:Depth raw data|Rohdaten]] werden unter Berücksichtigung der [[OpenSeaMap-dev:De:Depth meta data|Meta-Daten]] korrigiert. | ||
| − | = Erforderliche Korrekturen = | + | == Erforderliche Korrekturen == |
Die wesentlichen Korrekturen sind | Die wesentlichen Korrekturen sind | ||
* Welle | * Welle | ||
| Zeile 17: | Zeile 17: | ||
== Wasserschallgeschwindikeit == | == Wasserschallgeschwindikeit == | ||
| + | Die [[wikipedia:Wasserschall#Grundlegende_Wasserschallphänomene|Wasserschalgeschwindigkeit]] bestimmt die Laufzeit der Schallwellen und beeinflusst die gemessene Distanz. Die Wasserschallgeschwindigkeit ist abhängig von der Dichte, dem Salzgehalt und der Temperatur des Wassers. Sie beträgt im Süsswasser ca. 1400 m/s, im Salzwasser ca. 1500 m/s. | ||
| + | |||
Aus den Metadaten bzw der Position ist erkennbar, ob es sich um Salzwasser oder Süsswasser handelt. | Aus den Metadaten bzw der Position ist erkennbar, ob es sich um Salzwasser oder Süsswasser handelt. | ||
| + | |||
| + | Consumer-Echolote sind meistens für eine durchschnittliche Wasserschallgeschwindigkeit im Salzwasser eingestellt und lassen sich nicht kalibrieren. | ||
| + | |||
| + | Die für Tiefwassermessung wirksame Schichtung des Wassers und der damit verbundenen schichtweisen Änderung der Wasserschallgeschwindigkeit spielt im Flachwasser keine Rolle. | ||
== Schiffsbewegung == | == Schiffsbewegung == | ||
| + | [[File:Achsen Schiffsbewegung.svg|thumb|Lagesensor]] | ||
Starken Einfluss hat die Krängung (besonders bei Segelschiffen bis 30°). Dabei verschiebt sich der gemessene Punkt seitlich aus der Fahrlinie. Und die gemessene Tiefe wird verfälscht um den Cosinus des Krängungswikels. Auch Stampfen, Rollen und Schlingern spielen eine Rolle. | Starken Einfluss hat die Krängung (besonders bei Segelschiffen bis 30°). Dabei verschiebt sich der gemessene Punkt seitlich aus der Fahrlinie. Und die gemessene Tiefe wird verfälscht um den Cosinus des Krängungswikels. Auch Stampfen, Rollen und Schlingern spielen eine Rolle. | ||
| − | Der [[OpenSeaMap-dev:HW-logger/OSeaM|OpenSeaMap NMEA-0183 Datenlogger] hat einen Lagesensor und Beschleunigungsmesser eingebaut. Damit könnten die Schiffsbewegungen Rollen und Stampfen in 6-Achsen gemessen und bei der Auswertung berücksichtigt werden. Beschleunigungsmesser gibt es auch in jedem besseren Smartphone. | + | Der [[OpenSeaMap-dev:HW-logger/OSeaM|OpenSeaMap NMEA-0183 Datenlogger]] hat einen Lagesensor und Beschleunigungsmesser eingebaut. Damit könnten die Schiffsbewegungen Rollen und Stampfen in 6-Achsen gemessen und bei der Auswertung berücksichtigt werden. Beschleunigungsmesser gibt es auch in jedem besseren Smartphone. |
| − | = Statistische Methoden = | + | == Statistische Methoden == |
| − | Auch wenn spezifische Korrektur-Modelle fehlen, diese unsicher sind, oder zusätzlich nach der Anwendung von Korrekturmodellen, können die Rohdaten dort wo sie sehr dicht als Massendaten zur Verfügung stehen, mit statistischen Mitteln korrigiert werden. | + | [[File:Delaunay_circumcircles.png|thumb|Delauney-Triangulation]] |
| + | Auch wenn spezifische Korrektur-Modelle fehlen, diese unsicher sind, oder zusätzlich nach der Anwendung von Korrekturmodellen, können die Rohdaten dort wo sie sehr dicht als Massendaten zur Verfügung stehen, mit statistischen Mitteln korrigiert werden. Eingesetzt werden [[wikipedia:Kalman-Filter|Kalman-Filter]] und [[wikipedia:Delaunay-Triangulierung|Delaunay-Triangulierung]]. | ||
| − | = Qualität der Rohdaten = | + | == Qualität der Rohdaten == |
Höherwertige Daten werden bei der Auswertung stärker gewichtet. | Höherwertige Daten werden bei der Auswertung stärker gewichtet. | ||
| Zeile 33: | Zeile 41: | ||
Besonders geeignet sind Daten mit genauer Position (PDGNSS) und von kalibrierten Echoloten. | Besonders geeignet sind Daten mit genauer Position (PDGNSS) und von kalibrierten Echoloten. | ||
| − | = erreichbare Genauigkeit = | + | == erreichbare Genauigkeit == |
Das BSH schätzt folgende mögliche Genauigkeiten: | Das BSH schätzt folgende mögliche Genauigkeiten: | ||
Aktuelle Version vom 29. Februar 2016, 15:48 Uhr
Die Rohdaten werden unter Berücksichtigung der Meta-Daten korrigiert.
