Fundamentação Teórica do Projeto - O Sistema GPS e métodos para cálculo de área e distância

De MediaWiki do Campus São José
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Como adquirir o sinal do GPS no Android

No projeto adicione o LocationSensor ao projeto, altere as propriedades desse objeto para Enabled [x] ProviderLocked [x] ProviderName gps em minusculo (pois GPS em maiúsculo não funciona)

Em seguida obtenha as medidas do GPS usando:

Método 1

Aguarde o disparo do evento when LocationSensor1.LocationChanged e utilize os valores retornados nas variáveis locais latitude, longitude e altitude.

  • Neste caso, cada vez que houver mudança na posição do GPS, um novo evento ocorre e novos dados de localização são recebidos. Esse método fornece poucas medidas do GPS mesmo quando a sua posição é alterada. Aparentemente após o disparo do evento o chip é desligado temporariamente.


Método 2

Para aumentar a velocidade das medições do GPS, inclua um Clock1 no projeto e configure as propriedades para disparar a cada 1 segundo, TimerAlwaysFires [x] TimerEnabled [x] TimerInterval 1000

Aguarde o disparo do evento when Clcck1.Timer e leia os valores das variáveis LocationSensor1.Latitude, LocationSensor1.Longitude e LocationSensor1.Altitude.

  • Neste caso, a cada segundo, independente de haver mudança na posição do GPS, um novo evento do timer ocorre e novos dados de localização são recebidos.
  • Note que mesmo sem alterar a posição do GPS os dados recebidos sofrem variação.

Método 3

Pode acontecer que no método 2 o chip não atualize os dados a cada leitura. Neste caso, após efetuar a leitura, é necessário desabilitar temporariamente o GPS LocationSensor1.Enable = False, e seguida habilita-lo LocationSensor1.Enable = True esperando novamente 1 segundo antes da próxima leitura

GPS-Met3.png

Independente do método utilizado, é possível obter a exatidão da medida da localização lendo o valor da variável LocationSensor1.Accuracy. Usando um conjunto maior de aquisições da localização em um mesmo ponto é possível melhorar a precisão da medição usando uma média de valores.

Como calcular a distância entre dois pontos

Se você tiver a localização dada em coordenadas de latitude Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \phi} e longitude Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \lambda } de dois pontos Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P_1 = (\phi_1, \lambda_1)} e Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P_2 = (\phi_2, \lambda_2)} sobre o globo terrestre, pode calcular a distancia entre eles usando diferentes métodos

Método 1

Um método é o cálculo da distância geodésica Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Sg } , o qual considera a distância percorrida sobre uma esfera com raio equivalente ao raio médio da terra Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle R = 6378 km} .

Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Sg = R \ \cos^{-1} \left [ \sin (\phi_1) \ \sin (\phi_2)+ \cos (\phi_1) \ \cos (\phi_2) \ \cos (\lambda_1 - \lambda_2) \right ]}

FONTE: http://mathworld.wolfram.com/GreatCircle.html, http://obsn3.on.br/~jlkm/geopath/

Método 2

Um segundo método é transformar as coordenadas geográficas em coordenadas no plano cartesiano Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P_1 = (x_1, y_1, z_1)} e Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P_2 = (x_2, y_2, z_2)} :

Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle x_i = R \ \cos \phi_i \ \cos \lambda_i \,}

Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle y_i = R \ \sin \phi_i \ \sin \lambda_i \,}

Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle z_i = R \ \sin \phi_i \,}

e calcular a distância euclidiana Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Sd } entre os pontos:

Falhou ao verificar gramática (MathML com retorno SVG ou PNG (recomendado para navegadores modernos e ferramentas de acessibilidade): Resposta inválida ("Math extension cannot connect to Restbase.") do servidor "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Sd = \sqrt {(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2 + (z_2-z_1)^2 } }

Note que este método calcula a distância em linha reta, e é uma aproximação da distância real quando seu valor é pequeno em relação a curvatura da terra (< 1000 km).

FONTE: http://mathworld.wolfram.com/Distance.html

Como calcular a área de um triângulo

Veja os possíveis métodos no site Wolfram Mathword.

Campo de Experimentos PJI1

No pátio do estacionamento do IF-SC estão marcados 3 pontos que formam um triângulo (P1,P2,P3). Estes pontos servem de referência inicial para a verificação de funcionamento dos sistemas desenvolvidos no PJI1. As latitudes e longitudes desses pontos com medição através do GPS Garmim 76CSx, resultaram em:

P1 = [-27.608417,-48.632750]
P2 = [-27.608611,-48.632889]
P3 = [-27.608556,-48.632639]

A medida da distância entre os pontos usando uma trena de fibra resultou na distância de:

d(P1,P2) = 27,00 m2
d(P1,P3) = 22,30 m2
d(P2,P3) = 20,65 m2

Utilizando a fórmula de Heron obteve-se:

Area(P1,P2,P3) = 225,04 m2

Campo Experimental do PJI1

Conversor de decimal para graus.minutos.segundos