اندازه‌گیری ارتفاع سطح زمین و همین‌طور فاصله از سطح زمین، توسط گوشی‌ها و تبلت‌های امروزی و به کمک اپ‌های مختلف به راحتی انجام می‌شود. زمانی که در حال کوه‌نوردی هستید یا کارهای هیجان‌انگیزی مثل کایت‌سواری انجام می‌دهید، می‌توانید ارتفاع را به کمک سنسورهای GPS و فشارسنج اندازه‌گیری کنید. البته این روش‌ها کاملاً دقیق نیستند اما نیاز به استفاده از وسایل گران‌قیمت دیگر را از بین می‌برند.
در ادامه به روش اندازه‌گیری ارتفاع به کمک حسگر GPS و همین‌طور معرفی اپ‌هایی برای این کار می‌پردازیم.
چگونه ارتفاع سطح زمین و فاصله از سطح زمین را اندازه‌گیری کنیم؟
یک روش ساده برای اندازه گرفتن ارتفاع این است که موقعیت جغرافیایی خودمان را روی نقشه پیدا کنیم و سپس ارتفاع محل فعلی را از نقشه بخوانیم. البته همه‌ی نقشه‌ها ارتفاع را ذکر نمی‌کنند. ممکن است نقشه دوبعدی باشد و صرفاً نام کوچه‌ها و خیابان‌ها و مکان‌ها را نشان بدهد. اما نقشه‌های دیگری وجود دارد که خطوط هم ارتفاع را به شکل منحنی نمایش می‌دهند. می‌توانید از این نوع نقشه‌ها استفاده کنید. نمونه‌ی معروف نقشه‌هایی است که گوگل به صورت رایگان در اختیار عموم قرار داده است.
اگر در محلی سوار بر بالن هستید یا از پلکان ساختمانی بالا رفته‌اید و یا به هر شکل دیگری از سطح زمین فاصله گرفته‌اید، این روش مناسب نیست. لذا سراغ روش بعدی بروید و در واقع فاصله از سطح زمین را اندازه‌گیری کنید.
GPS و GLONASS چطور موقعیت گوشی یا تبلت را نشان می‌دهند؟
بهترین روش اندازه‌گیری ارتفاع این است که از اطلاعات حسگر GPS و همین‌طور GNSS استفاده کنید. این حسگر با ماهواره‌هایی که در اطراف زمین در گردش هستند، ارتباط برقرار می‌کند. اگر حداقل ارتباط ۳ ماهواره با حسگر GPS یا گلوناس برقرار شود، نتیجه این است که موقعیت گوشی یا تبلت روی سطح زمین مشخص می‌شود.
اما بگذارید کمی علمی‌تر صحبت کنیم: زمانی که ارتباط حسگر با ماهواره‌ای برقرار می‌شود، با توجه به مدت زمان ارسال و دریافت سیگنال می‌توان فاصله‌ی گوشی از ماهواره را محاسبه کرد. فرض کنید فاصله‌ی گوشی از ماهواره‌ی اول، R1 است. فاصله‌ی گوشی از ماهواره‌ی دوم و سوم نیز R2 و R3 است. در این حالت برای پیدا کردن موقعیت گوشی، می‌بایست سه کره به شعاع‌های R1 و R2 و R3 و به مرکز ماهواره‌ی اول و دوم و سوم ترسیم کنید. محل تلاقی این سه کره که یک نقطه در فضای سه‌بعدی است، موقعیت گوشی شما خواهد بود.
اما توجه داشته باشید که فاصله‌ی گوشی با هر یک از ماهواره‌ها، با خطایی در حد ۱۰ تا ۲۰ متر محاسبه می‌شود. بنابراین موقعیت گوشی یا تبلت شما در فضای سه‌بعدی، با مقداری خطا محاسبه خواهد شد.
در سیستم GPS و گلوناس برای افزایش دقت محاسبه‌ی مکان، تعداد ماهواره‌ها فقط ۳ مورد نیست. بسته به موقعیت شما ممکن است ارتباط گوشی یا تبلت با بیش از ۳ ماهواره برقرار شود. در این صورت دقت محاسبه بیشتر می‌شود.
پس از مشخص شدن موقعیت گوشی در فضا، محاسبه کردن فاصله تا زمین در آن محل خاص کار مشکلی نیست چرا که نقشه‌ی مناطق مختلف جغرافیایی توسط سرویس‌هایی مثل گوگل مپس به صورت رایگان در اختیار عموم قرار گرفته است.
استفاده از فشارسنج برای اندازه‌گیری ارتفاع
اما روش بعدی برای محاسبه کردن ارتفاع:
در برخی گوشی‌ها و تبلت‌های مدرن امروزی، حسگر فشار یا Barometer وجود دارد. بارومتر یا فشارسنج، فشار هوا را اندازه‌گیری می‌کند. فشار هوای سطح زمین و در کنار دریای آزاد، حدود ۱ اتمسفر است و هر چه ارتفاع بیشتر شود، فشار کمتر می‌شود. در واقع جاذبه‌ی زمین موجب می‌شود که فشار در ارتفاعات کمتر باشد و در مناطق عمیق، بیشتر باشد. با توجه به فشار هوا می‌توان ارتفاع را اندازه‌گیری کرد. اما این حسگرها هم کاملاً دقیق نیستند. به علاوه وضعیت جوی خطای بزرگی ایجاد می‌کند مگر آنکه راهی برای مقایسه‌ی بهتر فراهم شود.
