Wat is GPS

GPS staat voor Global Positioning System en is in het leven geroepen en wordt onderhouden door de Amerikaanse overheid. In eerste instantie met name bedoeld voor militaire doeleinden. Het systeem bestaat uit een netwerk van 24 satellieten die in vaste banen rond de aarde draaien. Van de 24 satellieten zijn er maximaal 12 zichtbaar. De andere 12 bevinden zich achter de horizon. Deze satellieten zenden signalen uit die door GPS-ontvangers kunnen worden opgevangen en verwerkt. Met behulp van deze informatie en een in de ontvanger ingebouwde almanak kan de GPS-ontvanger de positie berekenen en de verplaatsing registreren.

De GPS-ontvanger ziet alleen de satellieten die op dat moment boven de horizon staan, meestal zijn dat er een stuk of zes. Overal ter wereld zijn deze te ontvangen. Het GPS systeem vertelt je dus altijd tot op enkele (10) meters nauwkeurig waar je op aarde bent. Steeds wordt de positie opnieuw berekend waardoor het mogelijk is om snelheid , richting en hoogte exact te bepalen. Hoewel het Global Positioning System een heel geavanceerd oriëntatiemiddel is kent het systeem ook twee beperkingen.

Beperkingen in ontvangst

Een GPS-ontvanger heeft een ingebouwde antenne om de signalen van de satellieten te ontvangen. De signalen kunnen echter door allerlei obstakels worden gehinderd of geblokkeerd. In huis is geen positiebepaling mogelijk, omdat signalen niet door steen, beton en metaal dringen. In steden zullen hoge gebouwen het zicht op de open hemel belemmeren en daardoor het signaal verzwakken. In de natuur zullen hoge rotsformaties hetzelfde bewerkstelligen. Ook een dicht bladerdak kunnen een nauwkeurige positiebepaling bemoeilijken. Het is niet zozeer het blad dat het signaal absorbeert, maar meer het vocht in het blad. Het vinden van een open plek met redelijk zicht op de hemel is dan een vereiste om een positie te kunnen bepalen.

Beperkingen in nauwkeurigheid

Wanneer een beperkt aantal satellieten wordt ontvangen is geen nauwkeurige positiebepaling mogelijk. Er zijn minimaal 3 satellieten nodig, maar hoe meer hoe beter de positiebepaling. Als de satellieten dicht bij elkaar staan zal de nauwkeurigheid geringer zijn dan wanneer zij meer gespreid staan.
Het voor burgers beschikbare satellietsignaal wordt door de Amerikaanse overheid bewust onnauwkeurig gehouden. Als gevolg hiervan zal een GPS-ontvanger zonder verplaatsing steeds een iets andere positie aangeven. Er moet dus eerst voortbewogen worden om deze invloed teniet te doen.
Ook atmosferische invloed of kleine afwijkingen in de baan van een satelliet kunnen geringe afwijkingen in positie veroorzaken. Een GPS-ontvanger geeft meestal een indicatie van de grootte van de afwijkingen. Meestal is die afwijking niet erg groot, vaak niet meer dan 10 meter. Tijdens het geocachen kan dit het uiteindelijke vinden van de cache wel erg bemoeilijken. Daarom wordt er meestal een laatste hint toegevoegd bij een cache-omschrijving, meestal gecodeerd volgens het ROT13 versleutelingsalgoritme.

Kaartdatum

Kaartdatum heeft niets te maken met productiedatum, maar is een cartografisch begrip. Onze aarde is niet mooi rond zoals hiernaast is afgebeeld, maar meer een rugbybal met puisten. En dat moet omgezet worden naar een regelmatig vlak wil je positie kunnen bepalen. Kaartdatum is een combinatie van gebruikte parameters om zo een referentiekader te creëren waardoor men ligging van punten op het aardoppervlak kan weergeven en zo posities te bepalen.

Sinds het begin van de cartografie zijn er vele pogingen gedaan. Zo zijn er tal van kaartdatums ontstaan, vaak plaatselijk of landelijk gebruikt. De keuze van een kaartdatum bepaalt de waarden van lengte- en breedtegraad (m.a.w. de geografische coördinaten) van een punt op aarde. De informatie over een kaartdatum van een stafkaart staan meestal vermeld in de legenda.
Een internationale kaartdatum is het World Geodetic System 1984, kortweg WGS84. De gebruikte kaartdatum bij geocaching is WGS84 en dient op de GPS ingesteld te worden.

Coördinatenstelsels

Wanneer voldoende satellieten zijn ontvangen kan de GPS de positie weergeven in coördinaten. Met een geografisch coördinatenstelsel wordt een positie weergegeven door een breedtegraad (latitude) en een lengtegraad (longitude).

Een breedtegraad geeft de noord-zuid positie aan en wordt aangeduid ten opzichte van de evenaar. Ten noorden en ten zuiden van de evenaar zijn denkbeeldige lijnen evenwijdig aan de evenaar getrokken. Deze zijn genummerd van 0 (evenaar) tot 90 (beide polen) noemt men graden. Om aan te geven of een coördinaat zich ten noorden of ten zuiden van de evenaar ligt, wordt respectievelijk een N of een S aan de coördinaat toegevoegd.
Haaks hierop staan de lengtegraden. Een lengtegraad geeft de oost-west positie aan. Hiervoor zijn 360 denkbeeldige lijnen getrokken tussen de beide polen, meridianen genaamd. Als nullijn is gekozen de meridiaan die door de voormalige sterrenwacht van Greenwich loopt. Vanaf Greenwich zijn er dus 180 meridianen (graden) in oostelijke richting (E) en 180 meridianen (graden) in westelijke (W) richting.
Eén graad wordt weer onderverdeeld in 60 minuten en de minuten nogmaals in 60 seconden.
Met behulp van al deze lijnen kunnen we dus een positie weergeven die dan deze notatie hanteert: hddd° mm'ss.s". H staat voor hemisphere, mm voor minuten, ss voor seconden en s voor tienden van seconden.
Een andere notatie is hddd°mm.mmm. Deze wordt gebruikt bij het geocachen en een coördinaat ziet er dan zo uit: N 50° 58.331 E 005° 52.859. Hierbij zijn de seconden weergegeven in decimale minuten. Ook deze instelling is zéér belangrijk bij geocaching!