Wie kann ich einen GPS-Standort für diesen Baum auf einem entfernten Hügel erhalten?

Ich möchte zum Fuß dieses Baumes wandern (auf dem Foto rot eingekreist). Das ist ein Hügel voller ausgewachsener Bäume darunter, und es sieht so aus, als würde er über die Höhe eines ganzen Baumes über die anderen Bäume hinausragen. Es muss enorm sein.

riesiger Baum rot eingekreist

Wie bekomme ich also eine GPS-Position dieses Dings auf einem Hügel, der weit von mir entfernt ist? Ich könnte wahrscheinlich zu dem Baum wandern, aber sobald ich den Wald betrete, verliere ich jegliche Sicht auf diesen bestimmten Baum. Gibt es Apps, die mir helfen könnten, einen GPS-Standort für ein entferntes Objekt zu erhalten? Vielleicht eine Art Vermessungs-App?

Irgendwelche anderen Ideen, wie man dorthin kommt, außer der Verwendung eines GPS-Standorts?

Bearbeiten: Andere Informationen, die helfen, das Problem einzugrenzen

  • Dieser Baum steht am Rande eines etwa 500 km² großen Regenwaldreservats in Costa Rica. Es wird also zwangsläufig kurvenreich und steil sein, durch den Wald zu dieser Stelle zu gelangen, wenn nicht sogar körperlich unmöglich (zumindest für mich).
  • Die einzigen verfügbaren Ansichten des Objekts sind kilometerweit entfernt mit einem Wohngebiet dazwischen.

In Anbetracht der beiden oben genannten Faktoren ist es keine Option, sich in einer geraden Linie entlang einer Peilung auf den Baum zuzubewegen.

Denken Sie daran, dass beim Wandern unter Baumbestand der Fehler Ihrer GPS-Koordinaten erheblich ansteigt.
Behandeln Sie es einfach als normale geografische Koordinaten und verwenden Sie klassische geografische und geodätische Methoden, die seit Hunderten von Jahren verwendet werden? Wie unterscheiden sich Ihre GPS-Koordinaten von normalen geografischen Koordinaten?
Ich vermute, der Baum selbst ist derselbe oder ähnlich wie die anderen, wächst aber zufällig auf einer Beule, um einen Stein usw.
Sie haben nicht zufällig einen Laser-Entfernungsmesser? Das würde die Lösung noch weiter vereinfachen.
@VladimirF, guter Punkt. Wenn Sie oben bemerken, frage ich: "Irgendwelche anderen Ideen, wie man dorthin kommt, außer der Verwendung eines GPS-Standorts?". Ich bin nicht vertraut mit diesen analogen Methoden, die seit Hunderten von Jahren verwendet werden, aber ich bin offen für Neues. Warum schreiben Sie unten keine Antwort, um sie zusammenzufassen?
Grundsätzlich triangulieren Sie. Verwenden Sie eine Art gepflasterten "Vermessungstransit", um den Winkel zum Baum von zwei verschiedenen Aussichtspunkten aus zu ermitteln. Zeichnen Sie dann das resultierende Dreieck auf Papier und messen Sie die beiden "nicht messbaren" Seiten des Dreiecks.
Das ist ein ziemlich beeindruckender Baum. Haben Sie das Foto den Anwohnern gezeigt, die es vielleicht erkennen?
Haben Sie schon einmal daran gedacht, einen GPS-Transceiver auf den Baum zu katapultieren? :)
Die Koordinaten haben nichts mit dem GPS zu tun, außer dass GPS als Werkzeug verwendet werden kann, um eine Position eines GPS-Geräts zu finden. Die Zahlen sind geografische Koordinaten, Sie verwenden das Schlagwort GPS ohne Grund.

Antworten (8)

Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Methode mit GPS, Kompass und Google Earth.

