15.4. Сведения о математической обработке спутниковых наблюдений
Различают предварительную и окончательную математическую обработку спутниковых наблюдений.
Исходными данными для предварительной математической обработки служат файлы (файлы измерительной информации), сформированные в приемной аппаратуре при выполнении спутниковых наблюдений. Предварительную обработку осуществляют с помощью программного обеспечения, как правило, фирмы-разработчики приемной аппаратуры и выполняют ее обычно в два этапа. На первом из них обрабатывают наблюдения по каждой базовой линии в отдельности. В последующем — совместно уравнивают все базовые линии геодезической сети. Цель предварительной обработки — вычисление приращений пространственных прямоугольных координат между каждым определяемым и соответствующим базовым пунктами. Если геодезические координаты (широта, долгота и геодезическая высота) базового пункта неизвестны, то их принимают равными тем значениям, которые получены по результатам так называемых кодовых наблюдений.
Результаты обработки базовых линий фиксируют, как правило, в соответствующих протоколах, которые используют для дальнейшей математической обработки спутниковых наблюдений и по их результатам окончательно уравнивают геодезическую сеть и вычисляют плоские прямоугольные координаты определяемых пунктов.
Вопросы для самоконтроля
В чем заключается принцип определения месторасположения с помощью глобальной
спутниковой системы, поясните на схеме?
2) Напишите и поясните формулу вычичления дальности от приемника до спутника?
3) Поясните понятия «дальности» и «псевдодальности» до спутника?
4) От каких факторов зависит точность определения положения пункта пространст
венной линейной засечкой?
5) Поясните понятие «Метка времени» в GPS – измерениях?
6) Какие шкалы времени используются в GPS – измерениях?
7) Поясните понятие «Геометрический фактор» в GPS – измерениях?
8) Что определяет Геометрический фактор, называемый PDOP («пидоп»)?
9) Какие основные этапы работ составляют технологическую последовательность спут
никовых наблюдений?
10) Какие факторы необходимо учесть, планируя GPS-наблюдения на пункте?
11) Какие сведения записываются в журнал GPS-наблюдений?
12) Как установить приемник спутниковых сигналов на станции?
13) Сколько времени необходимо принимать сигналы спутников на станции?
14) От чего зависит точность определения пункта в GPS-наблюдениях?
15) Какое количество спутников должно быть в поле радиовидимости для надежных
GPS определениий?
16) Как получить диаграмму видимости числа доступных для наблюдений НИСЗ?
17) Сколько необходимо иметь “твердых пунктов” для производства GPS-
наблюдений?
18) Какую работу необходимо провести в офисе для математической обработки поле
вых GPS-наблюдений?
Список литературы
Основная
1. А.В. Маслов, А.В. Гордеев, Ю.Г. Батраков Геодезия. – М.: “КолосС”, 2006. – 598.
2. Г.Г. Поклад. Геодезия (часть 1) – Воронеж: “Истоки”, 2004. - 226.
Лекция 16
КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ПРОЕКЦИЯ ГАУССА-КРЮГЕРА
16.1. Понятие о картографических проекциях
Сложную физическую поверхности Земли имеющую шарообразную форму невозможно без искажений перенести на плоскость. Поэтому, вначале переходят от ее физической формы к математической, в качестве которой принимают поверхность эллипсоида вращения (сфероида) или шара, и только затем математическую поверхность Земли разворачивают в плоскость. Например, при развертывании земного шара по зонам, получим ряд двуугольников, соприкасающихся по линии экватора и все более расходящихся к полюсам, рис. 1. Для заполнения таких разрывов пришлось бы отдельные части контуров растягивать и чем ближе к полюсам, тем сильнее было бы растяжение.
Так как без искажений поверхность шара (или эллипсоида) изобразить на плоскости невозможно, то строят условные изображения земной поверхности, основанные на некоторых заранее принятых математических зависимостях между координатами точек на шаре и их изображениями на плоскости. Такие способы условного изображения земной поверхности на плоскости называют картографическими проекциями.
Рисунок 1. Искажения в проекции
При развертывании поверхности Земли в плоскость, для изображения ее поверхности на картах, искажаются: длины линий, площади, углы. По характеру таких искажений различают следующие виды катографические проекции:
Равноугольные (конформные);
Равновеликие (эквивалентные);
Произвольные.
В равновеликих (эквивалентных) проекциях искажаются горизонтальные углы, линии, но сохраняется отношение площадей.
В равноугольных (конформных) проекциях не искажаются углы, вследствие чего сохраняется подобие бесконечно малых фигур.
В произвольных проекциях искажаются все элементы (линии, площаи, углы).
Основная задача картографической проекции – перенесение со сферической поверхности Земли сети меридианов и параллелей, что дает возможность перенести со сферической поверхности Земли на плоскость (карту) любые контуры по координатам их точек. Поэтому сущность картографических проекций – есть способ построения на плоскости сети меридианов и параллелей по определенным правилам, основанным на заранее принятых матаматических зависимостях между координатами точек на шаре и их изображениями на плоскости.
Сеть меридианов и параллелей, перенесенная со сферической поверхности Земли на плоскость (карту) называется картографической сеткой. Вычисление и построение на плоскости картографических сеток – основная задача математической картографии.
По виду получаемой на плоскости картографической сетки картографические проекции бывают: Перспективные, конические, поликонические, круговые, цилиндрические и др. Например, для получения изображения в прямой цилиндрической проекции Земля вписывается в прямо стоящий цилиндр, ее ось вращения параллельна образующей поверхности цилиндра, рис. 2.
Рисунок.2. Прямая цилиндрическая проекция
Картографическая сетка в этой проекции имеет следующий вид, рис. 3.
Рисунок 3. Вид картографической сетки (Меркатора) в прямой цилиндрической проекции
Меридианы изображаются прямыми линиями на равном расстоянии (b) друг от друга. Параллели – прямыми линиями, с постепенно увеличивающимся расстоянием a1, a2, a3.