Global Positioning System

Prezentacja na temat: "Global Positioning System"— Zapis prezentacji:

1 Global Positioning System
Geograficzny System Pozycjonowania

2 Praktyczne zastosowanie GPS
Pomiar wielkości i kształtu obiektów poligonowych na przykładzie gniazd w rębniach częściowych

3 Praktyczne zastosowanie GPS
Pomiar wielkości i kształtu obiektów poligonowych na przykładzie działek zrębowych (na działkach zrębowych pozostawiono otulinę zbiorników wodnych)

4 Praktyczne zastosowanie GPS
Wyznaczanie współrzędnych obiektów i nawigowanie do nich na przykładzie drzew dorodnych

5 Praktyczne zastosowanie GPS
Identyfikacja obiektów oraz uzyskiwanie informacji z bazy opisowej na przykładzie programu mLAS Inżynier

6 Jeszcze raz zastosowania…. Pokłosie III Krajowej Konferencji SIP w LP:
W lasach selekcja i nasiennictwo; ewidencja odnowień naturalnych aktualizacja działek zrębowych wyznaczanie linii oddziałowych wizur, dróg, ścieżek itp...; ochrona lasu (nawigacja, lokalizacja, pomiar, AG-NAV- opryski); Identyfikacja i inwentaryzacja obiektów; …. I nie tylko banki, telekomunikacja – dystrybucja czasu; wojsko – wykrywanie wybuchów nuklearnych; oraz wszędzie tam gdzie jest niezbędne podanie lokalizacji oraz współrzędnych geograficznych

7 TRZY SEGMENTY SEGMENT KONTROLI SEGMENT UŻYTKOWNIKA

8 Zasada działania Segment kosmiczny: 24 aktywne satelity na wysokości ok.20 tys. km oraz 3-5 zapasowe; Dwie częstotliwości L1-1575,42 MHz oraz (szyfrowana)L ,6 MHz; Zegar atomowy określający dokładny czas potrzebny do zlokalizowania satelity w przestrzeni; Kody C/A (civil availability) L1, Kody P – użytkownicy autoryzowani L2; Użytkownicy cywilni mogą także korzystać z pomiarów fali nośnej L2. Umożliwia to rozwiązanie tzw. nieoznaczoności w precyzyjnych pomiarach geodezyjnych dając dokładności centymetrowe.

9 Segment naziemny (nadzoru):
Zasada działania Segment naziemny (nadzoru): 5 stacji monitorujących (główna w Colorodo Springs) Wszystkie stacje monitorujące zbierają informacje od wszystkich widocznych satelitów. Dane te są przekazywane do głównej stacji i tam obliczane są efemerydy (pozycje satelitów w przestrzeni) i parametry zegarów. Informacje te są okresowo przesyłane do satelitów w celu retransmisji depeszy nawigacyjnej. Informacja ta jest przesyłana do odbiorników (almanach) w celu „odnalezienia” się odbiornika w systemie

10 Zasada działania Segment użytkownika: Aby odbiornik zmierzył pozycję (3D) musi widzieć co najmniej cztery satelity Pomiar pozycji polega na pomiarze czasu dotarcia sygnału radiowego z satelitów do odbiornika. Znając prędkość fali elektromagnetycznej można obliczyć odległość odbiornika od satelitów. Mając wpisane do pamięci odbiornika położenie satelitów w czasie mikroprocesor odbiornika może obliczyć pozycję (XYZ)

11 Istotą wyznaczenia pozycji z wykorzystaniem systemu nawigacji satelitarnej jest obliczenie tzw. pseudoodległości obserwatora (anteny odbiornika) do poszczególnych satelitów o ściśle określonych orbitach (widocznych ponad horyzontem – min. 4 ). Odbywa się to poprzez wyznaczenie opóźnienia sygnału wysłanego przez satelitę do anteny odbiornika. Znana odległość od satelity lokuje odbiornik na sferze o promieniu równym wyznaczonej odległości. Znana odległość od dwóch satelitów lokuje odbiornik na okręgu będącym przecięciem dwu sfer. Kiedy odbiornik zmierzy odległości od trzech satelitów, istnieją tylko dwa punkty, w których może się on znajdować. Czwarty satelita pozwala obliczyć poprawkę zegara odbiornika i jednoznacznie określić pozycję odbiornika.