در واقع تغییرات آب و هوا ممکن است فشار را کاهش یا افزایش دهد و این خطای بزرگی در محاسبه‌ی ارتفاع به وجود می‌آورد. به همین علت است که اپلیکیشن‌های فشارسنج علاوه بر استفاده از فشارسنج گوشی و تبلت، فشار هوا را از طریق اینترنت و از سرویس‌های بررسی وضعیت جوی دریافت می‌کنند. با مقایسه کردن فشاری که فشارسنج دیوایس اندازه‌گیری کرده و فشار مبنا که از طریق اینترنت دریافت شده، می‌توان ارتفاع را با دقت بیشتری محاسبه کرد.
در ادامه به معرفی اپلیکیشن‌هایی برای محاسبه کردن ارتفاع معرفی می‌کنیم که برخی برای اندروید و برخی برای آیفون و آیپد طراحی شده است.
Altimeter & Altitude Widget
اپلیکیشن Altimeter & Altitude Widget از موقعیت مکانی، فشارسنج و داده‌های ژئوگرافی فضایی برای دقیق‌تر محاسبه کردن ارتفاع استفاده می‌کند و یکی از بهترین گزینه‌ها برای محصولات اندرویدی است.
در این اپلیکیشن نقشه‌هایی نیز موجود است و می‌توانید وضعیت تغییرات ارتفاع را به شکل نمودار مشاهده کنید. در این اپلیکیشن ارتفاع زمین و فاصله یا ارتفاع از سطح زمین به صورت مجزا ارایه می‌شود. SRTM و USGS به ارتفاع زمین مربوط می‌شود و GPS و Bar به ارتفاع از سطح زمین مربوط می‌شود. می‌توانید این داده‌ها را مقایسه کنید تا درک بهتری از فاصله تا سطح زمین در آن مکان پیدا کنید.
اگر گوشی یا تبلت شما مجهز به بارومتر باشد، می‌توانید از ابزاری که برای کالیبره کردن آن در اپلیکیشن Altimeter & Altitude Widget در نظر گرفته شده استفاده کنید، می‌توانید داده‌های جوی را از نزدیک‌ترین فرودگاه دریافت کنید و یا به صورت دستی حسگر را کالیبره کنید.
Altimeter GPS – Hike & Trek
این اپلیکیشن برای iOS و در واقع آیفون و آیپد طراحی شده است و در آن علاوه بر ارتفاع‌سنج، اطلاعات فشارسنج و قطب‌نما و همین‌طور قدم‌شمار ارایه می‌شود. با این اپ می‌توانید مسیری که پیموده‌اید را به صورت گرافیکی مشاهده کنید و تغییرات ارتفاع در طول سفر را چک کنید.
یکی از قابلیت‌های دیگر در این اپلیکیشن، SOS است که به صورت خودکار ارتفاع شما را به شخص موردنظر و در مواقع بحران گزارش می‌کند.
Altimeter Ler
اپلیکیشن Altimeter Ler طراحی خاصی دارد که شبیه به محیط کاکپیت هواپیما است! شاید این طراحی به نظر شلوغ و پیچیده باشد اما به هر حال اطلاعات مفید و کاربردی زیادی در یک نمای فشرده ارایه می‌شود که جالب توجه است. نقشه‌های مختلف و اطلاعات مربوط به شرایط محیطی نیز ارایه می‌شود.
این اپ با استفاده از GPS و همین‌طور بارومتر، ارتفاع را محاسبه می‌کند و همین‌طور تخمینی از خطای GPS نمایش می‌دهد. در این اپلیکیشن از نمودارهای گرافیکی که تغییرات ارتفاع را به تصویر می‌کشند خبری نیست اما ویژگی مثبت آن که نمایش فشرده‌ی همه‌ی اطلاعات لازم است، آن را به یکی از بهترین اپ‌ها برای بررسی ارتفاع تبدیل کرده است.
My Altitude
این اپلیکیشن نسخه‌ی مخصوص اندروید و آیفون دارد اما توجه داشته باشید که نسخه‌ی اندرویدی آن در برخی گوشی‌ها و تبلت‌های اندرویدی عدد ۰ متر را به عنوان ارتفاع گزارش می‌کند و تغییری در این عدد دیده نمی‌شود! البته ممکن است در آپدیت‌های بعدی، مشکل برطرف شود.
اپلیکیشن Altitude اطلاعاتی مثل ارتفاع از سطح زمین، مختصات مکانی، فشار بارومتریک، نقطه جوش آمدن آب و گزارش جوی و حتی داده‌های NOAA را برای استفاده به صورت آفلاین، ارایه می‌کند. در این اپ قابلیت رهگیری موقعیت مکانی و ارتفاع و نمایش نمودارهای این موارد وجود ندارد.
maketecheasierسیاره‌ی آی‌تی