Геоинформационные системы

Контрольная работа

По дисциплине «Введение в геоинформационные системы»

.   

Саратов 2011

Вопрос 5. Система ГЛОНАСС.

ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система — российская спутниковая система навигации. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в 3-х орбитальных плоскостях с наклонением 64,8°, и высотой 19100 км.

При доведении количества действующих спутников до 18, на территории России обеспечивается практически 100%-ная непрерывная навигация. На остальной части Земного шара при этом перерывы в навигации могут достигать полутора часов. Практически непрерывная навигация по всей территории Земного шара обеспечивается при полной орбитальной группировке из 24-х спутников.

Принцип измерения аналогичен американской системе GPS (NAVSTAR). Первый спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию.

Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц). Информация, предоставляемая навигационным сигналом СТ, доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе и обеспечивает, при использовании приёмников ГЛОНАСС, возможность определения:

горизонтальных координат с точностью 50-70 м (вероятность 99,7%);

вертикальных координат с точностью 70 м (вероятность 99,7%);

составляющих вектора скорости с точностью 15 см/с (вероятность 99,7%)

точного времени с точностью 0,7 мкс (вероятность 99,7%).

Эти точности можно значительно улучшить, если использовать дифференциальный метод навигации и/или дополнительные специальные методы измерений.

Сигнал ВТ предназначен, в основном, для потребителей Министерства обороны России, и его несанкционированное использование не рекомендуется.

Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При приёме навигационных радиосигналов ГЛОНАСС приёмник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения.

Одновременно с проведением измерений в приёмнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приёмника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале Универсального координированного времени (UTC).

Вопрос 15. В чем отличие в системе анализа информации в случае традиционной картографии и геоинформационных систем?

В настоящее время  традиционно  применяются  литературные, статистические, картографические, аэро -  и космические материалы. Как правило, их подборка и систематизация для последующего использования осуществляется вручную. Такой путь хорошо известен. Другое направление, активно развивающееся, связано с геоинформатикой, позволяющей формализовать и реализовать в машинной среде значительную часть рутинных операций накопления, хранения, обработки и использования пространственно координатных данных с помощью средств географических информационных систем (ГИС).

Вопрос 25. В чем минусы векторного изображения?

Векторное  изображение -  это  тип  изображения,  которое  состоит  из  объектов,  описанных математически.

Если представить  ось  координат,  на  которую  нанесли  какую-нибудь  фигуру (например, овал). Свойства этой фигуры не будут изменяться при увеличении, поскольку фигура состоит из кривых. Каждая точка этой фигуры имеет свои координаты, на этом фигура и основана, то есть заданы координаты точек, а между ними могут быть расположены различные кривые. Их "искривленность" зависит от свойств точек. Кривые могут иметь только цвет и толщину. 

Векторные изображения,  равно  как и растровые, имеют  свои плюсы и минусы.

Минусы векторных изображений: 

•  отсутствие  реалистичности  у  векторных  рисунков.  Реалистичность  достигается  путем

применения различных сложных цветовых схем; 

•  невозможность использования эффектов, которые можно применять в растровой графике; 

•  практически полная невозможность экспорта растрового рисунка в векторный. 

Вопрос 35. Какие операции с таблицами позволяет делать ГИС?

Элементами таблицы являются: поле (колонка), строка (запись), тип поля определяет тип данных, которые можно в это поле вносить.

Существуют следующие типы данных:

- Целочисленные (integer)

- Десятичные (float)

- Текстовые (text)

- Логические (boolean)

- Дата (Date)

Редактирование данных может осуществляться как для одной ячейки, так и сразу для нескольких ячеек выделенных строк одного поля. При редактировании может использоваться богатый набор арифметических, тригонометрических, строковых операций, операций с датами (в зависимости от типа данных), в выражениях могут участвовать данные сразу из нескольких полей, но заноситься данные могут только в ячейку (ячейки) одного поля.

Как правило, табличные данные, загружаемые в ГИС, имеют поля, посредством которых может осуществляться связь с другими атрибутивными таблицами. Также, если в импортируемой таблице существуют поля, содержащие пространственные координаты (широта, долгота или спроектированные координаты в метрах), то эти данные можно превратить в пространственно привязанный слой. Кроме атрибутивного соединения и создания слоя из таблицы с координатами существует также возможность пространственного объединения таблиц.

Так же можно устанавливать связи между таблицами, они бывают двух видов:

1. Соединение

Соединение (Join) таблиц осуществляется по полю, имеющемуся в обеих таблицах. Связь осуществляется по принципу одна-ко-многим (записям). Принцип связывания выбирается автоматически и зависит от того, сколько записей в таблице источнике (таблице которая связывается) соответствует записей в таблице назначения (таблице с которой связывают таблицу источник). Имя поля не обязательно должно быть одинаковым в обеих таблицах, но тип данных должен быть одинаковым. Вы можете соединить числа с числами, строки со строками, логические выражения с логическими и даты с датами. При этом данные из одной таблицы добавляются (присоединяются) к другой - то есть результатом операции является новая (модифицированная) таблица содержащая поля из двух объединенных таблиц.

2. Связывание

Также как и соединение, связывание (Link) устанавливает связь одна-ко-многим между таблицей назначения и таблицей источника. Одна запись в таблице назначения связывается с одной или несколькими записями в таблице источнике. При связывании таблиц добавления данных из одной таблицы к другой не происходит (в отличие от операции соединения). Между ними только устанавливается связь, поэтому выбирая запись в одной из таблиц Вы автоматически выбираете запись в связанной с ней таблице.

Пространственное соединение таблиц

Если в качестве общего поля используется поле Shape, соединение происходит по принципу пространственной связи между объектами в соединяемых темах. Эта операция называется пространственным соединением. Пространственное соединение подобно соединению по атрибутам, то есть в результате соединения атрибуты из одного слоя присоединяются к атрибутам другого связанным по записям; однако основано оно на пространственной связи между объектами в двух темах. Для каждого объекта, представленного в результирующей таблице, осуществляется поиск наличия пространственных связей с любым объектом, представленным в исходной таблице. Если такие связи существуют, то запись объекта из исходной таблицы присоединяется в результирующую таблицу. Соединяться могут слои разных типов, соединение может происходить по следующим принципам:              

              Когда пространственное соединение основано на связи типа "близость" (один из двух связываемых слоев должен содержать точки и ни один из слоев не должен быть полигональным), связываются объекты находящиеся на кратчайшем расстоянии друг от друга. Расстояние вычисляется в Виде в картографических единицах.

Когда пространственное соединение основано на связи типа "часть от" (оба слоя должны быть линейными), линейные объекты, представленные в результирующей таблице связываются с линейными объектами, представленными в исходной таблице, если линия в исходной таблице является частью линии другого слоя. Например, если первая тема содержит реку Ока, а вторая - все реки бассейна Волги, то все объекты в первой теме рассматриваются как "часть от" объектов второй темы, потому что река Ока - приток Волги, и объекты, представляющие Волгу, присутствуют и во второй теме.

Работа с таблицей в процессе создания макета карты

В макете карты таблица может использоваться как графический элемент. Она может быть добавлена в любое место карты, масштабирована, связана с исходным документом Word или Excel, связь позволяет открывать и редактировать таблицу не покидая режима верстки карты.

Вопрос 45. Что такое геокодирование?

Геокодирование используется для быстрого и частого поиска каких-либо объектов на карте. Главное отличие геокодирования от обыкновенных запросов заключается в предварительном построении геокода, который позволяет очень быстро находить нужные объекты на карте, а также в возможности нахождении мест на карте, не имеющих точного геометрического эквивалента среди объектов карты. Наиболее ярким примером геокодирования является адресный поиск, позволяющий по сети уличных сегментов (отрезки от перекрёстка до перекрёстка с именами улиц и диапазонами номеров домов по левой и правой сторонам улицы) находить примерное положение домов.

В системе IndorGIS стандартно реализовано 7 видов геокодирования, позволяющих выполнять поиск произвольных объектов по имени, а также адресный поиск домов с примерной интерполяцией их положения на основе интервалов номеров.