12 Metody korekcji Pomiary Różnicowe DGPS
Odległość od stacji stałej od ruchomej do około 300km

13 Metody korekcji Pomiary Różnicowe DGPS
Odległość od stacji stałej od ruchomej ograniczona mocą radia

14 Metody przesyłania poprawki w czasie rzeczywistym
WAAS/EGNOS – poprawka przesyłana drogą satelitarną (WAAS –USA; EGNOS Europa) Fale radiowe; Telefonia komórkowa Internet

15 Zasady dobrego pomiaru:
1. Zaplanuj misję pomiarową przed wyjściem w teren 2. Uruchom odbiornik przed pomiarem na w miarę otwartej przestrzeni 3. Nie wykonuj pomiaru, gdy PDOP rośnie powyżej 6 4. Staraj się wykonywać pomiary, gdy są warunki do pomiaru 3D 5. Zwracaj uwagę na wskazania urządzeń, w tym na wskaźnik naładowania baterii 6. Zapisuj swoje warstwy i projekty na nośniku pamięci zewnętrznej

16 ARC PAD 6.0.3

17  URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS
ARC PAD 6.0.3 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS Nawiązanie połączenia ArcPad ↔ GPS Ustawienie portu komunikacji GPS przy pierwszym uruchomieniu:  Operację wykonujemy przy pierwszym uruchomieniu; w zależności od modelu należy ustawić odpowiedni port komunikacji i szybkość połączenia

18  URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS
ARC PAD 6.0.3 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS Nawiązanie połączenia ArcPad ↔ GPS Założenie: skonfigurowany port komunikacji z GPS (patrz slajd poprzedni) Aktywacja GPS  Po aktywowaniu GPS należy odczekać do czasu uzyskania informacji o położeniu; przy zimnym starcie nawet 10 min. Aktywację warto wykonać po zaobserwowaniu na odbiorniku GPS informacji o odczycie bieżącej pozycji (migająca dioda – patrz specyfikacja urządzenia)

19 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS
ARC PAD 6.0.3 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS Nawiązanie połączenia ArcPad ↔ GPS po aktywowaniu GPS można podejrzeć konstelację satelitów i inne parametry

20 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS
ARC PAD 6.0.3 URUCHOMIENIE DO WSPÓŁDZIAŁANIA Z GPS Nawiązanie połączenia ArcPad ↔ GPS rozmieszczenie satelitów wskaźnik bieżącego położenia

21    TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Trzy rodzaje warstw: punkt, linia, poligon  - punkt (drzewo doborowe, pomnik przyrody, pułapka feromonowa) - linia (droga, ścieżka, wizura, ciek) - poligon (gniazdo, zrąb, pole zabiegowe)  

22 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Tworzenie nowej warstwy dla określenia współrzędnych x,y obiektów dla określenia współrzędnych x,y,z obiektów

23 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Tworzenie nowej warstwy – definiowanie tabeli atrybutów nadaj nazwę polu – kolumnie – w tabeli ilość znaków do wpisania Dodaj kolumny do tabeli atrybutów dla liczb – ilość miejsc po przecinku typ danych przechowywanych w polu – kolumnie* * -> znakowy, czyli tekst o zadanej długości -> numeryczny, czyli liczby (określamy dokładność, czyli ilość miejsc po przecinku) -> data -> logiczny, czyli wartości Tak/Nie (Prawda/Fałsz)

24 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Tworzenie nowej warstwy – definiowanie tabeli atrybutów Widok zdefiniowanej tabeli w ArcPAd Widok tabeli

25 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Tworzenie nowej warstwy – definiowanie tabeli atrybutów Po zatwierdzeniu wskazujemy lokalizację zapisu i nazwę tworzonej warstwy (w przykładzie „wyklad”). Utworzona warstwa zostanie dodana do widoku w trybie „do edycji”.

