Система глобального позиционирования (GPS), координаты на поверхности земли

Лк 1. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Геоинформационные системы, основные понятия

Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов и т.д.

Задачи ГИС

Ввод данных. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат (оцифрованы). В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера.

(Графи́ческий планше́т (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, drawing tab, digitizing tablet, digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода информации, созданной от руки, непосредственно в компьютер. Состоит из пера (стилуса) и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.)

Манипулирование данными (например, масштабирование).
Управление данными. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными применяются базы данных.
Запрос и анализ данных — получение ответов на различные вопросы (например, кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промышленная зона? Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?).
Визуализация данных. Например, представление данных в виде карты или графика.

Возможности ГИС

ГИС включают в себя возможности базы данных, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне. ГИС позволяют решать широкий спектр задач — будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.

ГИС-система позволяет:

определить какие объекты располагаются на заданной территории;
определить местоположение объекта (пространственный анализ);
дать анализ плотности распределения по территории какого-то явления (например плотность расселения);
определить временные изменения на определенной площади);
смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).

Области применения ГИС

Управление земельными ресурсами, земельные кадастры. Для решения проблем, имеющих пространственную привязку и начали создавать ГИС. Типичные задачи — составление кадастров, классификационных карт, определение площадей участков и границ между ними и т. д.
Инвентаризация, учет, планирование размещения объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими. Например, нефтегазодобывающие компании или компании, управляющие энергетической сетью, системой бензоколонок, магазинов и т. п.
Проектирование, инженерные изыскания, планировка в строительстве, архитектуре. Такие ГИС позволяют решать полный комплекс задач по развитию территории, оптимизации инфраструктуры строящегося района, требующегося количества техники, сил и средств.
Тематическое картографирование.
Управление наземным, воздушным и водным транспортом. ГИС позволяет решать задачи управления движущимися объектами при условии выполнения заданной системы отношений между ними и неподвижными объектами. В любой момент можно узнать, где находится транспортное средство, рассчитать загрузку, оптимальную траекторию движения, время прибытия и т. п.
Управление природными ресурсами, природоохранная деятельность и экология. ГИС помогает определить текущее состояние и запасы наблюдаемых ресурсов, моделирует процессы в природной среде, осуществляет экологический мониторинг местности.
Геология, минерально-сырьевые ресурсы, горнодобывающая промышленность. ГИС осуществляет расчеты запасов полезных ископаемых по результатам проб (разведочное бурение, пробные шурфы) при известной модели процесса образования месторождения.
Чрезвычайные ситуации. С помощью ГИС производится прогнозирование чрезвычайных ситуаций (пожаров, наводнений, землетрясений, селей, ураганов), расчет степени потенциальной опасности и принятие решений об оказании помощи, расчет требуемого количества сил и средств для ликвидации чрезвычайных ситуаций, расчет оптимальных маршрутов движения к месту бедствия, оценка нанесенного ущерба.
Военное дело. Решение широкого круга специфических задач, связанных с расчетом зон видимости, оптимальных маршрутов движения по пересеченной местности с учетом противодействия и т. п.
Сельское хозяйство. Картографирование сельскохозяйственных земель и посевов. Прогнозирование урожайности и увеличения производства сельскохозяйственной продукции, оптимизация ее транспортировки и сбыта. Управление сельхозработами и сельхозтехникой.

Перевозки и логистика

Перемещение людей и грузов часто сопряжено с огромными логистическими трудностями. Представьте себе больницу, которая хочет предоставить своим пациентам в определенное время лучший и самый быстрый маршрут до дома, или орган местного самоуправления, который хочет организовать оптимальные маршруты автобусов и скоростных трамваев, или производителя, который хочет как можно эффективнее и экономичнее доставлять свои продукты, или нефтяную компанию, которая планирует прокладку трубопроводов. В каждом из этих случаев для принятия бизнес-решений на основе полной информации необходим анализ данных о местоположении.

