Глонасс (Россия)

Глобальные спутниковые навигационные системы (ГНСС)

-используются для получения астрономо-геодезических данных, определения координат в любой точке на местности в единой мировой системе координат и установления точного времени;

-основаны на использовании искусственных спутников, запущенных на высокие орбиты и посылающих на Землю радиосигналы, создавая вокруг земного шара "информационное поле".
1)GPS (NAVSTAR, США):

-разработка началась в 1973 г. Министерством обороны США;

-введена в эксплуатацию в 1988 г., полноценно функционирует с 1995,

обслуживая и гражданских, и военных пользователей;

-покрывает весь земной шар;

ГЛОНАСС (Россия)

-разрабатывается с середины 70-х г.г., в 1993 принята в эксплуатацию Министерством обороны РФ;

-в наст. время идет ее активное восстановление и развитие;

-используется как в военных, так и в гражданских целях;

-пока функционирует частично, обеспечивая покрытие лишь определенных территорий;

-к 2011 году количество действующих спутников в системе ГЛОНАСС вырастет до 30, после чего данная навигационная система станет действительно глобальной.

3)GALILEO - европейская спутниковая система позиционирования, аналог американской GPS и российской ГЛОНАСС, в наст. время ведутся работы по вводу ее в эксплуатацию, будет состоять из 30 спутников.

4)COMPASS (Китай) - создание системы планируется на ближайшее будущее. Система будет состоять из 30 спутников на средневысоких орбитах.

GPS (глобальная система позиционирования) состоит из 3-х сегментов:

-космический - спутниковая система NAVSTAR.
Спутники находятся на 6 круговых орбитах высотой около 20 тыс.км; движутся со скоростью около 3 км/сек, совершая два полных оборота вокруг Земли менее, чем за 24 часа.

-24 спутника обеспечивают 100% покрытие земного шара, но не всегда дают уверенный приём и хороший расчёт позиции. Для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве (31 спутник в 2007 г.). Максимальное возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено 32.

-наземный – состоит из сети наземных станций слежения, осуществляющих слежение за орбитальной группой спутников;

-пользовательский - состоит из портативных и стационарных GPS-приемников. Спутники излучают сигналы, а GPS-приемники получают эти сигналы и по принятой информации вычисляют свое местоположение.

4. Данные дистанционного зондирования: определение; цифровые и аналоговые ДДЗ, характеристики ДДЗ; основные этапы обработки ДДЗ.

Дистанционное зондирование (ДЗ) - комплекс дисциплин, включающих аэро-, космическую и подводную дистанционные съемки, обработку и дешифрирование изображений.

Связь ДЗ с картографией и геоинформатикой:

данные ДЗ используются для составления, уточнения и обновления карт, формирования баз цифровой информации (дешифрирование снимков позволяет получить самую разную информацию: рельеф, почвы, растительность и т.п.);

карты необходимы для привязки и дешифрирования материалов ДЗ.

Ценность ДЗ обусловлена:

качеством данных;

возможностью оперативного сбора и обновления данных.

Качество данных, получаемых в результате дистанционного зондирования, зависит от их пространственного, спектрального, радиометрического и временного разрешения.

Обработка Данных:

Пространственное разрешение:

Характеризуется размером пикселя (на поверхности Земли), записываемого в растровую картинку — может варьироваться от 1 до 1000 метров.

Спектральное разрешение:

Данные Landsat включают семь полос, в том числе инфракрасного спектра, в пределах от 0.07 до 2.1 мкм. Сенсор Hyperion аппарата Earth Observing-1 способен регистрировать 220 спектральных полос от 0.4 до 2.5 мкм, со спектральным разрешением от 0.1 до 0.11 мкм.

Радиометрическое разрешение:

Число уровней сигнала, которые сенсор может регистрировать. Обычно варьируется от 8 до 14 бит, что дает от 256 до 16 384 уровней. Эта характеристика также зависит от уровня шума в инструменте.

Временное разрешение:

Частота пролета спутника над интересующей областью поверхности. Имеет значение при исследовании серий изображений, например при изучении динамики лесов. Первоначально анализ серий проводился для нужд военной разведки, в частности для отслеживания изменений в инфраструктуре, передвижений противника.

5. Математическая основа карты: элементы, составляющие математическую основу карты;референц-эллипсоид, масштаб (главный и частный, виды подписей масштабов, предельная точность масштаба).

Элементы мат.основы:

-эллипсоид;

-масштаб;

-проекция;

-координатная сетка;
Земля не обладает формой идеального шара: фигура ее немного сплюснута у полюсов, имеет обширные выпуклости и вогнутости.

Сложную фигуру Земли, ограниченную уровенной поверхностью океана (в состоянии покоя и равновесия), называют геоидом.

Наилучшее геометрическое приближение к реальной фигуре Земли (геоиду) дает эллипсоид вращения - геометрическое тело, образующееся при вращении эллипса вокруг его малой оси.

Референц-эллипсоид - эллипсоид вращения, который наилучшим образом приближен к геоиду и относительно которого выполняются все геодезические вычисления (определение широт, долгот, длин, площадей) и рассчитываются картографические проекции.
Всего в мире насчитывается около 15 разных эллипсоидов, которые применяются к различным частям земной поверхности для достижения локальной точности по причине ее неровностей:

В России принят референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского (1940 г.)
(на его основе составлены все крупномасштабные карты в России).

В США и Канаде - эллипсоид Кларка (1866 г).

В 1984 г. на основе спутниковых измерений вычислен международный эллипсоид WGS-84.

Разница между большой и малой полуосями земного эллипсоида незначительна и составляет меньше 0.34 %, около 22 км (для эллипсоида Красовского а = 6 378 245;
b = 6 356 863 м;)

Карты, составленные на основе разных эллипсоидов, имеют несовпадения в местоположении объектов, но они заметны лишь при сравнении крупномасштабных карт.
Для мелкомасштабных карт (от 1:5000000 и мельче) эллипсоид заменяют равновеликим шаром (шаром, равным по объему эллипсоиду; в России радиус такого шара равен 6371,032 км).

Масштаб карт - cтепень уменьшения объектов на карте относительно их размеров на земной поверхности (поверхности эллипсоида). Различают:

1)Главный масштаб - показывает, во сколько раз линейные размеры на карте уменьшены по отношению к эллипсоиду или шару. Его подписывают на карте, но справедлив он лишь для отдельных линий и точек, где искажения отсутствуют.

2)Частный масштаб - отражает соотношение размеров объектов на карте и эллипсоиде (шаре) в данной точке:

-частный масштаб длин (зависит от точки на карте и от направления в данной точке, может быть больше или меньше главного);

-частный масштаб площадей.

Значения частных масштабов длин измеряются в долях или процентах от главного масштаба.

Чем мельче масштаб карты и обширнее территория, тем сильнее различия между главным и частным масштабами.

Виды подписей масштабов на картах
-Численный - в виде дроби с единицей в числителе; показывает, во сколько раз длины на карте меньше соответствующих длин на местности.

-Линейный (графический) - в виде линейки, разделенной на равные части, с подписями, означающими соответствующие расстояния на местности.

-Именованный масштаб - в виде подписи, указывающей, какое расстояние на местности соответствует одному сантиметру на карте.