26 kliknij nazwę warstwy, następnie przycisk właściwości
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Nowa warstwa – zmiana właściwości wyświetlania (symbolizacja) kliknij nazwę warstwy, następnie przycisk właściwości

27 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Nowa warstwa – zmiana właściwości wyświetlania (symbolizacja) INFORMACJA – zmiana nazwy warstwy w danym projekcie (nazwa pliku nie ulega zmianie) ETYKIETY – z jakich pól ma pochodzić opis obiektów w projekcie, czcionki opisów, skala wyświetlania itp. STYL POLIGONU – sposób prezentacji obiektów w projekcie – obrys i wypełnienie, kolorystyka HIPERŁĄCZA – ustawienie pola atrybutów zawierającego wartość hiperłącza. Do wykorzystania z narzędziem Hiperłącze ATRYBUTY – opis pól (nazw kolumn i rodzajów przechowywanych przez nie danych) w tabeli atrybutów SKALA – określenie zakresu, w jakim warstwa ma być wyświetlana (powyżej, poniżej zadanej skali) GEOMETRIA – tu: ilość obiektów, strona kodowa, zasięg warstwy, rozmiar warstwy

28 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Nowa warstwa – zmiana właściwości wyświetlania (symbolizacja) PRZYKŁAD

29 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Nowa warstwa – zmiana właściwości wyświetlania (symbolizacja) * wartości poniżej, powyżej dotyczą MIANOWNIKA skali PRZYKŁAD

30 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Nowa warstwa – zmiana właściwości wyświetlania (symbolizacja) Efekt dodania nowego obiektu – etykieta i styl symbolu

31 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Zapisanie projektu Zapisanie projektu ułatwia późniejszą pracę z tymi samymi warstwami – zachowana zostaje kolejność warstw, ich sposób wyświetlania, etykietowania. Otwarcie pliku projektu powoduje automatyczne dodanie warstw i skonfigurowanie pracy z ArcPad (w przykładzie nazwa projektu „projekt1.apm”)

32 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU
ARC PAD 6.0.3 TWORZENIE I DODAWANIE WARSTW ZAPISYWANIE, OTWIERANIE PROJEKTU Dodanie warstwy, przełączenie w tryb „do edycji” Przejdź do przeglądu warstw zmiana trybu warstwy na „do edycji” informacja o atrybutach warstwy w projekcie (dla wskazanych obiektów) widoczność warstwy w projekcie dodaj warstwę ze wskazanej lokalizacji

33    Metodyka pomiaru GPS Pomiar punktów – warstwy punktowe
ARC PAD 6.0.3 Metodyka pomiaru GPS Pomiar punktów – warstwy punktowe Pomiar wierzchołków* – dla warstwy linii lub poligonów  Pomiar ciągły Pomiar pojedynczy bez uśredniania Pomiar z uśrednianiem   * - wierzchołek = vertex, wertex, punkt załamania

34 ARC PAD 6.0.3 Metodyka pomiaru GPS Ustawienie opcji pomiaru GPS

35 Metodyka pomiaru GPS ARC PAD 6.0.3 Ustawienie opcji pomiaru GPS
opcja zwiększenia dokładności pomiaru – współrzędne zostaną wyliczone z zadanej ilości odczytanych pozycji (tzw. epok) liczba odczytanych pozycji, z których ma nastąpić wprowadzenie uśrednionych współrzędnych PUNKTU (w edytowanej warstwie punktowej) liczba odczytanych pozycji, z których ma nastąpić wprowadzenie uśrednionych współrzędnych wierzchołka (w edytowanej warstwie liniowej lub poligonowej) interwał czasowy, w jakim następuje pojedynczy odczyt pozycji 1 = co 1 sekunda 5 = co 5 sekund

36 Zaleca się w czasie pomiarów wyłączenie komunikatów optycznych.
ARC PAD 6.0.3 Metodyka pomiaru GPS  w ArcPad standardowo włączone są przymusowe komunikaty, co może wpłynąć na dyskomfort pracy. Zaleca się w czasie pomiarów wyłączenie komunikatów optycznych.

