«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το...

60
«Το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού θέσης στη καθημερινή μας ζωή. Ποιες είναι οι εφαρμογές και η χρησιμότητα του GPS στη περιοχή του κέντρου της Αθήνας; » 1 η Ομάδα “GPS” ΠΑΝΑΓΟΠΟΥΛΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ (Δ2) ΑΝΑΣΤΑΣΑΚΗ ΕΛΕΝΗ (Δ1) ΓΟΥΣΙΑΣ ΛΑΜΠΡΟΣ (Δ1) ΝΕΤΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ (Δ2)

Transcript of «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το...

Page 1: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

«Το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού θέσης στη καθημερινή μας ζωή. Ποιες είναι οι εφαρμογές και η χρησιμότητα του GPS στη περιοχή του

κέντρου της Αθήνας; »

1η Ομάδα “GPS”

ΠΑΝΑΓΟΠΟΥΛΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ (Δ2)

ΑΝΑΣΤΑΣΑΚΗ ΕΛΕΝΗ (Δ1) ΓΟΥΣΙΑΣ ΛΑΜΠΡΟΣ (Δ1)

ΝΕΤΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ (Δ2)

Page 2: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΣΤΙΓΜΑ

Γεωγραφικό στίγμα είναι ο προσδιορισμός

ενός σημείου πάνω στη Γη με τη βοήθεια του

γεωγραφικού πλάτους (φ) και του

γεωγραφικού μήκους (λ), δηλαδή με τις

γεωγραφικές συντεταγμένες (φ, λ).

Από τους νοητούς παράλληλους κύκλους και μεσημβρινούς σχηματίζεται ένα πλέγμα, από το οποίο είναι δυνατό να εντοπιστεί ένα γεωγραφικό στίγμα

Page 3: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ

ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ, World Geodetic System 1984 (WGS84):

Αποτελείται από ένα πρότυπο σύστημα συντεταγμένων για τη Γη, ένα πρότυπο επιφάνειας αναφοράς σφαιροειδούς και το γεωειδές

Διαφορετικά

ελλειψοειδή

χρησιμοποιούνται για

διαφορετικές

τοποθεσίες

Page 4: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Mercator (UTM): Κυλινδρικό Χρησιμοποιεί ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων δύο διαστάσεων για να δώσει τις θέσεις στην επιφάνεια της Γης καθώς διαιρεί τη Γη σε εξήντα ζώνες ανά 6 μοίρες (γεωγραφικό μήκος).

Το Google Earth χρησιμοποιεί Απλή κυλινδρική

προβολή με σημείο αναφοράς

WGS84 για τη βάση εικόνων του.

Page 5: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ GPS; Το GPS (Global Positioning System) είναι ένα παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού

θέσης, το οποίο βασίζεται σε ένα "πλέγμα" 24 δορυφόρων γύρω από τη Γη,

στους οποίους υπάρχουν ειδικές συσκευές, οι δέκτες GPS.

Οι δέκτες παρέχουν ακριβείς πληροφορίες για τη θέση ενός

σημείου, έπειτα από υπολογισμούς με τη μέθοδο του τριγωνισμού,

το υψόμετρό του, την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησης

του.

Κάθε σημείο πάνω στη γη πρέπει

να είναι ορατό από τουλάχιστον

3 Δορυφόρους του GPS

3 Δορυφόροι τουλάχιστον

Page 6: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Πρέπει να έχουμε 3 Ορατούς δορυφόρους τουλάχιστον για να προσδιορισθεί η

θέση μας.

Αν έχουμε 4 ορατούς δορυφόρους ;

τότε ….. ξέρουμε και το υψόμετρο μας.

Τομή

σφαιρών

Page 7: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Εντοπισμός θέσης:

Αυτόνομος δέκτης GPS, ακρίβεια 15-150 m

Διαφορικός εντοπισμός θέσης (δύo δέκτες που

λειτουργούν παράλληλα), ακρίβεια από λίγα cm μέχρι λίγα

mm

Εντοπισμός θέσης σε πραγματικό χρόνο, ακρίβεια από λίγα m

μέχρι λίγα mm

Πρέπει να έχουμε 3 Ορατούς

Δορυφόρους τουλάχιστον!!!