  • Holen Sie sich die GPS-Koordinaten, von wo aus Sie den Baum sehen können.
  • Peilen Sie von diesem Ort aus mit einem Kompass den Baum an und schreiben Sie ihn auf.
  • Gehen Sie an einen anderen Ort in angemessener Entfernung vom ersten, wo Sie auch den Baum sehen können.
  • Nehmen Sie eine weitere Peilung mit einem Kompass vor und notieren Sie diese zusammen mit den GPS-Koordinaten.
  • Importieren Sie die GPS-Standorte in Google Earth.
  • Verwenden Sie an den beiden Positionen das Linienwerkzeug, um die Peilungen neu zu zeichnen.
  • Suchen Sie den GPS-Standort, an dem sich die Peilungen kreuzen.
  • Verwenden Sie das GPS, um zu dem im obigen Schritt gefundenen Ort zu navigieren.

Hier ist ein Screenshot, wie diese Methode aussehen würde.

Triangulation einer Position mit Google Earth Methode mit nur einem GPS.

  • Schätzen Sie, wie weit der Baum entfernt ist.
  • Wenn die Karte auf dem GPS in die Richtung ausgerichtet ist, in die man blickt, richten Sie das GPS auf den Baum und bewegen Sie den Cursor um die geschätzte Entfernung nach außen und markieren Sie einen Wegpunkt.
  • Navigieren Sie zum Wegpunkt.

Hinweis – Die folgenden Methoden funktionieren wahrscheinlich nicht für Ihre Situation, nachdem Sie die Frage mit weiteren Informationen aktualisiert haben, aber sie funktionieren möglicherweise für jemanden mit einem ähnlichen Problem, daher lasse ich sie hier.

Methode mit GPS und Kompass.

  • Markieren Sie mit dem GPS einen Wegpunkt an Ihrem aktuellen Standort.
  • Stellen Sie das GPS so ein, dass es zum soeben festgelegten Wegpunkt navigiert.
  • Peilen Sie den Baum an.
  • Gehen Sie auf den Baum zu und halten Sie die Peilung zum Wegpunkt direkt gegenüber (180 Grad) zu der Peilung, die Sie zum Baum genommen haben. Das bedeutet, dass Sie in einer geraden Linie direkt auf den Baum zulaufen. (Diese Technik ist als Rückenpeilung bekannt und wird in einem anderen Q&A ausführlicher beschrieben .

Methode, die nur einen Kompass verwendet.

  • Peilen Sie den Baum an
  • Folgen Sie der Peilung, bis Sie den Baum erreichen.
Einige GPS-Geräte haben diese oder eine ähnliche Funktion in ihrer Software (vom aktuellen Standort aus zu einer bestimmten Peilung und Entfernung navigieren – nützlich, wenn Sie die Entfernung messen oder zumindest schätzen können).
Sie haben den Schritt zum Aufzeichnen der Position des zweiten Ansichtspunkts verpasst. Außerdem hilft es, wenn die Blickpunkte einen guten Winkel für die Resektion bilden – je näher die Differenz zwischen den Peilungen bei 90° liegt, desto besser.
Ich denke, Option Nr. 3 ist wahrscheinlich meine beste Wahl. Ich habe vergessen zu erwähnen, dass dieser Baum nahe dem Rand eines fast 500 km² großen Regenwaldreservats steht, und die einzige Sichtverbindung, die ich zu ihm gefunden habe, aus mehreren Kilometern Entfernung in einem Wohngebiet ist. In diesem Fall funktioniert es nicht, auf einer geraden Linie auf den Baum zuzugehen.
Für die GPS+Kompass-Methode ist es erwähnenswert, dass zumindest einige GPS-Geräte (wie mein Garmin eTrex) Ihnen die Wahl lassen, den Kurs oder die Peilung anzuzeigen – Sie können es so konfigurieren, dass die Peilungslinie auf der Kartenanzeige eingeblendet und angezeigt wird "Off-Course"-Entfernung von dieser Linie auf der Kompassseite, damit Sie auch dann entlang der richtigen Linie suchen können, wenn Ihre Entfernungsschätzung sehr ungenau ist). Ich kann mich nicht genau an die auf dem Gerät verwendete Terminologie erinnern und sie ist gerade nicht in der Nähe, aber Sie könnten wahrscheinlich etwas Passendes in Ihre Antwort einfügen.
Sie können auch einen lokalen Guide/Experten fragen. "Ist Ihnen dieser Baum an diesem ungefähren Ort bekannt? Wenn ja, wo befindet er sich auf einer Karte?". Etwas, das so auffällt, sollte allgemein bekannt sein - es ist nicht nötig, all diese Arbeit hineinzustecken, wenn jemand anderes wirkliche Erfahrung auf dem Gebiet hat.
Beachten Sie die magnetische Variation: der magnetische Norden und der wahre Norden können unterschiedlich sein. In diesem Fall müssen Sie Ihre Kompassanzeige umrechnen, bevor Sie sie auf einer Karte verwenden. ( en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_declination )

