🗊Лекция 2. Позиционирование и навигация Геоинформационные системы

Категория: Образование
Нажмите для полного просмотра!
Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №1Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №2Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №3Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №4Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №5Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №6Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №7Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №8Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №9Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №10Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №11Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №12Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №13Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №14Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №15Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №16Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №17Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №18Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №19Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №20Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №21Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №22Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №23Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №24Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №25Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №26Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №27Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №28Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №29Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №30Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №31Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №32Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №33Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №34Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №35Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №36Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №37Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №38Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №39Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №40Лекция 2. Позиционирование и навигация  Геоинформационные системы, слайд №41

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать Лекция 2. Позиционирование и навигация Геоинформационные системы. Презентация содержит 41 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Лекция 2. Позиционирование и навигация
Геоинформационные системы
Описание слайда:
Лекция 2. Позиционирование и навигация Геоинформационные системы

Слайд 2





Вопросы
Какие задачи выполняют ГИС?
Что такое географические и атрибутивные данные?
Что такое «Проекция» (projection) в смысле геоинформационных систем?
В чём отличие ГИС от графических редакторов?
Описание слайда:
Вопросы Какие задачи выполняют ГИС? Что такое географические и атрибутивные данные? Что такое «Проекция» (projection) в смысле геоинформационных систем? В чём отличие ГИС от графических редакторов?

Слайд 3





А земля-то круглая!
Описание слайда:
А земля-то круглая!

Слайд 4





Маятник Фуко
свободное крепление маятника
тяжёлый груз
отсутствие влияния ветра
Отсутствие бокового толчка при запуске маятника
Описание слайда:
Маятник Фуко свободное крепление маятника тяжёлый груз отсутствие влияния ветра Отсутствие бокового толчка при запуске маятника

Слайд 5





Географическая оболочка
целостная и непрерывная оболочка Земли, где её составные части проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии. Между ними происходит непрерывный энергетический, минеральный и информационный обмен
Состав:
Земная кора
Тропосфера
Стратосфера
Гидросфера
Биосфера
Стратисфера
Описание слайда:
Географическая оболочка целостная и непрерывная оболочка Земли, где её составные части проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии. Между ними происходит непрерывный энергетический, минеральный и информационный обмен Состав: Земная кора Тропосфера Стратосфера Гидросфера Биосфера Стратисфера

Слайд 6





Триангуляция
Описание слайда:
Триангуляция

Слайд 7





Сферическая система координат
Описание слайда:
Сферическая система координат

Слайд 8





Географические координаты
Описание слайда:
Географические координаты

Слайд 9





Проекция земли
Описание слайда:
Проекция земли

Слайд 10





Геоид
- фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, свободной от возмущений
приливами, течениями, разностями атмосферного давления и т.д.
Описание слайда:
Геоид - фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, свободной от возмущений приливами, течениями, разностями атмосферного давления и т.д.

Слайд 11





Квазигеоид
— фигура, предложенная в 1950-х г.г. русским учёным М. С. Молоденским в качестве строгого решения задачи определения фигуры Земли. Квазигеоид определяется по измеренным значениям потенциалов силы тяжести
Совпадает с геоидом на территории мирового океана
Отклоняется не более чем на 2 м. на суше
Описание слайда:
Квазигеоид — фигура, предложенная в 1950-х г.г. русским учёным М. С. Молоденским в качестве строгого решения задачи определения фигуры Земли. Квазигеоид определяется по измеренным значениям потенциалов силы тяжести Совпадает с геоидом на территории мирового океана Отклоняется не более чем на 2 м. на суше

Слайд 12





Земной эллипсоид
эллипсоид вращения, размеры которого подбираются при условии наилучшего соответствия фигуре квазигеоида для Земли в целом или отдельных её частей
Виды:
общеземной эллипсоид
референц-эллипсоид
Параметры:
большая полуось (экваториальный радиус) эллипсоида, a
малая полуось (полярный радиус), b
геометрическое (полярное) сжатие ,
Описание слайда:
Земной эллипсоид эллипсоид вращения, размеры которого подбираются при условии наилучшего соответствия фигуре квазигеоида для Земли в целом или отдельных её частей Виды: общеземной эллипсоид референц-эллипсоид Параметры: большая полуось (экваториальный радиус) эллипсоида, a малая полуось (полярный радиус), b геометрическое (полярное) сжатие ,

Слайд 13





Общеземной эллипсоид
Малая полуось должна совпадать с осью вращения Земли.
Центр эллипсоида должен совпадать с центром масс Земли.
Высоты геоида над эллипсоидом hi  должны подчиняться условию наименьших квадратов:
Описание слайда:
Общеземной эллипсоид Малая полуось должна совпадать с осью вращения Земли. Центр эллипсоида должен совпадать с центром масс Земли. Высоты геоида над эллипсоидом hi  должны подчиняться условию наименьших квадратов:

