A study for road mapping by goGPS software and low-cost receivers

The availability of low-cost GPS receivers can be exploited for road mapping. For this purpose the intrinsic error of the instrument, which can be of the order of meters, has to be reduced as much as possible; moreover the estimated sequence of points has to be processed to get a simple network topology (polyline). The first objective can be achieved by using a master reference station. To this aim the open-source software goGPS implements a Kalman filter on double differences to estimate the trajectory with a sub-meter accuracy (30-50 cm with good visibility of satellites). As for the realization of the network topology the single points of the route estimated by goGPS are processed by an automatic procedure which first detects an approximated subset of nodes and then readjust the network to best interpolate the GPS observations, according to a least-squares principle. The inclusion of the obtained road network into a webGIS can provide users with services and geo-referenced information. The procedure described in this work, based on the goGPS software, has been applied, as a demonstration, to realize a path in the park of Lura Springs located in the Como district, providing good results.

La disponibilità di ricevitori GPS a basso costo può essere sfruttata per realizzare mappe stradali. Per questo scopo è necessario ridurre il più possibile l’errore intrinseco dello strumento, che può arrivare anche a diversi metri; inoltre è necessario elaborare la sequenza di punti stimati in modo da ottenere una semplice topologia di rete (polilinea). Il primo obiettivo può essere raggiunto utilizzando una stazione master di riferimento. A tal fine il software open source goGPS implementa un filtro di Kalman sulle differenze doppie e riesce a stimare la traiettoria percorsa con accuratezza submetrica (30-50 cm in condizioni di buona visibilità dei satelliti). Per quanto riguarda la realizzazione della topologia di rete, i singoli punti della traiettoria stimata tramite goGPS sono stati processati con una tecnica automatica in grado dapprima di identificare un sottoinsieme approssimato di nodi e quindi di riadattare la rete in modo da interpolare al meglio le osservazioni GPS secondo un principio di minimi quadrati. L’inserimento della rete stradale ottenuta in un webGIS permette di offrire all’utente servizi e informazioni georeferenziate. In questo lavoro il procedimento appena descritto basato sul software goGPS è stato applicato, a titolo esemplificativo, per la realizzazione di un sentiero del parco sovracomunale delle Sorgenti del Lura situato in provincia di Como, ottenendo buoni risultati.