Nehmen Sie zwei Kompasspeilungen von zwei bekannten GPS-Koordinaten, aber unterschiedlichen Azimuten vor. Verwenden Sie dann einfach die Formel, um ihren Schnittpunkt zu berechnen.

Aviation Formulary -- Great Circle Navigation Formulas -- Schnitt zweier Radiale

So berechnen Sie den Breitengrad lat3 und den Längengrad lon3 eines Schnittpunkts, der durch die wahre crs13-Peilung von Punkt 1 und die wahre crs23-Peilung von Punkt 2 gebildet wird:

dst12=2*asin(sqrt((sin((lat1-lat2)/2))^2+
                   cos(lat1)*cos(lat2)*sin((lon1-lon2)/2)^2))
IF sin(lon2-lon1)<0
   crs12=acos((sin(lat2)-sin(lat1)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat1)))
   crs21=2.*pi-acos((sin(lat1)-sin(lat2)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat2)))
ELSE
   crs12=2.*pi-acos((sin(lat2)-sin(lat1)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat1)))
   crs21=acos((sin(lat1)-sin(lat2)*cos(dst12))/(sin(dst12)*cos(lat2)))
ENDIF

ang1=mod(crs13-crs12+pi,2.*pi)-pi
ang2=mod(crs21-crs23+pi,2.*pi)-pi

IF (sin(ang1)=0 AND sin(ang2)=0)
   "infinity of intersections"
ELSEIF sin(ang1)*sin(ang2)<0
   "intersection ambiguous"
ELSE
   ang1=abs(ang1)
   ang2=abs(ang2)
   ang3=acos(-cos(ang1)*cos(ang2)+sin(ang1)*sin(ang2)*cos(dst12)) 
   dst13=atan2(sin(dst12)*sin(ang1)*sin(ang2),cos(ang2)+cos(ang1)*cos(ang3))
   lat3=asin(sin(lat1)*cos(dst13)+cos(lat1)*sin(dst13)*cos(crs13))
   dlon=atan2(sin(crs13)*sin(dst13)*cos(lat1),cos(dst13)-sin(lat1)*sin(lat3))
   lon3=mod(lon1-dlon+pi,2*pi)-pi
ENDIF

Die Punkte 1,2 und der (falls eindeutige) Schnittpunkt 3 bilden ein sphärisches Dreieck mit den Innenwinkeln abs(ang1), abs(ang2) und ang3. Um das Paar antipodaler Schnittpunkte zweier Großkreise zu finden, wird die folgende Referenz verwendet.