Слайд 14





Современные общеземные эллипсоиды
GRS80 (Geodetic Reference System 1980)
рекомендован для геодезических работ;
WGS84 (World Geodetic System 1984)
применяется в GPS
ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года)
на территории России для геодезического обеспечения орбитальных полетов, в ГЛОНАСС
IERS96 (International Earth Rotation Service 1996)
рекомендован Международной службой вращения Земли для обработки наблюдений
Описание слайда:
Современные общеземные эллипсоиды GRS80 (Geodetic Reference System 1980) рекомендован для геодезических работ; WGS84 (World Geodetic System 1984) применяется в GPS ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года) на территории России для геодезического обеспечения орбитальных полетов, в ГЛОНАСС IERS96 (International Earth Rotation Service 1996) рекомендован Международной службой вращения Земли для обработки наблюдений

Слайд 15





Почему так много?
Доступные технологии измерения
Место исследований
Картируемая область
Политические причины (Страны Варшавского договора против НАТО)
Средние значения:
Экваториальный радиус: 6,378km
Полярный радиус: 6,357km
ARCINFO поддерживает 26 сфероидов
Описание слайда:
Почему так много? Доступные технологии измерения Место исследований Картируемая область Политические причины (Страны Варшавского договора против НАТО) Средние значения: Экваториальный радиус: 6,378km Полярный радиус: 6,357km ARCINFO поддерживает 26 сфероидов

Слайд 16





Референц-эллипсоид (национальный)
Приближение формы поверхности земли эллипсоидом вращения
Используются для учёта особенностей отдельной страны 
Не совмещены с центром масс Земли
Устанавливают квазигеоцентрические координаты
Различия координат геоцентрических и квазигеоцентрических систем могут превысить сотню метров
Описание слайда:
Референц-эллипсоид (национальный) Приближение формы поверхности земли эллипсоидом вращения Используются для учёта особенностей отдельной страны  Не совмещены с центром масс Земли Устанавливают квазигеоцентрические координаты Различия координат геоцентрических и квазигеоцентрических систем могут превысить сотню метров

Слайд 17





Основные референц-эллипсоиды
Описание слайда:
Основные референц-эллипсоиды

Слайд 18





Широта и долгота
Измерение: градусы(0) минуты (“) секунды(‘)
Цифровые градусы (xx,xxxx...):
dd= d° + m”/60 +  s’/3600
10 на экваторе – 30 м.
Для точного измерения требуются вычисления с двойной точностью
Описание слайда:
Широта и долгота Измерение: градусы(0) минуты (“) секунды(‘) Цифровые градусы (xx,xxxx...): dd= d° + m”/60 + s’/3600 10 на экваторе – 30 м. Для точного измерения требуются вычисления с двойной точностью

Слайд 19





Измерение широты
Описание слайда:
Измерение широты

Слайд 20





Системы координат б. СССР
СК-42 (1942 г.)
система координат, основанная на эллипсоиде Красовского. принята в 1942 г в СССР для геодезических и картографических работ для гражданского использования 
СК-95
Современная система координат, с 2000 г.
СК-63
Система координат военного назначения
ГОСТ Р 51794-2001
Описание слайда:
Системы координат б. СССР СК-42 (1942 г.) система координат, основанная на эллипсоиде Красовского. принята в 1942 г в СССР для геодезических и картографических работ для гражданского использования СК-95 Современная система координат, с 2000 г. СК-63 Система координат военного назначения ГОСТ Р 51794-2001

Слайд 21





 Проекции на плоскость
Описание слайда:
 Проекции на плоскость

Слайд 22





Геодезические инструменты
Триангуляция
Теодолиты
Уровни
Нивелиры
Тахеометры
GPS
Описание слайда:
Геодезические инструменты Триангуляция Теодолиты Уровни Нивелиры Тахеометры GPS

Слайд 23





Проблема измерения высот
Описание слайда:
Проблема измерения высот

Слайд 24





Уровень моря
Описание слайда:
Уровень моря

Слайд 25





Вопрос
Чем объясняется смена времен года?
Обращением Земли вокруг Солнца
Наклоном оси вращения Земли к плоскости орбиты
Сохранением направления оси в пространстве
Описание слайда:
Вопрос Чем объясняется смена времен года? Обращением Земли вокруг Солнца Наклоном оси вращения Земли к плоскости орбиты Сохранением направления оси в пространстве

Слайд 26





Смена времён года
Что бы было, если…
Случай 1. ось Земли была перпендикулярна к плоскости эклиптики
Случай 2.   ось Земли расположилась бы в плоскости эклиптики
Случай 3. ось Земли расположилась бы с наклоном 45o к плоскости эклиптики?
Описание слайда:
Смена времён года Что бы было, если… Случай 1. ось Земли была перпендикулярна к плоскости эклиптики Случай 2.   ось Земли расположилась бы в плоскости эклиптики Случай 3. ось Земли расположилась бы с наклоном 45o к плоскости эклиптики?

