GPS

 Pokud v této sekci čekáte seznam souřadnic lokalit kaktusů, jste na špatné adrese. Tento článek se věnuje GPS jako systému a snaží se dát některá vysvětlení a rady, jak ho využívat.

 

 GPS, Global Positioning System, česky Globální polohovací systém, je družicový systém provozovaný Ministerstvem obrany Spojených států amerických. Slouží k zjištění polohy a času na kterémkoliv místě na Zemi s přesnosti do deseti metrů, kterou lze dalšími metodami ještě zvýšit. Přestože se jedná o vojenský systém, jeho část byla uvolněna civilnímu sektoru. Historie sahá do přelomu šedesátých a sedmdesátých let minulého století. Vývoj systému, původně nazývaného NAVSTAR GPS, začal v roce 1973 sloučením dvou systémů, vyvíjených a provozovaných už dříve, kdy jeden se zabýval určováním polohy, System 621B (USAF), a druhý určováním přesného času, Timation (US Navy). V letech 1978-1985 bylo vypuštěno prvních  11 družic, v roce 1979 bylo rozhodnuto zvýšit původně 18 plánovaných družic na 24. Projekt provázely potíže, zvláště finanční, vždyť jeho současný provoz stojí ročně skoro miliardu USD.  8. prosince 1993 byla vyhlášena počáteční operační dostupnost, plná pak 17. ledna 1994, kdy byla na orbitu umístěna poslední čtyřiadvacátá družice.

 V současnosti systém obsahuje třicet dva družic, což je mezní počet, při vyšším počtu by bylo nutno změnit vysílaný signál. Družice obíhají ve výšce 20 350 km nad Zemí po šesti kruhových drahách, pravidelně čtyři na každé dráze, nyní nepravidelně 5-6 na každé dráze. Družice váží asi 1,8 tuny a oběhne Zemi asi dvakrát za den. Součástí družice jsou atomové rubidiové hodiny, antény pro vysílání rádiových kódů, antény pro komunikaci s pozemními stanicemi, antény pro vzájemnou komunikaci mezi družicemi, detektory pro starty balistických raket a jaderných výbuchů. Nechybějí solární panely a baterie.  Každá družice je pravidelně několikrát do roka na 12-24 hodin odstavena k údržbě atomových hodin a korekci dráhy. Životnost družic je asi deset let. V České republice je většinou vidět osm družic, minimum je šest, maximum dvanáct.

 

 GPS systém není ve světě navigace osamělý, funkční systém podobný americkému mají Rusové a Číňani, Japonci, Indové a EU vyvíjejí své vlastní systémy. Principu funkce a výpočtu polohy se nebudu věnovat, protože přesahuje možnosti této stati a koneckonců i možnosti mé mentální kapacity.

Systém GPS lze rozdělit do tří segmentů:

Kosmický – zahrnuje družice, jejich vývoj, údržbu a operační schopnost

Řídící a kontrolní – zahrnuje velitelství, řídící středisko, povelové stanice a osmnáct monitorovacích stanic po celé Zeměkouli.

Uživatelský – GPS přijímače, které vlastní buď autorizovaní uživatelé, jako jsou armáda, doprava či přesný čas – mají k dispozici dekódovací klíče a tím zajištěnou větší přesnost, a nebo ostatní uživatelé, jimiž jsme my všichni ostatní.

 

A TEĎ ÚVOD DO SOUŘADNIC:

 Již kolem roku 150 před Kristem rozdělil řecký matematik Hipparchos celou Zemi 360ti polokružnicemi a 180ti kružnicemi. Vznikla tak síť, pomocí které můžeme určit polohu kteréhokoliv místa na Zemi. Dodnes se toto dělení používá na mapách i glóbusech.

 Polokružnicím spojujícím oba póly říkáme poledníky. Jsou všechny stejně dlouhé (20 000 km) a číslují se v zeměpisných stupních. Lidé žijící na stejném poledníku mají shodný čas.
Nejdůležitějším poledníkem je hlavní (nultý) poledník. Kartografové jej umístili do Londýnského předměstí Greenwich (grynyč). Hlavní poledník zde prochází hvězdárnou. Označuje se 0°.

 Vlevo od nultého poledníku jsou další, označené čísly do 180°. Protože na mapách je vlevo západ, jsou to poledníky západní délky (z.d.). Vpravo jsou poledníky také číslovány od 0° do 180°. Jsou to poledníky východní délky (v.d.).
Číslo 180° má poledník, který je přímo proti poledníku 0°(hlavnímu poledníku). Tyto dva poledníky spolu tvoří kružnici, která dělí Zemi na dvě polokoule - východní a západní.

 K určení zeměpisné polohy kromě poledníků potřebujeme i kružnice zvané rovnoběžky. Celá zeměkoule je rozdělena kružnicemi, které jsou kolmé na poledníky a vedou ve směru od západu k východu. Rovnoběžky nejsou stejně dlouhé. Nejdelší z nich je uprostřed mezi severním a jižním pólem. Nazýváme ji zemský rovník. Měří přibližně 40 000 km. Označujeme ji číslem 0°.