Könnten Sie "Die Formel" nennen oder hier einfügen. Wenn der Link bricht, ist die Antwort nutzlos.
Diese Formel ist eigentlich ein Algorithmus
@ldgorman Es ist eine als Algorithmus getarnte Formel, da es keinen Kontrollfluss über Bedingungen hinaus gibt. Und es wäre viel besser lesbar mit mathematischer Syntax.
Die Verwendung von Großkreisformeln ist hier übertrieben, da sie sich in Sichtweite befinden. Rechnen Sie es einfach in der ebenen Geometrie aus. Sie müssen Längengrade mithilfe des Kosinus Ihres Breitengrads konvertieren, um einen flugzeugkompatiblen Versatz zu erhalten.

Als erstes würde ich versuchen, zu sehen, ob ich den Baum auf Google Earth finden könnte.

https://earth.google.com/web/

An vielen Orten, insbesondere in der Nähe von mittelgroßen oder größeren Städten, wird sogar die Baumkrone in 3D modelliert. Wenn sich Ihr Baum an einem solchen Ort befindet, ist es einfach, die Koordinate auszuwählen und abzurufen.

Da es sich bei dem fraglichen Gebiet eigentlich um eine Art ländliches Gebiet in Costa Rica handelt, sind die verfügbaren Google Earth-Daten leider nicht sehr detailliert und insbesondere nicht viel Gelände, das in 3D gerendert wird. Aber das ist eigentlich eine ausgezeichnete Idee, die unter anderen Umständen gut funktioniert hätte.

Sie haben konsequent behauptet, dass Sie den GPS-Standort dieses Baums erhalten möchten, und Sie haben gesagt, dass die angezeigte Ansicht die einzige verfügbare ist, und alle Methoden eliminiert, die eine zweite Sichtlinie verwenden, einschließlich Google Earth.

Da Sie sich auf eine Sichtlinie beschränkt haben, müssten Sie eine genaue Entfernung, Kompasspeilung und einen genauen Höhenwinkel zum interessierenden Baum ermitteln und dann die relative Position berechnen und zu der Position hinzufügen, von der Sie die Peilung genommen haben .

Sie könnten eine gute Drohne mit einem GPS und einem Fernglas ausprobieren und so den GPS-Standort ermitteln. Es ist auch möglich, dass Sie nur zwei Sätze von GPS-Koordinaten besuchen müssen, damit Sie auch die Drohne abholen können.

Trotz Ihrer Proteste und Ihres begrenzten Vertrauens in Satellitenfotos werden Sie feststellen, dass Sie, wenn Sie die von Ihnen berechneten Koordinaten in Google Earth eingeben, ein anomales Stück Walddach ganz in der Nähe finden, wobei Sie die GPS-Position dieser Anomalie als Sekunde nehmen GPS-Wegpunkte für Ihre Wanderung könnten produktiv sein.

Alles in allem kann sich diese Wanderung nicht darauf verlassen, den Baum ausschließlich per GPS zu lokalisieren. Wie in einem frühen Beitrag darauf hingewiesen wurde, ist die GPS-Positionsgenauigkeit unter Waldkronen in hügeligem Gelände nicht so hoch wie in offenem, flachem Gelände. Ihre GPS-Position kann einen Fehler von 15 m oder mehr aufweisen. Wenn Sie, wie Sie angedeutet haben, glauben, dass das Blätterdach so dicht ist, dass Sie 50 Fuß von diesem Baum entfernt sein könnten und es vom Boden aus nicht sehen könnten, sollten Sie planen, ein spiralförmiges Suchmuster zu durchlaufen, das garantiert, dass es in Ihnen erscheint Sichtweite. Wenn Sie andererseits glauben, Sie könnten nicht sagen, wann Sie daneben stehen, und ohne darauf zu klettern, würden Sie nicht wissen, ob es der richtige ist, dann müssen Sie so beabsichtigen, auf den Baum zu klettern bereit, auf zwei Bäume zu klettern und den ersten zu verwenden, um Ihren bevorzugten Baum zu finden.

