 |
2)Сегменты систем. 3)GPS и ГЛОНАСС.. 6)Способы позиционирования.
|
|
|
|
2)Сегменты систем.
Сегмент наземного контроля и управления состоит из станций слежения за спутниками, службы точного времени, главной станции с вычислительным центром и станций загрузки данных на борт спутников.
Спутники GPS проходят над контрольными пунктами дважды в сутки. Главная станция – база ВВС в Колорадо-Спрингс (Калифорния). Точное время – обсерватория в Вашингтоне. В ГЛОНАСС Центр управления системой под Москвой.
В задачи данной подсистемы входит контроль правильности функционирования спутников, непрерывное уточнение параметров орбит и выдача на спутники временных программ, команд управления и навигационной информации. При пролёте спутника в зоне видимости станции измерения, управления и контроля, она осуществляет наблюдение за спутником, принимает навигационные сигналы, производит первичную обработку данных и производит обмен данными с центром управления системой. На главной станции происходит обработка и вычисление всех поступающих от сети управления данных их математическая обработка и вычисление координатных и корректирующих данных, подлежащих загрузке в бортовой компьютер спутника.
Сегмент аппаратуры пользователей различен в зависимости от назначения. В общем случае состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников и вычисления собственных координат, скорости и времени. В простейшем случае – миниатюрный приемник с источником питания. Комплект аппаратуры для геодезических определений включает антенну, приемник, контроллер (управляющее устройство), блок питания, кабели, штативы, вешку для установки антенны, приспособление для измерения высоты антенны и пр.
|
|
|
3)GPS и ГЛОНАСС.
GPS (Global Positioning System), параллельное название NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing and Ranging): запуск первого блока спутников начат в 1978 г., эксплуатационная готовность объявлена в 1995 г.
ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система): разработки начаты в середине 1970-х гг., первые спутники выведены на орбиту в 1982 г., в 1993 г. официально принята в эксплуатацию, в 1995 г. открыта для гражданского использования, в 1996 г. развернута полностью.
4)Принцип определения координат.
Принцип определения координат основан на вычислении расстояний от точки до нескольких спутников системы глобального позиционирования. Расстояния определяются по времени, прошедшем с посылки электромагнитного сигнала со спутника до поступления его в приемник. Вычислив расстояние от спутника № 1 до приёмника, представим сферу, где центром будет спутник № 1. Вычислив расстояние от приёмника до спутника № 2, представим себе вторую сферу, где центром будет спутник № 2 область. Где эти две сферы пересекутся, и будет областью нашего предполагаемого местонахождения. Для получения более точных данных нам понадобится информация о расстоянии до спутника № 3 и одна из двух точек. Место пересечения трёх предполагаемых сфер и будет местом нашего позиционирования. Для устранения неверного решения и одновременного уточнения места позиционирования потребуется чётвертый спутник.
5)Способы определения дальностей. Источники погрешностей в определении дальностей.
Существует 2 способа определения дальностей: кодовый и фазовый.
Кодовый: си – служебная информация (номер спутника, координаты, статус), код – дальномерный код, L = ∆ t * c (c – скорость света)
Точность кодового метода: 3-5 м
Фазовый: L = N*λ + ∆ λ (N – число целых волн) λ – длина электромагнитной волны
Точность фазового метода: менее 1 м
|
|
|
6)Способы позиционирования.
Способы позиционирования. Точность определения координат с помощью глобальных систем позиционирования в геодезии: мм в плане и см по высоте…Точность зависит от способа позиционирования.
Существует два способа: автономный, дифференциальный.
Два метода обработки данных дифференциального способа: режим реального времени, постобработка.
10)Типы приемников. Точность местоопределения.
Типы приемников. Все приемники делятся на одно- и двухсистемы (принимающие сигналы только от системы GPS и от GPS и ГЛОНАСС), кодовые и кодово-фазовые, одно- и двухчастотные.
Пространственный геометрический фактор дает оценку точности местоопределения – pDOP (Dilution of Precision). p – position, h – horizontal, v - vertical
Чем меньше значение pDOP, тем точнее определение координат
p DOP < 3 – точность хорошая
p DOP < 6 – точность удовлетворительная
p DOP > 6 – точность неудовлетворительная
14. Съемка с использованием лазерных сканирующих систем (принцип работы, облако точек, параллельная фотосъемка)
15. Географические информационные системы (определение, классификация)
Понятие о геоинформатике. Геоинформатика разрабатывает принципы, методы и технологии сбора, накопления, передачи, обработки и представления данных для получения на их основе новой информации и знаний о пространственно-временных явлениях в геосистемах.