 Rovník rozděluje zeměkouli na dvě polokoule - severní a jižní. Od rovníku k severu je 90 kružnic rovnoběžných s rovníkem (proto jim říkáme rovnoběžky). Směrem k pólu se zkracují a na pólu se mění v bod. Také ony se označují (podobně jako poledníky) podle zeměpisných stupňů. Rovnoběžky mají čísla od 0° (rovník) nahoru, na sever, až po 90° severní šířky (s.š.), což je severní pól. Dolů, k jihu, také od 0° po 90° jižní šířky (j.š.), což je jižní pól.

 Každým místem na zeměkouli probíhá jedna rovnoběžka a jeden poledník. Můžeme tak u každého místa zjistit jeho zeměpisnou šířku a délku - určit jeho zeměpisné souřadnice. Žádné dva body na Zemi nemohou mít stejné zeměpisné souřadnice. (převzato z www.zsdobrichovice.cz)

 Protože je síť celých stupňů příliš hrubá, dělí se ještě stupně na šedesát minut a ty na šedesát sekund.

 A tady začíná drobná potíž. Formátů, které běžně dostupné GPS přijímače používají, je více. A mnozí v tom tápou a nechápou, například pokud dostanou data z více zdrojů, zvláště když jsou zdroje starší. Většina GPS přijímačů má v nastavení možnost přepnout mezi formáty. Pak je jednoduché jen změnit nastavení, zadat GPS údaje a pak se vrátit do svého oblíbeného nastavení. Přece jen se ale hodí tomu trošku rozumět, protože se to občas hodí. Západní délka se označuje symbolem "W" a u číselného označení je záporné znaménko, východní délka pak "E" s kladným znaménkem před údajem. Obdobně severní šířka je "N" s kladným údajem a jižní šířka "S" se záporným znaménkem. Znaménka se používají v případě, že se neuvádí písemné symboly. Pokud se uvádějí písemné značky, záporné znaménko se neuvádí, pozice od rovníku či Greenwiche je jasná. Základní formáty jsou tři a označují se často jako:

Deg Min Sec (stupně, minuty, sekundy): N 23° 00´ 49.975  W 99° 42´ 46.303

Deg Min (stupně a desetinné minuty): N 23 0.833  W 99 42.772

Dec Deg (desetinné stupně): N 23.013882  W 99.712862

 Existují vzorce, pomocí kterých se jednotlivé formáty mezi sebou přesně převádějí, pro jednoduchost stačí kouknout na ciferník ručičkových hodinek. První a druhý formát se převádí celkem snadno - stupně a minuty jsou stejné, u vteřin se převádí ze šedesátkové soustavy do stovkové. Stačí jednoduchá úvaha: patnáct sekund je čtvrt minuta, třicet zase půlminuta... tedy patnáct odpovídá dvě stě padesáti, třicet pětistovce. Zbytek je mezi a to se dá po pěti vteřinách, což je třetina ze čtvrt minuty. Tedy pět minut je 250:3=83,3 a tak lze dělit dále a údaj upřesňovat. Ale pro hrubý převod, který poslouží v terénu k nálezu lokality to často stačí. Převod na třetí formát je složitější ale lze ho zvládnout pomocí obdobné logiky. Já sám ho nemám moc rád, není moc přehledný. Jenže ho často používá aplikace Google map či Google Earth. Velmi jednoduchý převodník najdete na adrese http://geo.hermansky.net/index.php?co=convert. Při jeho používání zatrhněte formát v řádku, který budete zadávat a nezapomeňte zvolit symboly N, S, E, příp. W.

 Pak spusťte aplikaci Google maps a do políčka pro zadání hledaného místa vložte v případě prvního formátu: 23° 00´ 49.975, -99° 42´ 46.303. Značka pro stupeň se píše Alt+248, minuta jako čárka nad písmenem a mezerník, pak následuje mezera mezi jednotlivými číselnými údaji, tečka v údaji o vteřinách, čárka, mezera, event. mínus a další čísla. V případě druhého formátu zadejte 23 0.833, -99 42.772. Třetí případ pak znamená vložit 23.013882, -99.712862. Pokud si vyzkoušíte všechny tři varianty, vždy se dostanete na totéž místo poblíž křižovatky u města Tula v mexickém státu Tamaulipas. Toto zdánlivě nevábné místo je mým oblíbeným a je to známá typová lokalita A. kotschoubeyanus var. albiflorus. Naopak když si budete jezdit myší po mapě a zalíbí se vám nějaké místo, klikněte na něj pravým tlačítkem myši, objeví se roletka s nabídkou "Co je tady?" Když na ni kliknete, ve vyhledávacím políčku se objeví souřadnice ve formátu Dec Deg. Další převody a uložení do GPS přístroje jsou na vás.