Ich bin mir nicht sicher, welchen Eindruck ich hinterlassen habe, aber die Vorstellung, dass es nur einen Betrachtungswinkel gibt, ist eigentlich keine Tatsache. Es gibt mehrere brauchbare Blickwinkel, aber sie sind alle weit entfernt und in einem Wohngebiet. Als ich den Waldrand erreiche, ist der Baum nicht mehr zu sehen. Der weiteste Winkel, den ich zwischen zwei Sichtpunkten erreichen kann, ist immer noch etwas spitz, aber ich hoffe, es wird funktionieren.
Ich denke, Google Earth wird hilfreich sein, sobald ich die Methode verwende, die Charlie oben erwähnt, um zwei Peilungen zu schneiden. Ich habe eine Handvoll anomaler Überdachungsstellen identifiziert, die ich mit der geschätzten GPS-Position am Schnittpunkt vergleichen möchte. Wenn ich eine solide Kreuzung in der Nähe einer davon bekomme, werde ich dorthin gehen. Aber sich nur auf Google Earth zu verlassen, ist definitiv ein No-Go.
Ich kann mir vorstellen, dass der Stamm dieses bestimmten Baums leicht von anderen Bäumen in der Gegend zu unterscheiden ist, nur von der Größe des Stamms, aber ich mag die Idee des spiralförmigen Suchmusters. Wenn ich an den geschätzten Ort komme und den Baum nicht sehe, werde ich das auf jeden Fall versuchen.

Mit dieser Technik können Sie die Koordinaten des Baums von überall aus finden, wo Sie Ihr Bild aufgenommen haben, mit nichts als einem GPS, Kompass und einer topografischen Karte.

Peilen Sie von einer Position aus, an der Sie den Baum gegen den Himmel hervorgehoben sehen können, den Baum an. Finden Sie auch Ihren aktuellen Standort mit GPS. Dann können Sie den Strahl von Ihrer Position zum Baum auf einer topografischen Karte zeichnen. Berechnen Sie an jedem Punkt p entlang dieser Linie das Verhältnis

r = (elevation(p) - elevation(you)) / distance(you, p)

Da der Baum gegen den Himmel hervorgehoben wird, muss er sich in der Nähe des Punktes p mit dem größten Wert von r befinden.

Das ist ziemlich gut - Sie könnten auch eine Reihe von Koordinaten entlang der Peilung zum Baum auf Ihrem Topo skizzieren und das GPS verwenden, um festzustellen, wann Sie sich im richtigen Bereich befinden, selbst wenn Sie der Peilung nicht bis zum Ende folgen können der Baum aufgrund von Hindernissen usw.

Das OpenStreetMap-Wiki beschreibt eine Technik, die gezielte gerade Segmente genannt wird .

Sie benötigen ein GPS-Gerät oder eine App, die eine Spur aufzeichnen und auf der Karte anzeigen kann.

  1. Beginnen Sie an einem Ort, an dem Sie den Baum sehen können.
  2. Wählen Sie ein Objekt aus, das direkt unterhalb des Baums erscheint, es könnte zB ein Briefkasten oder ähnliches sein. Für höchste Genauigkeit könnten Sie eine Schnur und ein Gewicht verwenden, um genau "direkt nach unten" zu beurteilen. Auch das Schließen eines Auges kann helfen.
  3. Gehen Sie zu diesem Objekt. Ihr GPS-Gerät zeichnet eine Linie, die auf das Objekt zeigt.
  4. Wiederholen Sie den Vorgang ab einem anderen weiter entfernten Punkt. Ideal wäre ein 90-Grad-Winkel, zB wenn Ihr erster Punkt südlich vom Baum liegt, könnte der nächste Punkt im Osten liegen.
  5. Laden Sie die GPS-Spuren auf den PC und finden Sie den Schnittpunkt.

Eine andere Antwort beschreibt eine gute Methode zum Triangulieren einer Position aus zwei oder mehr Blickwinkeln. Dies ist eine Methode, die Sie verwenden können, wenn Sie nur einen Aussichtspunkt haben, aber auch Zugriff auf eine topografische Karte haben.