37  Metodyka pomiaru GPS ARC PAD 6.0.3
wybór obiektów, jakie będą edytowane; w zależności od wyboru zmiany odnosić się będą do odpowiedniej warstwy poddawanej edycji edytowana będzie warstwa punktowa edytowana będzie warstwa liniowa edytowana będzie warstwa poligonowa  aby była możliwość wyboru danego obiektu wcześniej musimy wskazać warstwy, które będą edytowane; na raz można wskazać po jednej warstwie z danego rodzaju – punktową, liniową, poligonową

38 Metodyka pomiaru GPS ARC PAD 6.0.3
Metody wprowadzania punktów / wierzchołków przy użyciu odczytu bieżącej pozycji z odbiornika GPS Dla warstwy punktowej: zapisanie punktu przy użyciu GPS (na podstawie odczytu bieżącej pozycji)

39 Metodyka pomiaru GPS ARC PAD 6.0.3
Metody wprowadzania punktów / vertex’ów przy użyciu odczytu bieżącej pozycji z odbiornika GPS Dla warstwy liniowej i poligonowej: zapisanie wierzchołka obiektu przy użyciu GPS (na podstawie odczytu bieżącej pozycji)

40 Metodyka pomiaru GPS ARC PAD 6.0.3
Metody wprowadzania punktów / vertex’ów przy użyciu odczytu bieżącej pozycji z odbiornika GPS Dla warstwy liniowej i poligonowej: zapisywanie w sposób ciągły wierzchołków obiektu przy użyciu GPS w zadanym interwale czasowym

41 ARC PAD 6.0.3 Kilka porad Zakończenie edycji / dodawania nowego poligonu następuje po ponownym naciśnięciu na symbol poligonu.

42 ARC PAD 6.0.3 Kilka porad W trakcie dodawania nowego poligonu nie ma konieczności wracania na punkt początkowy – ArcPad automatycznie połączy ostatni wierzchołek z pierwszym.

43 Kilka porad ARC PAD 6.0.3 BARDZO WAŻNE!!!
Po zakończenie edycji / dodawania nowego poligonu wyświetla się tabela dla edycji atrybutów obiektu; drugą zakładką jest informacja o współrzędnych wierzchołków poligonu jak i o jego długości obwodu i polu powierzchni. BARDZO WAŻNE!!! Zakończenie edycji atrybutów następuje poprzez przycisk OK Użycie przycisku ZAMKNIJ spowoduje skasowanie wprowadzonego obiektu!!!

44 ARC PAD 6.0.3 Kilka porad Istnieje możliwość usunięcia ostatniego wprowadzonego wierzchołka podczas dodawania nowego obiektu. W tym celu przytrzymujemy długo wskaźnik na ekranie palmtopa i z menu wybieramy Usuń ostatni wierzchołek.

45 ARC PAD 6.0.3 Kilka porad Istnieje możliwość usunięcia całego obiektu. W tym celu wskazujemy dany obiekt, rozwijamy przycisk właściwości i wybieramy Usuń. Cały obiekt zostaje usunięty – dla tej operacji warstwa musi być w trybie do edycji

46 ARC PAD 6.0.3 Kilka porad Istnieje możliwość edycji atrybutów wprowadzonego obiektu. W tym celu wskazujemy dany obiekt, naciskamy przycisk właściwości i edytujemy ponownie atrybuty. Wartwa musi być w trybie do edycji.