ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.09.2020
Просмотров: 1670
Скачиваний: 4
66
рактеристикам
сходные
с
данными
IKONOS (
адрес
сайта
OrbImage –
[21]. 5
мая
2005
г
.
с
космодрома
Шрикарихота
под
Мадрасом
был
запущен
CartoSat-1 (ISR-5P).
Установленная
на
нем
аппа
-
ратура
позволяет
получать
стереоснимки
поверхности
Земли
с
простран
-
ственным
разрешением
2,5
м
.
На
основе
таких
изображений
можно
стро
-
ить
подробные
трехмерные
модели
местности
.
С
европейского
ресурсного
спутника
ENVISAT
большой
популяр
-
ностью
пользуются
данные
радиолокатора
бокового
обзора
(15-45
граду
-
сов
)
с
синтезированной
апертурой
– ASAR.
Данные
ASAR
востребованы
во
многих
приложениях
–
от
наблюдений
за
состоянием
ледового
покро
-
ва
и
мониторинга
районов
стихийных
бедствий
до
мониторинга
разливов
нефтепродуктов
.
Вопросы
для
самопроверки
:
1.
Какие
преимущества
обеспечивает
использование
в
ГИС
данных
оптико
-
электронных
космических
систем
наблюдения
?
2.
На
какие
участки
спектра
делится
диапазон
электромагнитных
волн
?
3.
Какое
излучение
регистрируется
в
оптическом
диапазоне
?
4.
Какое
излучение
регистрируется
в
тепловом
диапазоне
?
5.
Какое
излучение
регистрируется
в
радиоволновом
диапазоне
?
6.
Приведите
пример
программного
комплекса
по
интерпретации
изображе
-
ний
для
ГИС
.
7.
Опишите
характеристики
аппаратного
комплекса
ASTER,
установленного
на
платформе
спутника
TERRA.
8.
Какими
преимуществами
обладает
совместное
использование
цифровой
карты
и
космоснимка
?
9.
Назовите
спутники
высокого
пространственного
разрешения
,
данные
с
которых
доступны
для
коммерческого
использования
.
4.4.
Лидары
В
настоящее
время
для
сбора
данных
о
топографии
местности
все
шире
используются
бортовые
лазерные
сканеры
–
лидары
(
от
LIDAR:
Light Detection And Ranging –
Оптическая
регистрация
и
измерение
)
[1].
Лидары
устанавливаются
на
летательных
аппаратах
и
обеспечивают
прямое
измерение
профиля
земной
поверхности
с
высокой
точностью
.
Сканер
вырабатывает
высокочастотный
лазерный
импульс
и
принимает
отраженный
от
земли
сигнал
с
задержкой
и
интенсивностью
,
параметры
которых
зависят
от
высоты
и
качества
отражающей
поверхности
.
Далее
сигнал
обрабатывается
с
учетом
данных
бортового
GPS-
приемника
внут
-
ренними
подсистемами
сканера
.
Данные
LIDAR
отображаются
в
ГИС
в
виде
наборов
точек
,
гридов
или
изолиний
.
Например
,
для
представления
данных
лидара
о
высоте
лучше
подходит
формат
грид
,
в
котором
картируемая
область
делится
на
создан
в
pdfFactory Pro
пробной
версии
67
ячейки
,
и
каждой
ячейке
присваивается
значение
высоты
поверхности
над
уровнем
моря
.
Набор
данных
в
виде
грида
обеспечивает
более
рав
-
номерное
и
непрерывное
отображений
поверхности
и
предоставляет
лучшие
возможности
для
анализа
,
управления
и
отображения
геоданных
,
рис
.47.
Рис
.47.
Изолинии
равных
высот
,
построенные
по
данным
LIDAR
в
виде
грида
Например
,
первый
российский
космический
лидар
называется
БАЛКАН
. 20
мая
1995
г
.
он
был
успешно
выведен
на
орбиту
в
составе
модуля
«
Спектр
»
орбитальной
станции
«
Мир
».
Вопросы
для
самопроверки
:
1.
Какая
новая
технология
используется
для
сбора
данных
о
топографии
ме
-
стности
?
2.
В
виде
каких
моделей
данных
отражаются
измерения
лидаров
в
ГИС
?
3.
Назовите
первую
модель
российского
космического
лидара
.
