- •Библиографический список………………………...204 Введение
- •1. Информатизация общества
- •1.1. Понятие географических информационных систем
- •2. История развития геоинформационных систем
- •3. Задачи, решаемые гис
- •3.1. Связанные технологии.
- •3.2. Картография и геоинформатика.
- •4. Сферы и уровни использования гис
- •4.1. Геоинформационные системы ресурсного типа
- •4.2. Геоинформационное картографирование
- •4.3. Карты в сетях «интернета»
- •4.4. Основные понятия, использующиеся в географической информационной системе
- •5. Использование компьютеров для представления географических объектов
- •5.1. Векторная модель данных
- •5.2. Растровая модель данных
- •5.3. Модель данных триангулированная нерегулярная сеть
- •5.4. Совместное использование трех моделей пространственных данных
- •5.5. Методы представления описательной информации
- •5.6. Сравнение пространственных моделей данных
- •5.7. Сравнение растровой и векторной моделей данных
- •5.8. Сравнение растровой и тнс моделей данных
- •5.9. Как arc/info применяет ключевые понятия пространственных данных
- •5.10. Вывод о возможности использования гис arc/info для задач математического моделирования
- •6. Основные черты современной настольной гис
- •6.1. Понятие настольной гис
- •6.2. Типы пространственных данных
- •7. Технологии создания цифровых картографических данных. Средства оцифровки карт с твердой основы
- •8. Введение в дистанционное зондирование
- •8.1. Особенности применения данных дистанционного зондирования при работе с геоинформационными системами
- •8.2. Источники пространственных данных
- •8.3. Восстановление (коррекция) видеоинформации
- •8.4. Предварительная обработка изображений
- •8.5. Классификация
- •8.6. Преобразование изображений
- •8.7. Специализированная тематическая обработка
- •Аэроснимки
- •Российские космические снимки
- •Зарубежные космические снимки
- •8.8. Приобретение данных дистанционного зондирования
- •9. Применение гис в различных отраслях
- •10. Влияние гис на развитие школьного образования
- •10.1. Применение гис в сфере образования
- •10.2 Использование гис для анализа приема абитуриентов в вузы региона
- •11. Основы системы gps
- •11.1. Спутниковая трилатерация
- •11.2. Спутниковая дальнометрия
- •11.3. Точная временная привязка
- •1 1.4. Расположение спутников
- •11.5. Коррекция ошибок
- •12. Введение в гис с применением gps
- •12.1. Сбор данных
- •12.2.Типы данных
- •12.2.1. Картографические данные
- •12.3. Структура данных
- •12.3.1. Топология
- •12.3.2. Слои
- •12.4. Анализ данных
- •12.5. Отображение данных
- •12.6. Управление данными
- •13. Сбор gps данных для гис
- •13.1.3. Сбор данных в поле
- •14. Точность gps измерений
- •14.1. Оборудование
- •14.1.1. Приёмники
- •14.1.2. Накопители данных
- •14.1.3. Спутники
- •14.2. Планирование проведения работ
- •14.2.1. Время, дата и место
- •14.2.2. Использование действующего альманаха
- •14.3. Параметры сбора данных
- •14.3.1. Маска pdop (Position Dilution of Precision)
- •14.3.2. Маска уровня сигнала (snr)
- •14.3.3. Режимы определения координат
- •14.3.4. Проблемы связанные с использованием
- •14.3.5. Маска по углу возвышения
- •14.4. Процедуры сбора данных
- •14.4.1. Тип измерений
- •14.4.2. Типы файлов
- •14.4.3. Интервал измерений
- •14.4.4. Субметровый уровень точности
- •14.4.5. Расстояние между базовой станцией и передвижным приёмником
- •14.5. Обработка измерений
- •14.5.1. Местоположение базовой станции
- •14.5.2. Использование техники дифференциальной коррекции
- •15. Исходные Геодезические Даты и системы координат
- •15.1. Игд (Datums).Форма и размеры Земли могут быть описаны двумя способами
- •15.2. Системы координат.
- •16. Математическая модель распространения загрязнений в атмосфере
- •Заключение
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
11. Основы системы gps
Система Глобального Позиционирования (GPS или Global Positioning System) является спутниковой и работает под управлением Министерства Обороны США. Система является глобальной, всепогодной и обеспечивает возможность получения точных координат и времени 24 часа в сутки.
11.1 Как работает GPS
Основы системы GPS можно разбить на пять основных подпунктов: Спутниковая трилатерация - основа системы, Спутниковая дальнометрия – измерение расстояний до спутников, Точная временная привязка – зачем нужно согласовывать часы в приёмнике и на спутнике и для чего требуется 4-й космический аппарат, Расположение спутников – определение точного положения спутников в космосе, Коррекция ошибок – учёт ошибок вносимых задержками в тропосфере и ионосфере
11.1. Спутниковая трилатерация
Точные координаты могут быть вычислены для места на поверхности Земли по измерениям расстояний от группы спутников (если их положение в космосе известно). В этом случае спутники являются пунктами с известными координатами. Предположим, что расстояние от одного спутника известно, и мы можем описать сферу заданного радиуса вокруг него. Если мы знаем также расстояние и до второго спутника, то определяемое местоположение будет расположено где-то в круге, задаваемом пересечением двух сфер.
Рис. 20 – Положение спутника на орбите
Третий спутник определяет две точки на окружности.
Р ис. 21 – Второе измерение спутника
Теперь остаётся только выбрать правильную точку. Однако одна из точек всегда может быть отброшена, так как она имеет высокую скорость перемещения или находится на или под поверхностью Земли. Таким образом, зная расстояние до трёх спутников, можно вычислить координаты определяемой точки.
11.2. Спутниковая дальнометрия
Р асстояние до спутников определяется по измерениям времени прохождения радиосигнала от космического аппарата до приёмника умноженным на скорость света. Для того, чтобы определить время распространения сигнала нам необходимо знать когда он покинул спутник.
Рис. 22 – представление псевдослучайного кода
Для этого на спутнике и в приёмнике одновременно генерируется одинаковый Псевдослучайный Код*
* - Каждый спутник GPS передаёт два радиосигнала: на частоте L1=1575.42 МГц и L2=1227.60 МГц. Сигнал L1 имеет два дальномерных кода с псевдослучайным шумом (PRN), P-код и C/A код. “Точный” или P-код может быть зашифрован для военных целей. “Грубый” или C/A код не зашифрован. Сигнал L2 модулируется только с P-кодом. Большинство гражданских пользователей используют C/A код при работе с GPS системами. Некоторые приёмники Trimble геодезического класса работают с P-кодом.
Приёмник проверяет входящий сигнал со спутника и определяет когда он генерировал такой же код. Полученная разница, умноженная на скорость света (~ 300000 км/с) даёт искомое расстояние.
И спользование кода позволяет приёмнику определить временную задержку в любое время. Кроме того, спутники могут излучать сигнал на одной и той же частоте, так как каждый спутник идентифицируется по своему Псевдослучайному коду (PRN или PseudoRandom Number code).