In diesem Fall ist der Baum gut sichtbar, weil er aus einem Hügel hervorragt. Dies ist ein bedeutendes topografisches Merkmal, das auf einer Karte leicht zu erkennen sein sollte. Viele Karten, die zum Wandern gedacht sind, haben Höhenlinien, um die Steilheit des Geländes anzuzeigen.

Zeichnen Sie auf einer solchen Karte die Position Ihres Aussichtspunkts (per GPS erhalten) und von dort aus die Peilung des Baums ein – vergessen Sie nicht, die magnetische Abweichung zu berücksichtigen. Hügelglieder entlang dieser Linie existieren dort, wo die Konturen parallel zur Peillinie verlaufen; Ihr Baum wird in der Nähe einer dieser Stellen sein.

Aus den Höhenlinien können Sie auch die Höhe Ihres Aussichtspunkts und die der Kandidatenstandorte ableiten. Teilen Sie den Höhenunterschied jedes Kandidatenorts durch die Entfernung zu ihm, um eine Schätzung seiner relativen visuellen Höhe zu erhalten. Der richtige Standort ist der Kandidat mit der größten Sichthöhe.

Drei Ideen. (Ich gehe davon aus, dass Sie keinen Zugang zu einem Hubschrauber haben, da dies es völlig trivial machen würde, zum Standort des Baums zu gelangen und seine Koordinaten zu finden.)

  1. Bringen Sie einen Freund mit und tragen Sie gut sichtbare Kleidung. Lassen Sie den Freund an einem Aussichtspunkt bleiben, von dem aus der Baum gut sichtbar ist. Gehen Sie in die allgemeine Richtung des Baums und stellen Sie sicher, dass der Freund Sie immer noch sehen kann (daher die gut sichtbare Kleidung). Wenn Sie sich dem Baum nähern, lassen Sie sich dorthin führen. Wenn Sie den Baum erreichen, nehmen Sie seinen GPS-Wert und senden Sie ihn an den Freund, damit er selbst zum Baum wandern kann. Alternativ kann der Freund derjenige sein, der die gut sichtbare Kleidung trägt und auf den Baum zugeht, und Sie sind derjenige, der ihn dorthin führt.
  2. Richten Sie einen Laser-Entfernungsmesser auf den Baum und notieren Sie die Entfernung zum Baum und den Winkel, auf den er gerichtet ist (denken Sie daran, dass Sie sowohl den vertikalen als auch den horizontalen Winkel berücksichtigen müssen, auf den er gerichtet ist). Sie können diese Messungen dann verwenden, um die genaue Position des Baums zu berechnen (yay Trigonometrie).
  3. Wenn dies legal ist, Paintball auf den Baum. Gehen Sie zu dem Baum, der Farbe hat.
If doing so is legal, become one of the world's top 3 snipers, paintball the tree. Somehow walk to the tree that you can't see that has paint on it.FTFY: D
@Shane: Der Punkt beim Paintballing des Baumes war nicht, ihn sichtbarer zu machen; es war, damit du weißt, wann du den richtigen Baum gefunden hast. Um in die Nähe des Baumes zu gelangen, müsste man einfach in die richtige Richtung gehen; Sie können dann den spezifischen Baum finden, an dem Sie interessiert sind, indem Sie die Bäume in der Nähe überprüfen, bis Sie den mit Farbe darauf finden.
Ich denke nicht, dass eine Abstimmung zum Schließen angemessen ist. Es mag nach Meinung einiger Leute keine großartige Antwort sein, aber es ist eine Antwort. Downvote ist für diejenigen geeignet, die mit der Antwort nicht einverstanden sind, aber Vote-to-Close ist kein Super-Downvote.
Ein Helikopter ... oder eine Drohne!
@SteveV. - Ist es legal, Drohnen über einem Regenwaldreservat zu fliegen?
@Sean – Klingt nach einer tollen Frage für Aviation.se!