- •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
11.3. Точная временная привязка
Рис. 23 – Два измерения с точными часами на плоскости
Как видно из сказанного выше, вычисления напрямую зависят от точности хода часов. Код должен генерироваться на спутнике и приёмнике в одно и то же время. На спутниках установлены атомные часы имеющие точность около одной наносекунды. Однако это слишком дорого, чтобы устанавливать такие часы в каждый GPS приёмник, поэтому измерения от четвёртого спутника используются для устранения ошибок хода часов приёмника.
Эти измерения можно использовать для устранения ошибок, которые возникают если часы на спутнике и в приёмнике не синхронизированы. Для наглядности, иллюстрации приведённые ниже рассматривают ситуацию на плоскости, так как т олько три спутника необходимо для вычисления местоположения объекта.
Рис. 24 – Поиск местоположения, если часы имеют одинаковую точность кода
Если часы на спутнике и в приёмнике имеют одинаковую точность хода, то точное местоположение может быть найдено по измерениям расстояния до двух спутников.
Если получены измерения с трёх спутников и все часы точные, то круг, описанный радиус-вектором от третьего спутника будет пересекаться как показано на рисунке.
Однако, если часы в приёмнике спешат на 1 секунду, то картина будет выглядеть следующим образом.
Если сделать замер до третьего спутника, то полученный радиус-вектор не пересечётся с двумя другими как показано на рисунке 25.
Рис. 25 – Серия измерений, не пересекающихся в одной точке
К огда GPS приёмник получает серию измерений которые не пересекаются в одной точке, то компьютер в приёмнике начинает вычитать (или добавлять) время методом последовательных итерации до тех пор, пока не сведёт все измерения к одной точке. После этого вычисляется поправка и делается соответствующее уравнивание.
Если вам требуется третье измерение, то необходим четвёртый спутник для устранения ошибок хода часов в приёмнике. Таким образом, при работе в поле вам необходимо иметь минимум четыре спутника, чтобы определить трёхмерные координаты объекта.
1 1.4. Расположение спутников
Рис. 26 – Третье измерение
С истема NAVSTAR имеет 24 рабочих спутника с орбитальным периодом в 12 часов на высоте примерно 20200 км от поверхности Земли. В шести различных плоскостях имеющих наклон к экватору в 55° , расположено по 4 спутника.
Рис. 27 – Четвертое измерение
Указанная высота необходима для обеспечения стабильности орбитального движения спутников и уменьшения фактора влияния сопротивления атмосферы.
Министерство Обороны США (DoD) осуществляет непрерывное слежение за спутниками. На каждом спутнике расположено несколько высокоточных атомных часов и они непрерывно передают радиосигналы с собственным уникальным идентификационным кодом*. МО США имеет 4 станции слежения за спутниками, три станции связи и центр осуществляющий контроль и управление за всем наземным сегментом системы. Станции слежения непрерывно отслеживают спутники и передают данные в центр управления. В центре управления вычисляются уточнённые элементы спутниковых орбит и коэффициенты поправок спутниковых шкал времени, после чего эти данные передаются по каналам станций связи на спутники по крайней мере один раз в сутки.
* - 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.