Analysis of the accuracy of mapping information (using the example of motorway mapping in Ukraine and the USA)
Abstract
Мета дослідження – оцінити точність даних онлайн-ресурсів у порівнянні з геодезичними та лазерними методами вимірювання, та порівняти протяжність основних автомобільних шляхів США та України за офіційними даними і найбільш використовуваними картографічними сервісами.
Основний матеріал. Порівняльний аналіз традиційних геодезичних знімань і лазерного сканування автомобільних доріг Сполучених Штатів Америки й України показав майже ідентичні результати. Це стало основою для оцінки точності картографічних сервісів OpenStreetMap (OSM), GraphHopper (GH) та Google Maps. Для кожного відрізка, довжина якого вимірювалась, визначено різницю координат точок; квадрати різниць координат точок; середнє значення квадратів різниць точок; середньоквадратичну похибку для координат X та Y; загальну середньоквадратичну похибку; відношення похибки до загальної протяжності маршруту. Результати показали розбіжності між офіційними даними FHWA, КМУ та онлайн-ресурсами. Для магістралей у США відхилення незначні (-1,86% до +0,25%). В Україні в окремих випадках вони сягали 19,99%, що може бути наслідком меншої частоти оновлення офіційних джерел. Це підкреслює необхідність перехресного контролю, зокрема за допомогою лазерного сканування. Висновки. Порівняння геодезичних та лазерних вимірювань показало їхню високу точність, що дозволяє використовувати ці методи для перевірки картографічних даних. Лазерне сканування, представлене у цифровому форматі без проміжних кроків оцифрування може слугувати контрольним шаром для визначення протяжності лінійних об’єктів, зокрема автодоріг. Онлайн-ресурс GraphHopper серед трьох проаналізованих - демонструє найменші розбіжності як для США, так і для України. Картографічні основи України потребують оновлення на основі сучасних топографо-геодезичних знімань, включно з лазерним скануванням. Визначення точних довжин транспортних шляхів є важливим для ефективного розвитку держави.
Downloads
References
Glotov, V., Petryshyn, I. (2022). Accuracy assessment of local terrain point coordinates determined by VLP-16 laser scanner mounted on UAV DJI S1000. Bulletin of the Western Geodetic Society, 1 (43),105-113 [in Ukrainian].
Dzhuman, B.M. (1997). Application of trigonometric leveling in the height reference network of cadastral surveys. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 1 (58), 54–55 [in Ukrainian].
Cabinet of Ministers of Ukraine. (2023, December 14). On the approval of the list of public roads of national importance. (Resolution № 1318). Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1318-2023-%D0%BF#n6 (accessed: 03.10.2024) [in Ukrainian].
Mkrtchian, O.S. (2002). Accuracy assessment of the digital elevation model and its application in modeling. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 1 (62), 25–130 [in Ukrainian].
Ostrovskyi, A.L., Moroz, O.I. (2000). On the problem of updating the national height reference framework of Ukraine. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 1 (60), 54–58 [in Ukrainian].
Sossa, R.I. (2000). Status and prospects of cartographic support in Ukraine. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 1 (61), 167–173 [in Ukrainian].
Trevoho, I., Zablotskyi, F., Piskorek, A., Dzhuman, B., Vovk A. (2021). On the modernization of the Ukrainian height system. Geodesy, Cartography, and Aerial Photography, 1 (93), 13–26 [in Ukrainian].
El-Ashmawy K.L.A. (2016). Testing the positional accuracy of OpenStreetMap data for mapping applications. Geodesy and Cartography, Vol. 42, 1, 25–30. DOI: https://doi.org/10.3846/ 20296991.2015.1160493 [in English].
FHWA Route Log and Finder List. Table 1 – Main Route (2025). U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Available at: https://www.fhwa.dot.gov/planning/national_highway_system/interstate_highway_system/routefinder/table01.cfm (accessed: 03.05.2024) [in English].
Haklay, M. (2010). How Good is Volunteered Geographical Information? A Comparative Study of OpenStreetMap and Ordnance Survey Datasets. Environment and Planning B: Planning and Design, Vol. 37, 4, 682–703. DOI: https://doi.org/10.1068/b35097 [in English].
Wang, X.W., Wang, F. (2020). The precision of Google Earth map analysis with the coordinates of IGS stations. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XLII-3/W10, 1053–1056. DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-3-W10-1053-2020 [in English].
Zhou, Q., Wang, S., Liu, Y. (2022, August). Exploring the accuracy and completeness patterns of global land-cover/land-use data in OpenStreetMap. Applied Geography, Vol.145, 102742. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2022.102742 [in English].
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