Розничная торговля

В связи с тем, что потребители все шире используют смартфоны и носимые устройства, традиционные продавцы могут использовать геопространственную технологию для получения более полной картины поведения покупателей в прошлом и настоящем. Потому что геопространственные данные не сводятся к определению местоположения, а охватывают связанные с этим положением данные, такие как демографические характеристики покупателей или информацию о том, где в магазине люди проводят больше всего времени. Все эти данные можно использовать при выборе места для магазина, определении набора товаров и их размещении и т.д.

Структура ГИС

1. Данные (пространственные данные):

o позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности.

o непозиционные (атрибутивные): описательные.

2. Аппаратное обеспечение (компьютеры, сети, накопители, сканер, дигитайзеры и т.д.).

3. Программное обеспечение (ПО).

4. Технологии (методы, порядок действий и т. д.).

Система глобального позиционирования (GPS), координаты на поверхности земли

Система глоба́льногопозициони́рования (англ. Global Positioning System, сокр. GPS; иногда называется ГСМ — глобальная система местоопределения) — радиосистема определения местоположения, использующая навигационные спутники. Такие системы обеспечивают круглосуточную информацию о трехмерном положении, скорости и времени для пользователей, обладающих соответствующим оборудованием (GPS-приемник; Glospace) и находящихся на или вблизи земной поверхности (а иногда и вне ее).

Принцип работы системы

Систему образуют 24 спутника, находящиеся на точно заданных орбитах. Они передают непрерывные сигналы приемникам. Орбиты спутников располагаются примерно между 60 градусами северной и южной широты. Этим достигается то, что сигнал от хотя бы некоторых спутников может приниматься повсеместно в любое время.

Приемное устройство GPS использует спутниковые сигналы для измерения расстояния от каждого от четырех (или больше) спутников, которые в этот момент находятся в его поле зрения. Альманах (астрономический календарь) в приемном устройстве, который обновляется корректирующими сигналами со спутников, определяет, где именно находятся сейчас спутники. Зная положение четырех спутников и расстояние до каждого из них, приемник может вычислить скорость своего движения. Стандартные приемники могут фиксировать местоположение с точностью в несколько метров и время — до 1 миллионной секунды. Новейшие приемники имеют точность до нескольких сантиметров.

GPS обеспечивает единый мировой стандарт для измерения пространства и времени.

Код служит для идентификации передающего спутника. Все они пронумерованы от 1 до 32 и этот номер показывается на экране GPS-приемника во время его работы. Количество номеров больше, чем число спутников (24), т. к. это облегчает обслуживание GPS-сети: новый спутник может быть запущен, проверен и введен в эксплуатацию еще до того, как старый выйдет из строя. Такому спутнику просто будет присвоен новый номер (от 1 до 32).

Двадцать четыре спутника вращаются вокруг Земли на высоте ок. 20 тыс. км. На каждой из шести орбитальных плоскостей располагается по четыре спутника. Несмотря на то, что орбиты точно выверены, ошибки все же случаются и спутники передают на приемники GPS навигационные поправки для обновления альманахов. Навигационные поправки сообщаются спутникам наземными станциями, которые непрерывно следят за их местоположением и скоростью.

Определение дальности

Приемник GPS определяет свое положение путем вычисления расстояния до каждого из четырех спутников, точное местоположение которых известно. Каждый спутник передает сигналы; на то, чтобы они достигли приемника, требуется определенное время. Встроенные часы приемника синхронизированы с атомными часами спутников, что позволяет вычислять время прохождения сигналов. Расстояние до каждого спутника вычисляется по времени прохождения сигнала и скорости распространения радиоволн. С помощью метода, называемого триангуляцией, измеренные расстояния объединяются с данными о положении спутников, и это позволяет определить местоположение приемника.

Географи́ческие координа́ты — определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географические координаты строятся по принципу сферических.