Слайд 27





Вопрос
А сколько у нас океанов?
Атлантический океан
Индийский океан
Северный Ледовитый океан
Тихий океан
Южный океан (c 2000 г., район южнее 60 параллели южной широты)
Описание слайда:
Вопрос А сколько у нас океанов? Атлантический океан Индийский океан Северный Ледовитый океан Тихий океан Южный океан (c 2000 г., район южнее 60 параллели южной широты)

Слайд 28





Вопрос
Что называют большой полуосью?
Что называют малой полуосью?
Описание слайда:
Вопрос Что называют большой полуосью? Что называют малой полуосью?

Слайд 29





Орбиты
Геостационарная - круговая орбита над экватором Земли, находясь на которой, искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси, и постоянно находится над одной и той же точкой на земной поверхности.
Геосинхронная - орбита вокруг Земли, для которой период обращения находящегося на ней спутника равен звёздному периоду вращения Земли (23 час. 56 мин. 4,1 с.)
Описание слайда:
Орбиты Геостационарная - круговая орбита над экватором Земли, находясь на которой, искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси, и постоянно находится над одной и той же точкой на земной поверхности. Геосинхронная - орбита вокруг Земли, для которой период обращения находящегося на ней спутника равен звёздному периоду вращения Земли (23 час. 56 мин. 4,1 с.)

Слайд 30





UTC (универсальное координированное время)
UTC – замена GMT
Равномерная шкала атомного времени
Не переводится зимой и летом
Часовые пояса – как смещение относительно UTC
Описание слайда:
UTC (универсальное координированное время) UTC – замена GMT Равномерная шкала атомного времени Не переводится зимой и летом Часовые пояса – как смещение относительно UTC

Слайд 31





Навигация
Астрономическая
Секстант (измерение широты)
Хронометр (измерение долготы)
Компас
Спутниковая
GPS
ГЛОНАСС
GNSS 
Galileo
IRNSS
Рентгеновское излучение от других звезд
Описание слайда:
Навигация Астрономическая Секстант (измерение широты) Хронометр (измерение долготы) Компас Спутниковая GPS ГЛОНАСС GNSS Galileo IRNSS Рентгеновское излучение от других звезд

Слайд 32





Спутниковые навигационные системы
Основные элементы:
Орбитальная группировка
Наземная система управления и контроля
Приёмное клиентское оборудование
Информационная радиосистема для передачи поправок
Особенности:
Собственное время
Отсутствие привязки к космическим объектам
Релятивистские эффекты (37.7 мкс/сутки)
Гравитационные потенциалы
Описание слайда:
Спутниковые навигационные системы Основные элементы: Орбитальная группировка Наземная система управления и контроля Приёмное клиентское оборудование Информационная радиосистема для передачи поправок Особенности: Собственное время Отсутствие привязки к космическим объектам Релятивистские эффекты (37.7 мкс/сутки) Гравитационные потенциалы

Слайд 33





GPS
С 1973 г.
Принадлежит Минобороны США
24 спутника (32 максимум)
6 орбитальных траекторий
Два диапазона приема
Standard Positioning Service (SPS)
95% времени обеспечивает точность 13 м. по горизонтали, 22 м. по вертикали
Precise Positioning Service (PPS)
Орбита на высоте 20,2 тыс. км
Облет орбиты – 12 ч.
Описание слайда:
GPS С 1973 г. Принадлежит Минобороны США 24 спутника (32 максимум) 6 орбитальных траекторий Два диапазона приема Standard Positioning Service (SPS) 95% времени обеспечивает точность 13 м. по горизонтали, 22 м. по вертикали Precise Positioning Service (PPS) Орбита на высоте 20,2 тыс. км Облет орбиты – 12 ч.