 GPS přijímače vyrábí mnoho výrobců, zvláště pro navigaci v silničním provozu. Důležitější jsou asi pro kaktusáře tzv. outdoorové GPSky. Zatímco u auto/moto GPS-ek je relativně široká nabídka modelů s velkou, mnohdy až zbytečnou výbavou, v outdooru bezkonkurenčně vede Garmin. I já jsem si před časem pořídil navigaci do auta, zvolil jsem model od Mio, ale servis nebyl podle mých představ... Proto jsem při výběru outdoorové GPSky zvolil Garmin. Poprosil jsem "Ježíška", aby mi k narozeninám nadělil terénní GPSku Garmin GPSMAP 62stc PRO. Tady musím rovnou napsat, že servis byl naprosto dokonalý. Technici mi po telefonu a mailu pomohli nastavit přístroj, instalovat mapy a nastavit připojení k počítači. Vřele doporučuji.

 V dalším pojednání se budu věnovat svým zkušenostem s používáním GPS přijímače od Garminu.

 Pokud máte přijímač od stejného výrobce, doporučuji si zaregistrovat svůj přístroj na oficiálních stránách výrobce. Potom si nainstalujte skvělý program, který se jmenuje Garmin BaseCamp. Tento program umožňuje správu, komunikaci a zálohu dat vaší GPSky.

Základní okno Garmin BaseCamp

  Připojte svůj GPS přijímač USB kabelem se svým PC. V nabídce "Zařízení" zvolte "Příjmout ze zařízení" a importujte data. Měla by se vám v adresáři v levém horním poli objevit složka označená jako "Data přijatá z GPSMAP+označení vašeho přístroje a v ní soubor s datem stažení. Levé horní pole funguje jako správce souborů, když kliknete pravým tlačítkem na staženou složku, v roletce se objeví mimo jiné i nabídka "Nový seznam". Ten si pak můžete podle potřeby pojmenovat. Jak vidíte na obrázku nahoře, složek si můžete udělat dle libosti. Do nich je možné kopírovat lokalitní údaje z jiných složek.

 Uložené údaje je možné upravovat. Dvojklikem na lokalitní údaj v levém dolním poli se otevře okno, ve kterém jsou údaje o daném bodu:

 V něm si můžete upravit název bodu, z roletky vybrat značku bodu, v záložce "Poznámky" je možné nahrát k bodu fotografii. Na obrázku vidíte zobrazení okolí Nogales u San Vicente v Tamaulipasu. Červená linka ukazuje cestu, po které jsme jeli nebo šli, žluté body jsou lokality A. trigonus, zelené hvězdičky mamilárky... Každý si musí najít svůj systém značek, já mám různé značky pro rody nebo druhy kaktusů. Program umí řadit podle značek nebo názvů, dělá se to pomocí ikon pod levým dolním polem.

    Pokud chcete zadat nový lokalitní údaj, stačí kamkoliv do mapy kliknout pravým tlačítkem myši a z roletky vybrat "Nový trasový bod", případně v horní nabídkové liště kliknout na červený praporek a kliknout do mapy, kde se vytvoří nový trasový bod. Ten pak upravte podle vašich údajů o lokalitě. Bod se přesune na správné místo. Pokud získáte GPS data  písemné podobě, nemusíte je tedy pracně ládovat do vašeho přístroje a vymačkávat a ošoupávat si tlačítka, můžete je v klidu zadat do počítače. Z něj je pak najednou přenést do GPS přijímače.

     Jak se to dělá? Jednoduše. Označte si vybrané trasové body - stačí na ně kliknout, při podržení klávesy Ctrl se jich dá označit více. Pak v nabídce v horním nabídkovém pruhu vyberete "Zařízení" - "Odeslat do zařízení" a je to hotovo.

    Špičkovou vychytávkou je možnost přejít do Google Earth. Musíte si ale stáhnout verzi 7.1.2.2041, protože novější verze nepodporují Garmin. V nabídce "Zobrazit" vyberte "Google Earth" a vyberte si, jestli chcete zobrazit celou složku či vybrané body. Google Earth se paralelně spustí a zobrazí se v něm vámi zvolené body přímo v 3D terénu:

 

    Další možností je přeposílat a importovat data. Děje se to přes nabídku "Soubor" - "Exportovat". Vyberete si, co chcete poslat, dáte "Exportovat" a pošlete vytvořený soubor. Příjemce se v nabídce "Soubor" zadá "Importovat..." a GPSky má v PC. Do GPS přijímače je pak snadno přenese (viz výše).

 Velmi důležitou a užitečnou možností je zálohování. V záložce "Soubor" vyberte "Zálohování", určete cestu do vámi určené složky a zálohujte. Zálohu si pak někam uložte pro případ ztráty dat. Lze je pak snadno ze zálohy obnovit a vrátit do PC a GPS přijímače.

TOPlist