4.5.
Системы
спутникового
позиционирования
Автоматизированная
компьютерная
обработка
разнородной
про
-
странственной
географической
информации
с
использованием
ГИС
-
технологий
вызвала
необходимость
получения
высокоточных
координат
.
В
настоящее
время
высокоточное
определение
местоположения
на
мест
-
ности
как
в
статике
так
и
в
движении
достигается
использованием
дан
-
ных
с
систем
спутникового
позиционирования
,
которые
затем
интегри
-
руются
в
ГИС
.
Техника
навигационных
определений
по
сигналам
искусственных
спутников
Земли
(
ИСЗ
)
стала
отрабатываться
начиная
с
1957
г
.
Спутни
-
создан
в
pdfFactory Pro
пробной
версии
68
ковые
радионавигационные
системы
первого
поколения
появились
в
на
-
чале
60—
х
годов
.
В
настоящее
время
в
мире
функционируют
три
основные
системы
спутникового
позиционирования
с
разной
степенью
навигационного
по
-
крытия
и
уровнем
сервиса
предоставляемых
навигационных
услуг
– GPS
(
США
),
ГЛОНАСС
(
Россия
), Galileo (
Европейский
Союз
).
Рассмотрим
основные
принципы
организации
систем
спутникового
позиционирова
-
ния
.
4.5.1.GPS (
США
)
Как
нередко
бывает
с
высокотехнологичными
проектами
,
инициа
-
торами
разработки
и
реализации
системы
GPS (Global Positioning System
-
система
глобального
позиционирования
)
в
США
стали
военные
.
Проект
спутниковой
сети
для
определения
координат
в
режиме
реального
вре
-
мени
в
любой
точке
земного
шара
был
назван
Navstar (Navigation system
with timing and ranging -
навигационная
система
определения
времени
и
дальности
),
тогда
как
аббревиатура
GPS
появилась
позднее
,
когда
систе
-
ма
стала
использоваться
не
только
в
оборонных
,
но
и
в
гражданских
це
-
лях
.
Первые
шаги
по
развертыванию
навигационной
сети
были
предпри
-
няты
в
середине
семидесятых
,
коммерческая
же
эксплуатация
системы
в
сегодняшнем
виде
началась
с
1995
г
.
Система
GPS
в
целом
состоит
из
трех
сегментов
:
космического
,
управляющего
,
пользовательского
.
Космический
сегмент
.
Основой
системы
являются
24 GPS-
спутника
,
движущихся
над
поверхностью
Земли
по
6
орбитальным
тра
-
екториям
(
по
4
спутника
на
каждой
),
на
высоте
20180
км
,
Наклонение
траекторий
составляет
55
градусов
.
Спутники
GPS
распределены
по
шести
орбитальным
плоскостям
.
Орбиты
спутников
обеспечивают
одновременную
видимость
от
четырех
до
двенадцати
аппаратов
в
любой
точке
земной
поверхности
.
Срок
служ
-
бы
каждого
из
них
составляет
10
лет
,
их
заменяют
по
мере
выхода
из
строя
.
Управляющий
сегмент
.
В
этот
сегмент
GPS
входят
5
контрольных
центров
(
включая
мастер
-
центр
),
дислоцированных
на
американских
во
-
енных
базах
.
Станции
наблюдения
,
расположенные
на
Гавайях
,
атолле
Кваджелейн
(Kwajalein),
островах
Вознесения
(Ascension Island)
и
Диего
-
Гарсия
(Diego Garcia)
и
в
Колорадо
-
Спрингс
(Colorado Springs),
три
на
-
земные
антенны
(
на
островах
Вознесения
,
Диего
-
Гарсия
и
атолле
Квад
-
желейн
),
а
также
главная
контрольная
станция
,
расположенная
на
базе
Falcon
военно
-
воздушных
сил
США
в
Колорадо
.
Станции
наблюдения
создан
в
pdfFactory Pro
пробной
версии
69
следят
за
спутниками
,
записывая
всю
информацию
об
их
движении
,
ко
-
торая
передается
на
главную
командную
станцию
для
корректировки
ор
-
бит
и
навигационной
информации
.
Пользовательский
сегмент
.