Слайд 34





ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система)
с 1982 г.
20 функционирующих спутников (30 в плане)
Два диапазона приема
3 орбитальных траектории
Покрытие:
Россия – 100%
Европа – 98%
Остальной мир - >80%
Описание слайда:
ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) с 1982 г. 20 функционирующих спутников (30 в плане) Два диапазона приема 3 орбитальных траектории Покрытие: Россия – 100% Европа – 98% Остальной мир - >80%

Слайд 35





GALILEO
Не контролируется ни государственными, ни военными учреждениями
3 орбитальных траектории
30 спутников
Службы:
Открытая общая служба
Служба повышенной надёжности
Коммерческая служба
Правительственная служба
Поисково-спасательная служба
Описание слайда:
GALILEO Не контролируется ни государственными, ни военными учреждениями 3 орбитальных траектории 30 спутников Службы: Открытая общая служба Служба повышенной надёжности Коммерческая служба Правительственная служба Поисково-спасательная служба

Слайд 36





Иные
Навигационная система Индии (IRNSS)
покрытие самой Индии и частей сопредельных государств 
7 спутников на геостационарных орбитах
Навигационная система Китая (Бэйдоу)
покрытие Китая и сопредельных государств
2 спутника
Описание слайда:
Иные Навигационная система Индии (IRNSS) покрытие самой Индии и частей сопредельных государств 7 спутников на геостационарных орбитах Навигационная система Китая (Бэйдоу) покрытие Китая и сопредельных государств 2 спутника

Слайд 37





Измерение расстояний и времени
Скорость света X Время = расстояние
Для вычисления всех трех координат нужны 4 спутника
Описание слайда:
Измерение расстояний и времени Скорость света X Время = расстояние Для вычисления всех трех координат нужны 4 спутника

Слайд 38





Снижение точности (DOP)
Орбиты спутников
Наличие объектов-помех, закрывающие Необходимые области неба
Влияние атмосферы
Отражение радиоволн
Отсутствие атомных часов
Описание слайда:
Снижение точности (DOP) Орбиты спутников Наличие объектов-помех, закрывающие Необходимые области неба Влияние атмосферы Отражение радиоволн Отсутствие атомных часов

Слайд 39





GPS Error Budget
Ionosphere..................................5.0 meters (0.4)
Troposphere...............................0.5 meters (0.2)
Ephemeris data..............................2.5 meters (0)
Satellite clock drift..........................1.5 meters (0)
Multipath.....................................0.6 meters (0.6)
Measurement noise.......... .........0.3 meters (0.3)
Selective availability......................30-100 meters
Total.................................................~ 10 meters
Описание слайда:
GPS Error Budget Ionosphere..................................5.0 meters (0.4) Troposphere...............................0.5 meters (0.2) Ephemeris data..............................2.5 meters (0) Satellite clock drift..........................1.5 meters (0) Multipath.....................................0.6 meters (0.6) Measurement noise.......... .........0.3 meters (0.3) Selective availability......................30-100 meters Total.................................................~ 10 meters

Слайд 40





How accurate is GPS?
Recreational and mapping grade.........................10-15 m
C/A code
Autonomous
Recreational and mapping grade.............................1-5 m
C/A code
With differential correction
Submeter mapping grade.............................10 cm to 1 m
C/A code & carrier
With differential correction
Survey grade.............................................................1 cm
Dual frequency
Advanced survey methods
Описание слайда:
How accurate is GPS? Recreational and mapping grade.........................10-15 m C/A code Autonomous Recreational and mapping grade.............................1-5 m C/A code With differential correction Submeter mapping grade.............................10 cm to 1 m C/A code & carrier With differential correction Survey grade.............................................................1 cm Dual frequency Advanced survey methods

Слайд 41





Словарь
Футшток – уровнемер в виде рейки (бруса) с делениями, установленный на водомерном посту для непосредственных визуальных наблюдений
Эклиптика – большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца
WGS84 – общеземной эллипсоид, используемый в GPS
Latitude – широта
Longitude – долгота
geodetic latitude – географическая широта
geocentric latitude – геоцентрическая широта
DOP (Dilution of precision) – снижение точности расчёта координат в системах позиционирования
UTC – Universal Coordinated Time
GMT – Greenwich Mean Time
Описание слайда:
Словарь Футшток – уровнемер в виде рейки (бруса) с делениями, установленный на водомерном посту для непосредственных визуальных наблюдений Эклиптика – большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца WGS84 – общеземной эллипсоид, используемый в GPS Latitude – широта Longitude – долгота geodetic latitude – географическая широта geocentric latitude – геоцентрическая широта DOP (Dilution of precision) – снижение точности расчёта координат в системах позиционирования UTC – Universal Coordinated Time GMT – Greenwich Mean Time



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию