Kartografia  wykład
Kartografia  wykład
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
GLOBAL POSITIONING SYSTEM
GPS
GPS
Systemy nawigacji satelitarnej 
Systemy nawigacji satelitarnej 
historia (początki)
historia (początki)
1957  Sputnik  (ZSRR)  towarzysz
podró\
y , pierwszy sztuczny satelita
Ziemi
Ziemi
1958  Explorer I  (USA) pierwszy
amerykański satelita w kosmosie
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
1973  NAVSTAR GPS  (USA)
Departament Obrony podejmuje
decyzje o połączeniu programów
militarnych US Navy 
TIMACTION oraz US Air Force 
TIMACTION oraz US Air Force 
621B w celu stworzenia
NAVSTAR GPS
1978  NAVSTAR GPS  (USA)
wystrzelenie pierwszego satelity
bloku I
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
1994  NAVSTAR GPS 
(USA) osiągnięcie pełnej
zdolności operacyjnej
2000  NAVSTAR GPS 
2000  NAVSTAR GPS 
(USA) wyłączenie zakłócania
sygnałów GPS (SA)
SA - Selective Availability  od roku 1996
SA - Selective Availability  od roku 1996
do 1 maja 2000 zakłócenie polegające na celowym
do 1 maja 2000 zakłócenie polegające na celowym
obni\
eniu dokładności GPS, wyznaczenie poło\
enia
obni\
eniu dokładności GPS, wyznaczenie poło\
enia
do 100m
do 100m
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
NAVSTAR GPS dziś:
24 h, ogólnoświatowy zasięg
du\
a dokładność, określenie
pozycji 3D
pozycji 3D
określenie prędkości
poruszania się obiektu
określenie dokładnego czasu
jednolity układ współrzędnych
dla całego świata WGS 84
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
1982  GLONASS (Globalnaja
Nawigacjonnaja Satelitarnaja Sistiema)
 (ZSRR) wystrzelenie pierwszych trzech
satelitów
Docelowa konfiguracja systemu GLONASS:
24 orbitujące satelity
3 kołowe płaszczyzny orbitalne,
wysokość 19,100 km, nachylenie 64.80
Pełna zdolność operacyjna przewidywana
na 1987
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
GLONASS  status konstelacji
17 kwiecień 2007:
11 sprawnych satelitów na trzech
orbitach
orbitach
System nie osiągnął pełnej
zdolności operacyjnej
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
W latach osiemdziesiątych zrodził się pomysł
budowy w Europie systemu nawigacyjnego.
Główną przyczyną był brak zaufania do istniejących
systemów, które mogły być w ka\
dej chwili
wyłączone lub zakłócone przez ich właścicieli -
Departament Obrony USA i Ministerstwo Obrony
Departament Obrony USA i Ministerstwo Obrony
ZSRR (póz
niej Rosji) oraz ograniczona
ZSRR (póz
niej Rosji) oraz ograniczona
dokładność tych systemów
Ma on być równowa\
ną alternatywą dla
amerykańskiego systemu NAVSTAR i rosyjskiego
GLONASS, lecz w przeciwieństwie do nich będzie
kontrolowany przez instytucje cywilne.
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
2005  Galileo  (UE) planowane wystrzelenie
pierwszego satelity
2008  Galileo  (UE) planowane uruchomienie
systemu (przesunięte na 2013 rok)
Systemy nawigacji satelitarnej
Systemy nawigacji satelitarnej
Docelowo  segment globalny:
30 satelitów na trzech orbitach
(w tym 3 zapasowe)
2 centra kontrolne, zlokalizowane na
terenie Europy (GALILEO Control Centers)
terenie Europy (GALILEO Control Centers)
Światowa sieć stacji Up-link  transfer
danych do i od satelitów
Stacje nadzoru  rozmieszczone na całym
globie, monitorują jakość sygnału do GCC
(integracja informacji)
GPS - ISTOTA SYSTEMU
GPS - ISTOTA SYSTEMU
GPS (Global Positioning System) słu\
y do
GPS (Global Positioning System) słu\
y do
określania poło\
enia przestrzennego
określania poło\
enia przestrzennego
obiektów w oparciu o pomiar odległości od
obiektów w oparciu o pomiar odległości od
satelitów (SVs  S[pace]V[ehicle]s)
satelitów (SVs  S[pace]V[ehicle]s)
Navstar, których poło\
enie w danym
Navstar, których poło\
enie w danym
Navstar, których poło\
enie w danym
Navstar, których poło\
enie w danym
momencie czasu jest bardzo dokładnie
momencie czasu jest bardzo dokładnie
określone. Jest to przestrzenne wcięcie
określone. Jest to przestrzenne wcięcie
wstecz, do czego potrzebne są min. 3
wstecz, do czego potrzebne są min. 3
odległości do 3 równomiernie rozło\
onych
odległości do 3 równomiernie rozło\
onych
satelitów, które nie mogą być w linii.
satelitów, które nie mogą być w linii.
GPS - ISTOTA SYSTEMU
GPS - ISTOTA SYSTEMU
Miarą odległości jest czas wędrówki sygnału
Miarą odległości jest czas wędrówki sygnału
radiowego satelitów na Ziemię. Satelity
radiowego satelitów na Ziemię. Satelity
(orbita na wysokości 20200 km) mają po
(orbita na wysokości 20200 km) mają po
dwa zegary atomowe na pokładzie,
dwa zegary atomowe na pokładzie,
natomiast odbiorniki tylko zwykłe kwarcowe.
natomiast odbiorniki tylko zwykłe kwarcowe.
czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s
czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s
czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s
czas wędrówki sygnału ok. 6/100 s
błąd pomiaru czasu rzędu1/1000 000 s x 300
błąd pomiaru czasu rzędu1/1000 000 s x 300
000 km/s daje ju\
błąd odległości 300 m!
000 km/s daje ju\
błąd odległości 300 m!
osiągana obecnie dokładność pomiaru bez
osiągana obecnie dokładność pomiaru bez
dodatkowych korekcji wynosi kilka metrów
dodatkowych korekcji wynosi kilka metrów
W praktyce tego czasu nie da się zmierzyć.
W praktyce tego czasu nie da się zmierzyć.
Wylicza się go jako poprawkę, do czego jest
Wylicza się go jako poprawkę, do czego jest
potrzebny sygnał od 4 satelity
potrzebny sygnał od 4 satelity
Satelitarny system wyznaczania
Satelitarny system wyznaczania
pozycji na powierzchni Ziemi
pozycji na powierzchni Ziemi
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
Do pomiaru wykorzystuje się fale
Do pomiaru wykorzystuje się fale
radiowe emitowane przez satelity
radiowe emitowane przez satelity
z orbity o promieniu 20200 km
z orbity o promieniu 20200 km
na 2 bardzo wysokich częstotliwościach
na 2 bardzo wysokich częstotliwościach
L1 i L2 (obie powy\
ej 1 GHz).
L1 i L2 (obie powy\
ej 1 GHz).
L1 i L2 (obie powy\
ej 1 GHz).
L1 i L2 (obie powy\
ej 1 GHz).
Na powierzchni Ziemi fale te są bardzo
Na powierzchni Ziemi fale te są bardzo
słabe, nawet 30x słabsze od szumu
słabe, nawet 30x słabsze od szumu
odbiorników starszych typów. Gęste
odbiorników starszych typów. Gęste
listowie utrudnia ich odbiór nie mówiąc
listowie utrudnia ich odbiór nie mówiąc
o solidniejszych przeszkodach
o solidniejszych przeszkodach
terenowych.
terenowych.
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
Fala L1 jest rozpraszana kodami: C/A
Fala L1 jest rozpraszana kodami: C/A
(cywilnym kodem szerokiego dostepu
(cywilnym kodem szerokiego dostepu
czyli Coarse Availability) i P
czyli Coarse Availability) i P
(precezyjnym kodem wojskowym
(precezyjnym kodem wojskowym
(precezyjnym kodem wojskowym
(precezyjnym kodem wojskowym
Precision Code) często dodatkowo
Precision Code) często dodatkowo
szyfrowanym do postaci oznaczanej Y.
szyfrowanym do postaci oznaczanej Y.
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
Fala L2 jest rozpraszana kodem P
Fala L2 jest rozpraszana kodem P
(ewent. Y). Dopiero tak
(ewent. Y). Dopiero tak
spreparowana fala nośna (carrier)
spreparowana fala nośna (carrier)
jest modulowana depeszą
jest modulowana depeszą
jest modulowana depeszą
jest modulowana depeszą
nawigacyjną i wysyłana. PRN często
nawigacyjną i wysyłana. PRN często
funkcjonuje zamiast numeru satelity
funkcjonuje zamiast numeru satelity
w nadawanych z kosmosu
w nadawanych z kosmosu
komunikatach i przetwarzających
komunikatach i przetwarzających
je programach.
je programach.
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
Aby mo\
na było je odczytać
Aby mo\
na było je odczytać
wykorzystuje się specjalną
wykorzystuje się specjalną
technologię, której istotę stanowi
technologię, której istotę stanowi
tzw. rozpraszanie fali kodem
tzw. rozpraszanie fali kodem
tzw. rozpraszanie fali kodem
tzw. rozpraszanie fali kodem
pseudolosowym
pseudolosowym
(PRN  Pseudo Random Noise).
(PRN  Pseudo Random Noise).
GPS  STOSOWANE UKA
ADY ODNIESIENIA
GPS  STOSOWANE UKA
ADY ODNIESIENIA
I UKA
ADY WSPÓA
RZ
DNYCH
I UKA
ADY WSPÓA
RZ
DNYCH
Wszystkie podstawowe obliczenia wykonuje się
Wszystkie podstawowe obliczenia wykonuje się
w geocentrycznym układzie
w geocentrycznym układzie
ortogonalnym XYZ (ORTOKARTEZJAC
SKIM)
ortogonalnym XYZ (ORTOKARTEZJAC
SKIM)
Układ ortokartezjański  od poprzednio
Układ ortokartezjański  od poprzednio
Układ ortokartezjański  od poprzednio
Układ ortokartezjański  od poprzednio
stosowanych w geodezji układów odniesienia
stosowanych w geodezji układów odniesienia
ró\
ni się zwłaszcza punktem zaczepienia w
ró\
ni się zwłaszcza punktem zaczepienia w
środku masy a nie w środku geometrycznym
środku masy a nie w środku geometrycznym
(będącym środkiem elipsoidy będącej akurat
(będącym środkiem elipsoidy będącej akurat
w u\
yciu). Nieco inne są te\
parametry
w u\
yciu). Nieco inne są te\
parametry
geometryczne, jak spłaszczenie elipsoidy i
geometryczne, jak spłaszczenie elipsoidy i
długość półosi.
długość półosi.
Parametry elipsoid aproksymujących
Parametry elipsoid aproksymujących
bryłę Ziemi
bryłę Ziemi
Data Du\
a Mała Spłaszczenie
Data Du\
a Mała Spłaszczenie
obliczenia półoś półoś
obliczenia półoś półoś
Autor elipsoidy (a-b)/a
Autor elipsoidy (a-b)/a
a w [m] b w [m]
a w [m] b w [m]
J.B. Delambre 1800 6 375 653 6 356 564 1:334,0
J.B. Delambre 1800 6 375 653 6 356 564 1:334,0
F.W. Bessel 1841 6 377 397 6 356 079 1:299,2
F.W. Bessel 1841 6 377 397 6 356 079 1:299,2
F.W. Bessel 1841 6 377 397 6 356 079 1:299,2
F.W. Bessel 1841 6 377 397 6 356 079 1:299,2
A.R. Clarke 1880 6 378 249 6 356 515 1:293,5
A.R. Clarke 1880 6 378 249 6 356 515 1:293,5
J.F. Hayford 1909 6 378 388 6 356 912 1:297,0
J.F. Hayford 1909 6 378 388 6 356 912 1:297,0
F.N. Krasowski 1940 6 378 245 6 356 868 1:298,3
F.N. Krasowski 1940 6 378 245 6 356 868 1:298,3
Międzynarodowa
Międzynarodowa
Unia Geodezji i
Unia Geodezji i
1979 6 378 137 6 356 752 1:298,257
1979 6 378 137 6 356 752 1:298,257
Geofizyki
Geofizyki
 Układ WGS 84  globalny
Układ WGS 84  globalny
geodezyjny system odniesienia
geodezyjny system odniesienia
bazujący na elipsoidzie WGS 84
bazujący na elipsoidzie WGS 84
wyznaczonej technikami
wyznaczonej technikami
satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest
satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest
satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest
satelitarnymi. Elipsoida WGS 84 jest
umieszczona centrycznie w bryle
umieszczona centrycznie w bryle
Ziemi, tak \
e jej krótsza oś pokrywa
Ziemi, tak \
e jej krótsza oś pokrywa
się ze średnim poło\
eniem ziemskiej
się ze średnim poło\
eniem ziemskiej
osi biegunowej.
osi biegunowej.
Geograficzne współrzędne geodezyjne
Geograficzne współrzędne geodezyjne
 Geograficzna szerokość geodezyjna
Geograficzna szerokość geodezyjna
 kąt między normalną do powierzchni
 kąt między normalną do powierzchni
elipsoidy a płaszczyzną równika
elipsoidy a płaszczyzną równika
Geograficzna długość geodezyjna
Geograficzna długość geodezyjna
Geograficzna długość geodezyjna
Geograficzna długość geodezyjna
 kąt dwuścienny między płaszczyznami
 kąt dwuścienny między płaszczyznami
południka miejscowego i południka
południka miejscowego i południka
Greenwich
Greenwich
GPS  STOSOWANE UKA
ADY ODNIESIENIA
GPS  STOSOWANE UKA
ADY ODNIESIENIA
I UKA
ADY WSPÓA
RZ
DNYCH
I UKA
ADY WSPÓA
RZ
DNYCH
Współrzędne ortogonalne XYZ są
Współrzędne ortogonalne XYZ są
przeliczane na dowolne współrzędne:
przeliczane na dowolne współrzędne:
- kątowe (szerokość i długość
- kątowe (szerokość i długość
kątowe (szerokość i długość
kątowe (szerokość i długość
geograficzna)
geograficzna)
- liniowe (inaczej płaskie, czyli siatka
- liniowe (inaczej płaskie, czyli siatka
kilometrowa) stosowane na mapach
kilometrowa) stosowane na mapach
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
Odbiorniki GPS podają współrzędne
Odbiorniki GPS podają współrzędne
kątowe odniesione do elipsoidy
kątowe odniesione do elipsoidy
WGS84, a współrzędne liniowe
WGS84, a współrzędne liniowe
w odwzorowaniu tej\
e elipsoidy na
w odwzorowaniu tej\
e elipsoidy na
płaszczyznę określanym jako UTM.
płaszczyznę określanym jako UTM.
płaszczyznę określanym jako UTM.
płaszczyznę określanym jako UTM.
Jeśli mapa jest wykreślona w oparciu
Jeśli mapa jest wykreślona w oparciu
o inne elipsoidy ni\
WGS84 (lub jej
o inne elipsoidy ni\
WGS84 (lub jej
pierwsza wersja GRS80) to
pierwsza wersja GRS80) to
bezpośrednie zastosowanie
bezpośrednie zastosowanie
współrzędnych GPS:
współrzędnych GPS:
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
będzie obarczone du\
ym błędem
będzie obarczone du\
ym błędem
w przypadku współrzędnych
w przypadku współrzędnych
kątowych.
kątowych.
W Polsce na mapach wykreślonych
W Polsce na mapach wykreślonych
W Polsce na mapach wykreślonych
W Polsce na mapach wykreślonych
na elipsoidzie Krasowskiego (układy
na elipsoidzie Krasowskiego (układy
1965 i 1942) błąd wynosi 50-150 m,
1965 i 1942) błąd wynosi 50-150 m,
czasem nawet do 300 m.
czasem nawet do 300 m.
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
da wynik absurdalny w przypadku
da wynik absurdalny w przypadku
współrzędnych liniowych.
współrzędnych liniowych.
Siatka kilometrowa ka\
dego układu
Siatka kilometrowa ka\
dego układu
współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre
współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre
współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre
współrzędnych płaskich jest inna. Niektóre
da się łatwo przeliczyć na GPS-owe za
da się łatwo przeliczyć na GPS-owe za
pomocą prostych współczynników,
pomocą prostych współczynników,
mo\
liwych do wprowadzenia do pamięci
mo\
liwych do wprowadzenia do pamięci
odbiornika. Dotyczy to polskiego układu
odbiornika. Dotyczy to polskiego układu
1992. Inne wymagają przeliczeń
1992. Inne wymagają przeliczeń
w komputerze, zwłaszcza
w komputerze, zwłaszcza
rozpowszechniony najbardziej układ 1965.
rozpowszechniony najbardziej układ 1965.
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
GPS  ZASADA DZIAA
ANIA
WYSOKOŚĆ danego punktu obliczona ze
WYSOKOŚĆ danego punktu obliczona ze
współrzędnych XYZ jest przeliczana na
współrzędnych XYZ jest przeliczana na
wysokość elipsoidalną tj. wysokość nad
wysokość elipsoidalną tj. wysokość nad
elipsoidą WGS84, podczas gdy na
elipsoidą WGS84, podczas gdy na
elipsoidą WGS84, podczas gdy na
elipsoidą WGS84, podczas gdy na
mapach mamy wysokość nad geoidą
mapach mamy wysokość nad geoidą
(wysokość niwelacyjną, czyli nad
(wysokość niwelacyjną, czyli nad
poziomem morza). Ta ostatnia jest
poziomem morza). Ta ostatnia jest
w Polsce 26 do 43 m mniejsza ni\

w Polsce 26 do 43 m mniejsza ni\

elipsoidalna (w Krakowie ok. 40 m).
elipsoidalna (w Krakowie ok. 40 m).
Powierzchnia Ziemi,
Powierzchnia Ziemi,
geoida i elipsoida
geoida i elipsoida
 Powierzchnia poziomu 
Powierzchnia poziomu 
powierzchnia prostopadła do
powierzchnia prostopadła do
lokalnego pionu, przebiegająca
lokalnego pionu, przebiegająca
na średnim poziomie
na średnim poziomie
na średnim poziomie
na średnim poziomie
niewzburzonych oceanów,
niewzburzonych oceanów,
przedłu\
onych pod powierzchnią
przedłu\
onych pod powierzchnią
lądów.
lądów.
Powierzchnia Ziemi,
Powierzchnia Ziemi,
geoida i elipsoida
geoida i elipsoida
 Geoida  bryła ograniczona przez
Geoida  bryła ograniczona przez
powierzchnię poziomu.
powierzchnię poziomu.
Nierównomierne rozmieszczenie mas w
Nierównomierne rozmieszczenie mas w
skorupie ziemskiej powoduje, \
e piony
skorupie ziemskiej powoduje, \
e piony
skorupie ziemskiej powoduje, \
e piony
skorupie ziemskiej powoduje, \
e piony
ulegają odchyleniu, a prostopadła do nich
ulegają odchyleniu, a prostopadła do nich
powierzchnia geoidy nie tworzy jednolitej
powierzchnia geoidy nie tworzy jednolitej
powierzchni. Geoida jest odchylona od
powierzchni. Geoida jest odchylona od
elipsoidy o 50 do 100 m.
elipsoidy o 50 do 100 m.
Zasada pomiaru wysokości
Zasada pomiaru wysokości
topograficznej i elipsoidalnej
topograficznej i elipsoidalnej
ZALEśNOŚĆ POMI
DZY
ZALEśNOŚĆ POMI
DZY
POWIERZCHNIAMI ODNIESIENIA
POWIERZCHNIAMI ODNIESIENIA
Ró\
nice wysokości
Ró\
nice wysokości
między
między
przedstawionymi
przedstawionymi
na rysunku
na rysunku
powierzchniami są
powierzchniami są
powierzchniami są
powierzchniami są
wyznaczane ze
wyznaczane ze
h  wysokość
h 84  wysokość
84
wzoru:
wzoru:
elipsoidalna
elipsoidalna
H  odstęp geoidy od
H 84  odstęp geoidy od
84
elipsoidy odniesienia
elipsoidy odniesienia
h84 = H84 + N84
h84 = H84 + N84
N - wysokość
N 84 - wysokość
84
niwelacyjna
niwelacyjna
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
Dokładność gwarantowana przez
Dokładność gwarantowana przez
system GPS jest lepsza ni\
22 m
system GPS jest lepsza ni\
22 m
(2D  w poziomie) dla odbiorników
(2D  w poziomie) dla odbiorników
cywilnych i 16 m (3D) dla
cywilnych i 16 m (3D) dla
wojskowych.
wojskowych.
wojskowych.
wojskowych.
W praktyce przy dobrych warunkach
W praktyce przy dobrych warunkach
pomiaru jest ona du\
o lepsza ale
pomiaru jest ona du\
o lepsza ale
mo\
e tez być du\
o gorsza, co zale\
y
mo\
e tez być du\
o gorsza, co zale\
y
głównie od:
głównie od:
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
typu odbiornika - odbiorniki
typu odbiornika - odbiorniki
geodezyjne (fazowe) pozwalają na
geodezyjne (fazowe) pozwalają na
pomiar z dokładnością rzędu
pomiar z dokładnością rzędu
milimetrów. Lepsze odbiorniki
milimetrów. Lepsze odbiorniki
milimetrów. Lepsze odbiorniki
milimetrów. Lepsze odbiorniki
kartograficzne (kodowo-fazowe) mają
kartograficzne (kodowo-fazowe) mają
dokładność 20-40 cm, tańsze kodowe
dokładność 20-40 cm, tańsze kodowe
ok. 1 m. Odbiorniki nawigacyjne
ok. 1 m. Odbiorniki nawigacyjne
(turystyczne) około 15 m
(turystyczne) około 15 m
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
ilości i rozmieszczenia satelitów
ilości i rozmieszczenia satelitów
na niebie  średnio na nieboskłonie
na niebie  średnio na nieboskłonie
 widać 6-8 satelitów, czasem nawet
 widać 6-8 satelitów, czasem nawet
11 ale zdarza się, \
e na krótko są
11 ale zdarza się, \
e na krótko są
11 ale zdarza się, \
e na krótko są
11 ale zdarza się, \
e na krótko są
3-4. Jeśli jakaś górka lub budynek
3-4. Jeśli jakaś górka lub budynek
zasłoni kawałek nieba pomiar mo\
e
zasłoni kawałek nieba pomiar mo\
e
być niemo\
liwy (15-20 minut 1 do 2
być niemo\
liwy (15-20 minut 1 do 2
razy na dobę)
razy na dobę)
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
stopnia zasłonięcia nieboskłonu
stopnia zasłonięcia nieboskłonu
przez las, domy, skały, zbocza dolin
przez las, domy, skały, zbocza dolin
czy wąwozów. Praca w cieniu tych
czy wąwozów. Praca w cieniu tych
obiektów jest nie mo\
liwa (wąwóz,
obiektów jest nie mo\
liwa (wąwóz,
obiektów jest nie mo\
liwa (wąwóz,
obiektów jest nie mo\
liwa (wąwóz,
budynek) lub mocno utrudniona
budynek) lub mocno utrudniona
(co oznacza bardzo du\
y spadek
(co oznacza bardzo du\
y spadek
dokładności np. las, ulice z wysoką
dokładności np. las, ulice z wysoką
zabudową)
zabudową)
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
stanu jonosfery  ewentualne
stanu jonosfery  ewentualne
burze magnetyczne w jonosferze
burze magnetyczne w jonosferze
najsilniej zniekształcają sygnał
najsilniej zniekształcają sygnał
w drodze na ziemię. Tylko część tego
w drodze na ziemię. Tylko część tego
w drodze na ziemię. Tylko część tego
w drodze na ziemię. Tylko część tego
błędu jest zniesiona przez poprawkę
błędu jest zniesiona przez poprawkę
emitowaną razem z sygnałem
emitowaną razem z sygnałem
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
GPS  DOKA
ADNOŚĆ POMIARÓW
Część błędu mo\
na usunąć przez korekcję
Część błędu mo\
na usunąć przez korekcję
czyli DGPS (Differential GPS):
czyli DGPS (Differential GPS):
po powrocie z terenu (w komputerze,
po powrocie z terenu (w komputerze,
postprocessing)
postprocessing)
Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time
Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time
Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time
Od razu w terenie (RT DGPS, Real Time
DGPS)
DGPS)
Dotyczy to jednak tylko błędów spowodowanych
Dotyczy to jednak tylko błędów spowodowanych
przez jonosferę, niedokładności zegarów lub
przez jonosferę, niedokładności zegarów lub
efemeryd. Błąd spowodowany złą konstelacją
efemeryd. Błąd spowodowany złą konstelacją
satelitów na niebie (tak\
e tą wymuszoną przez
satelitów na niebie (tak\
e tą wymuszoną przez
zasłonę np. budynków) jest jednak nieusuwalny
zasłonę np. budynków) jest jednak nieusuwalny
Dokładności pomiaru metodą DGPS
Dokładności pomiaru metodą DGPS
i wymagane odbiorniki
i wymagane odbiorniki
Obszar stosowania Dokładność Rodzaj odbiornika
Obszar stosowania Dokładność Rodzaj odbiornika
pomiaru
pomiaru
Zakładanie sieci Fazowy L1/L2
Zakładanie sieci Fazowy L1/L2
1-5 cm
1-5 cm
geodezyjnych
geodezyjnych
15 000 USD
15 000 USD
Statyczne pomiary Fazowy L1
Statyczne pomiary Fazowy L1
2-10 cm
2-10 cm
geodezyjne
geodezyjne
geodezyjne
geodezyjne
5000 USD
5000 USD
Prace kartograficzne (mapy Kodowy (z pomiarem
Prace kartograficzne (mapy Kodowy (z pomiarem
10 cm-2 m
10 cm-2 m
topograficzne i GIS), prace fazy) L1
topograficzne i GIS), prace fazy) L1
inwentaryzacyjne
inwentaryzacyjne
8000 USD
8000 USD
Pomiary GIS, lokalizacja, Kodowy L1 (3500 USD)
Pomiary GIS, lokalizacja, Kodowy L1 (3500 USD)
2-5 m
2-5 m
nawigacja precyzyjna
nawigacja precyzyjna
Nawigacyjny (700
Nawigacyjny (700
USD)
USD)
Badania biologiczne, Nawigacyjny
Badania biologiczne, Nawigacyjny
> 10 m
> 10 m
turystyka, śledzenie
turystyka, śledzenie
200-400 USD
200-400 USD
pojazdów
pojazdów
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
I ODWZOROWANIA
I ODWZOROWANIA
W pełni kompatybilny z GPS jest przyjęty
W pełni kompatybilny z GPS jest przyjęty
obecnie dla Polski Państwowy Układ
obecnie dla Polski Państwowy Układ
Współrzędnych Geodezyjnych 1992,
Współrzędnych Geodezyjnych 1992,
bazujący na elipsoidzie GRS 80 i
bazujący na elipsoidzie GRS 80 i
odwzorowaniu Gausa-Kr�gera. Aby
odwzorowaniu Gausa-Kr�gera. Aby
odwzorowaniu Gausa-Kr�gera. Aby
odwzorowaniu Gausa-Kr�gera. Aby
skorzystać z jego siatki kilometrowej (co
skorzystać z jego siatki kilometrowej (co
jest wygodniejsze) trzeba wpisać w
jest wygodniejsze) trzeba wpisać w
odbiorniku jedynie odpowiednie przeliczniki
odbiorniku jedynie odpowiednie przeliczniki
do Units  Position Format  User Grig
do Units  Position Format  User Grig
(siatki u\
ytkownika). Oblicza się je od
(siatki u\
ytkownika). Oblicza się je od
parametrów podstawowych układu 1992 i
parametrów podstawowych układu 1992 i
wynoszą one:
wynoszą one:
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
I ODWZOROWANIA
I ODWZOROWANIA
Południk główny E 19o (dla UTM
Południk główny E 19o (dla UTM
21o w tym sektorze)
21o w tym sektorze)
Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 
Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 
Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 
Skala 0,9993 (dla UTM 0,9996 
współczynnik pomniejszenia
współczynnik pomniejszenia
południka głównego wskutek
południka głównego wskutek
poprowadzenia walca odwzorowania
poprowadzenia walca odwzorowania
siecznie a nie stycznie)
siecznie a nie stycznie)
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
GPS  UKA
ADY ODNIESIENIA
I ODWZOROWANIA
I ODWZOROWANIA
False Easting +500 000 metrów
False Easting +500 000 metrów
(liczba metrów na południku
(liczba metrów na południku
głównym, taka sama jak w UTM).
głównym, taka sama jak w UTM).
False Northing (minus!) -5 300 000
False Northing (minus!) -5 300 000
False Northing (minus!) -5 300 000
False Northing (minus!) -5 300 000
metrów (UTM liczy Northing od
metrów (UTM liczy Northing od
równika jako 0 m dla północnej
równika jako 0 m dla północnej
półkuli).
półkuli).
W map datum trzeba ustawić
W map datum trzeba ustawić
oczywiście WGS 84.
oczywiście WGS 84.
UKA
AD  1992  jednostrefowe odwzorowanie
UKA
AD  1992  jednostrefowe odwzorowanie
GAUSSA-KR�GERA dla obszaru Polski
GAUSSA-KR�GERA dla obszaru Polski
GPS  ZASTOSOWANIE
GPS  ZASTOSOWANIE
System GPS słu\
y do:
System GPS słu\
y do:
określania współrzędnych
określania współrzędnych
punktu, na którym się
punktu, na którym się
znajdujemy
znajdujemy
znajdujemy
znajdujemy
(np. długość i szerokość
(np. długość i szerokość
geograficzna). Współrzędne
geograficzna). Współrzędne
nanosimy od razu, w terenie
nanosimy od razu, w terenie
na mapę lub wprowadzamy do
na mapę lub wprowadzamy do
pomięci odbiornika celem
pomięci odbiornika celem
dalszej obróbki komputerowej
dalszej obróbki komputerowej
GPS  ZASTOSOWANIE
GPS  ZASTOSOWANIE
nawigacji czyli dotarcia
nawigacji czyli dotarcia
do celu o znanych
do celu o znanych
współrzędnych pieszo,
współrzędnych pieszo,
samochodem, statkiem
samochodem, statkiem
i okrętem.
i okrętem.
i okrętem.
i okrętem.
W tym celu oprócz
W tym celu oprócz
współrzędnych odbiornik
współrzędnych odbiornik
podaje chwilowy kurs
podaje chwilowy kurs
i prędkość, obliczane ze
i prędkość, obliczane ze
zmiany pozycji w czasie
zmiany pozycji w czasie
GPS  ZASTOSOWANIE
GPS  ZASTOSOWANIE
dystrybucji wzorców czasu
dystrybucji wzorców czasu
i częstotliwości dla celów
i częstotliwości dla celów
u\
ytkowych - czas UTC
u\
ytkowych - czas UTC
(Universal Time Coordinated).
(Universal Time Coordinated).
Od Międzynarodowego Czasu
Od Międzynarodowego Czasu
Od Międzynarodowego Czasu
Od Międzynarodowego Czasu
Atomowego (TAI) ró\
ni się
Atomowego (TAI) ró\
ni się
w skali roku o pojedyncze
w skali roku o pojedyncze
sekundy przestępne
sekundy przestępne
dodawane dla wyrównania
dodawane dla wyrównania
z czasem słonecznym
z czasem słonecznym