Самый
насыщенный
сегмент
-
в
него
входят
десятки
и
сотни
тысяч
стационарных
и
персональных
GPS-
приемников
,
которые
продаются
в
виде
автономных
устройств
,
модулей
расширения
к
портативным
компьютерам
или
же
встраиваются
в
опреде
-
ленные
виды
оборудования
(
часы
,
сотовые
телефоны
и
др
.
устройства
).
Пользовательские
приемники
позволяют
определить
координаты
места
,
регистрируя
излучаемые
видимыми
в
данной
точке
спутниками
сигналы
.
Среди
независимых
устройств
наибольшую
популярность
имеют
прием
-
ники
,
производимые
компанией
GARMIN
Компания
выпускает
очень
широкую
модельную
сетку
устройств
,
начиная
от
про
-
стейших
персональных
навигаторов
до
серьезных
морских
и
авиацион
-
ных
приборов
.
Приёмники
часто
дополняются
системами
электронной
картографии
и
другими
специализированными
электронными
сервисами
.
Вопросы
для
самопроверки
:
1.
Назовите
три
основные
системы
спутникового
позиционирования
,
функционирующие
в
мире
.
2.
Перечислите
основные
принципы
организации
системы
спутникового
позиционирования
GPS (
США
).
4.5.2.
ГЛОНАСС
(
Россия
)
Подсистема
космических
аппаратов
(
ПКА
)
системы
ГЛОНАСС
со
-
стоит
из
24-
х
спутников
,
находящихся
на
круговых
орбитах
высотой
19100
км
,
наклонением
64,8
град
,
и
периодом
обращения
11
часов
15
ми
-
нут
в
трех
орбитальных
плоскостях
.
Орбитальные
плоскости
разнесены
по
долготе
на
120
град
.
В
каждой
орбитальной
плоскости
размещаются
по
8
спутников
.
Такая
конфигурация
ПКА
позволяет
обеспечить
непре
-
рывное
и
глобальное
покрытие
земной
поверхности
и
околоземного
про
-
странства
навигационным
полем
,
рис
.48.
создан
в
pdfFactory Pro
пробной
версии
70
Рис
. 48.
Модель
орбитальной
группировки
в
системе
ГЛОНАСС
в
виде
трех
орби
-
тальных
колец
при
взгляде
со
стороны
северного
полюса
мира
Подсистема
контроля
и
управления
состоит
из
Центра
управления
системой
ГЛОНАСС
и
сети
станций
измерения
,
управления
и
контроля
,
рассредоточенной
по
всей
территории
России
.
Навигационная
аппаратура
потребителей
состоит
из
навигационных
приемников
и
устройств
обработки
,
предназначенных
для
приема
нави
-
гационных
сигналов
спутников
ГЛОНАСС
и
вычисления
собственных
координат
,
скорости
и
времени
.
Информация
,
предоставляемая
навигационным
сигналом
стандарт
-
ной
точности
,
доступна
всем
потребителям
на
постоянной
и
глобальной
основе
и
обеспечивает
,
при
использовании
приёмников
ГЛОНАСС
,
воз
-
можность
определения
:
горизонтальных
координат
с
точностью
50-70
м
;
вертикальных
координат
с
точностью
70
м
;
составляющих
вектора
ско
-
рости
с
точностью
15
см
/
с
точного
времени
с
точностью
0,7
мкс
.
Для
определения
пространственных
координат
и
точного
времени
требуется
принять
и
обработать
навигационные
сигналы
не
менее
чем
от
4-
х
спутников
ГЛОНАСС
.
При
увеличении
количества
спутников
до
18
на
территории
России
обеспечивается
практически
100%-
ная
непрерывная
навигация
.
На
ос
-
тальной
части
Земного
шара
при
этом
перерывы
в
навигации
могут
дос
-
тигать
до
полутора
часов
.
Практически
непрерывная
навигация
по
всей
территории
Земного
шара
обеспечивается
при
орбитальной
группировке
из
24-
х
спутников
.
Первый
запуск
спутника
по
программе
ГЛОНАСС
(
Космос
1413)
состоялся
12
октября
1982
года
.
Система
ГЛОНАСС
была
официально
принята
в
эксплуатацию
24
сентября
1993
года
.
Полная
группировка
в
составе
24-
х
спутников
в
соответствии
с
федеральной
целевой
програм
-
создан
в
pdfFactory Pro
пробной
версии