Inhaltsverzeichnis
Erforderliche Korrekturen
Die wesentlichen Korrekturen sind
- Welle
- Tide
- Wasserschallgeschwindigkeit
- Schiffsbewegung
Welle
Windstärke, Windrichtung und Position können Hinweise auf Wellenhöhe und Fetch geben.
Tide
Zur Korrektur der Tide wird das Tidenmodell DTU 10 verwendet.
Wasserschallgeschwindikeit
Die Wasserschalgeschwindigkeit bestimmt die Laufzeit der Schallwellen und beeinflusst die gemessene Distanz. Die Wasserschallgeschwindigkeit ist abhängig von der Dichte, dem Salzgehalt und der Temperatur des Wassers. Sie beträgt im Süsswasser ca. 1400 m/s, im Salzwasser ca. 1500 m/s.
Aus den Metadaten bzw der Position ist erkennbar, ob es sich um Salzwasser oder Süsswasser handelt.
Consumer-Echolote sind meistens für eine durchschnittliche Wasserschallgeschwindigkeit im Salzwasser eingestellt und lassen sich nicht kalibrieren.
Die für Tiefwassermessung wirksame Schichtung des Wassers und der damit verbundenen schichtweisen Änderung der Wasserschallgeschwindigkeit spielt im Flachwasser keine Rolle.
Schiffsbewegung
Starken Einfluss hat die Krängung (besonders bei Segelschiffen bis 30°). Dabei verschiebt sich der gemessene Punkt seitlich aus der Fahrlinie. Und die gemessene Tiefe wird verfälscht um den Cosinus des Krängungswikels. Auch Stampfen, Rollen und Schlingern spielen eine Rolle.
Der OpenSeaMap NMEA-0183 Datenlogger hat einen Lagesensor und Beschleunigungsmesser eingebaut. Damit könnten die Schiffsbewegungen Rollen und Stampfen in 6-Achsen gemessen und bei der Auswertung berücksichtigt werden. Beschleunigungsmesser gibt es auch in jedem besseren Smartphone.
Statistische Methoden
Auch wenn spezifische Korrektur-Modelle fehlen, diese unsicher sind, oder zusätzlich nach der Anwendung von Korrekturmodellen, können die Rohdaten dort wo sie sehr dicht als Massendaten zur Verfügung stehen, mit statistischen Mitteln korrigiert werden. Eingesetzt werden Kalman-Filter und Delaunay-Triangulierung.
Qualität der Rohdaten
Höherwertige Daten werden bei der Auswertung stärker gewichtet.
Hochwertige Daten können als Referenzdaten zur Bewertung anderer Rohdaten dienen. Besonders geeignet sind Daten mit genauer Position (PDGNSS) und von kalibrierten Echoloten.
erreichbare Genauigkeit
Das BSH schätzt folgende mögliche Genauigkeiten:
| Korrektur | Genauigkeit | Bemerkungen |
|---|---|---|
| keine Beschickung | +- 0,5 ... +- 15 m | |
| direkte Pegelbeschickung | +- 0,2 ... +- 0,5 m +- 0,5 ... +- 15 m |
in gezeitenfreien Gewässern in Gezeitengewässern |
| Pegelbeschickung mit Cotidal/Corange Chut | +- 0,2 ... +- 1,0 m | |
| Beschickung mit hydrodynamischen Modellen | ||
| Beschickung mit PDGNSS | +- 0,1 ... +- 0,5 m | wenn Phasenmehrdeutigkeiten gelöst |