Данные – зарегистрированные факты, описания явлений реального мира или идей
Информация – одно из свойств предметов, явлений, процессов, отражающее смысл, вкладываемый человеком в данные
Знания – отражение семантических аспектов реального мира в мозгу человека или системах искусственного интеллекта. Интерпретация информации об окружающих объектах или явлениях.
Пространственные данные делятся на позиционные и атрибутивные. Первые характеризуют положение объекта в 2-х или 3-х мерном пространстве, вторые дают качественные или количественные тематические характеристики объекта.
Общее представление о ГИС.
ГИС – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных.
ГИС (ГИС-пакет) – программный продукт, в котором реализованы функциональные возможности ГИС. Поддерживается программным, аппаратным, информационным, нормативно-правовым, кадровым и организационным обеспечением.
|
|
|
Типы ГИС.
По территориальному охвату различают:
· глобальные или планетарные
· субконтинентальные
· национальные
· региональные
· субрегиональные
· локальные или местные.
ГИС различаются предметной областью информационного моделирования:
· городские или муниципальные
· природоохранные
· геологические
· земельные информационные системы.
16. ЦМР местности (определение, типы, методы восстановления поверхностей)
Под цифровыми моделями рельефа обычно понимается логико-математическое описание объекта или явления в цифровом виде, включая заданную форму представления исходных данных, их взаимосвязи и структуру, а также метод восстановления рельефа (интерполяция, аппроксимация или экстраполяция) по его цифровым данным.
Форма представления исходных данных определяет тип ЦМР.
- регулярные сетки (прямоугольные, треугольные и гексагональные). Здесь необходимо отметить, что самыми распространенными являются прямоугольные (квадратные) сетки в силу более простого и как следствие более разработанного математического аппарата; при использовании треугольных сеток объем вычислений значительно возрастает, но они обладают преимуществом однозначной трактовки характера форм рельефа.
- нерегулярные сетки (структурные линии, профиля, локальные точки, случайным сеткам и т. п.
- изолинейное задание точек.
Выбор типа ЦМР обычно бывает определен источником исходных данных. С другой стороны, при построении ЦМР необходимо помнить о некоторых обязательных критериях: точность задания геополя, наименьшее количество точек, простейшая структура расположения.
Методы восстановления рельефа. Для построения ЦМР необходимо решить задачу восстановления (интерполяции) поверхности. Что значит «восстановление» поверхности? Для пояснения можно привести следующую аналогию. На плоскости наколоты булавки различной высоты, определяющие значения показателя в этой точке. Например, для рельефа земной поверхности это будут высоты, для характеристики загрязнения природной среды - концентрации поллютантов и т. д. Метод, которым будет восстановлена поверхность, можно уподобить резиновому листу, опирающемуся на эти булавки. Методы отличаются друг от друга тем, будут ли все отметки касаться листа или некоторые будут над (под) ним, а также как будет выглядеть поверхность между ними.
|
|
|
Выбор метода построения зависит от конкретной цели исследования. Если необходимо проследить каждый “всплеск”, например, загрязнения, нельзя использовать сглаживающие методы, следует обратиться к методу триангуляции. А если, наоборот, необходимо “увидеть” общий тренд, направление распространения какого-либо процесса, то нужно воспользоваться методами средневзвешенной интерполяции, минимальной кривизны поверхности или полиномиальной регрессии.
Анализ геополей может существенно облегчить исследование структуры, взаимосвязей и динамики различных природных, социально-экономических и экологических явлений. Список таких задач обширен: планирование строительства сооружений, проблемы гидрологической направленности (площади и объем затопления), оценка воздействия человека на окружающую среду, задачи геологического характера, прогнозирование опасности возникновения чрезвычайных ситуаций (лавины, сели, обвалы) и т. д.
Особенно полезно сравнительное изучение нескольких геополей, например, поля загрязнения почвенного покрова и рельефа земной поверхности, демонстрирующего очаги накопления и миграцию загрязнителей по территории. Эффективность использования геополей зависит во многом от формы представления исходных данных и методов его моделирования.
|
|
|