Широта́ — угол φ между местным направлением зенита (направление, указывающее непосредственно «вверх» над конкретным местом) и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной.

Из-за отличия формы Земли от шара, географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, то есть от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.

Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов, как секстант или гномон (прямое измерение), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение).

Долгота́ — двугранный угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготу от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточной, к западу — западной. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.

Выбор нулевого меридиана (линию сечения поверхности плоскостью, проходящей через ось вращения или симметрии) произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Опорный меридиан, проходящий рядом с обсерваторией в Гринвиче, на юго-востоке Лондона.

Для записи географических координат используется следующие стандарты.

Координаты (широта от −90° до +90°, долгота от −180° до +180°) могут записываться:

в ° градусах в виде десятичной дроби (современный вариант)
в ° градусах и ′ минутах с десятичной дробью
в ° градусах, ′ минутах и ″ секундах с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи)

Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами:

«N» или «с. ш.» — северная широта,

«E» или «в. д.» — восточная долгота.

Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами:

«S» или «ю. ш.» — южная широта,
«W» или «з. д.» — западная долгота.

Буквы могут стоять как впереди, так и сзади. Единых правил записи координат не существует.

На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаком «−» для отрицательной долготы. На картах Google и картах Яндекс вначале широта, затем долгота. Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.

В то же время часто используется и исконный способ записи с градусами, минутами и секундами. В настоящее время координаты могут записываться одним из множества способов или дублироваться двумя основными (с градусами и с градусами, минутами и секундами).

Введите координаты в окне поиска в верхней части экрана. Допускаются следующие форматы: Градусы, минуты и секунды: 41°24'12.2"N 2°10'26.5"E.

Градусы и десятичные минуты: 41 24.2028, 2 10.4418.

Градусы и десятичные градусы: 41.40338, 2.17403.

Примеры

Смоленск, Россия

54.793379, 32.045191

Вашингтон, Соединённые Штаты Америки

38.914867, -77.048498

Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия

-33.917784, 151.140335

Буэнос-Айрес, Аргентина

-34.647777, -58.446622

Лондон, Великобритания

51.478186, -0.015424

Геоинформационные системы Яндес, Гугл, SAS .Планета. Форматы электронных карт

Сервис Яндекс.Карты позволит вам:

посмотреть карты крупных городов и спутниковые снимки всего мира;
найти нужное место или организацию;
увидеть сведения о картографическом объекте (карточку объекта);
построить маршрут поездки;
напечатать нужную карту;
получить информацию о пробках на дорогах, о дорожных событиях и о парковках;
увидеть отображение движущихся транспортных средств общественного транспорта всех типов;
посмотреть панорамы улиц и схемы помещений;
сохранить список избранных мест (закладок);
встроить карту на свой сайт или в блог, применить в собственных приложениях;
управлять картой: изменять масштаб, измерять расстояние и т. д.

Вы можете также воспользоваться возможностями

Конструктора карт: вы можете создать собственную карту, со своими объектами. См. также Мои карты (конструктор карт).
Народной карты Яндекса: вы сможете создавать и редактировать различные объекты (дороги, улицы, поселки, дома, организации, сады, реки, колодцы и другие), которые ─ после модерации ─ попадут на Яндекс.Карты.
Мобильного приложения Яндекс.Карты.

Яндекс конструктор карт инструкция

https://yandex.ru/support/maps-builder/concept/index.html

Гугл конструктор карт инструкция

https://support.google.com/mymaps/answer/3024454?co=GENIE.Platform%3DDesktop&hl=ru

SAS.Планета 2019

https://sasplanets.ru/

http://alexbelykh.ru/sas-planet-podrobnaya-instruktsiya/

4. Форматы электронных карт

Файлы KML и связанные с ними изображения (при наличии) можно сжимать с помощью формата

Файлы KML и связанные с ними изображения (при наличии) можно сжимать с помощью формата ZIP в архивы KMZ.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 317; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!