Page 8: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ για

Υψηλή ακρίβεια

Τοπογραφικές εφαρμογές

dx, dy, dz

1. Δέκτης master

XA,YA,ZA

XB,YB,ZB

ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΘΕΣΗΣ Διαφορικός εντοπισμός θέσης

(ΔΥO ΔΕΚΤΕΣ που λειτουργούν παράλληλα),

Ακρίβεια : από λίγα cm μέχρι λίγα mm

2. Δέκτης rover

Page 9: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Το GPS σχηματίζει ένα παγκόσμιο δίκτυο, με εμβέλεια που

καλύπτει ξηρά, θάλασσα και αέρα.

Τα τμήματα είναι τα εξής:

το διαστημικό τμήμα,

το επίγειο τμήμα ελέγχου και

το τμήμα τελικού χρήστη.

Λόγω της έκτασής του, είναι απαραίτητος ο διαχωρισμός του σε

επιμέρους τμήματα, όπου πραγματοποιούνται όλες οι λειτουργίες

του αλλά και ο συντονισμός του.

Page 10: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΛΟΓΟΙ ΕΠΙΛΟΓΗΣ GPS Οι λόγοι ραγδαίας και ευρείας εξάπλωσης των GPS σε

σχέση με άλλα συστήματα προσδιορισμού θέσης είναι :

οι τιμές, οι οποίες είναι προσιτές ,

η ταχύτητα ανταπόκρισής του στους απαραίτητους

υπολογισμούς

η λειτουργία του ανεξαρτήτως καιρικών συνθηκών.

Page 11: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΠΙΘΑΝΕΣ ΑΙΤΙΕΣ ΛΑΘΩΝ ΣΤΙΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Παρεμβολή φυσικών εμποδίων. Παρεμβολή της ατμόσφαιρας. Σφάλμα του φαινομένου του κύματος ανάκλασης.

Page 12: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΕΛΛΗΝΙΚΟ Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς 1987

ΕΓΣΑ '87

Είναι ένα γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς που χρησιμοποιείται στην Ελλάδα από το 1990.

Είναι συνδεδεμένο

με τις γεωγραφικές συντεταγμένες

του γεωδαιτικού σταθμού του

Διονύσου Αττικής.

ΧΡΗΣΗ TOY ΣΤΟ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ

Page 13: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΠΠΣΠΑ 2013-14 ΕΦΑΡΜΟΓΗ του GPS ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΟΤΗΤΑΣ

Να βρεθεί το εμβαδόν του οικοπέδου ΠΠΣΠΑ με τη βοήθεια GPS.

0

1

5

Από τις συντεταγμένες

GPS λ, φ

(Γεωγραφικά μήκη &

πλάτη)

των κορυφών του

οικοπέδου ΠΠΣΠΑ

Γ. Μήκος (Lon) λ

Γ. Πλάτος (Lat) φ Παράδειγμα:

Γεωγραφικό πλάτος

φ= 10° 15΄ 30΄΄

ΒΗΜΑΤΑ

1. μετατρέπουμε τα λ ,

φ του GPS των

κορυφών σε Χi , Ψi

δηλ

συντεταγμένες ΕΓΣΑ

87

Με χρήση του GPS των κινητών τηλεφώνων !!!

Page 14: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

1. Μετατρέπουμε τα λ , φ του GPS των κορυφών σε Χi , Ψi

2. Από τα Xi ,Yi βρίσκω τις αποστάσεις των σημείων ,

δηλ τα μήκη των πλευρών του οικοπέδου, όπως παρακάτω:

3. Γνωρίζοντας τις πλευρές και τις γωνίες του σχήματος

βρίσκουμε το εμβαδόν του.

Συντεταγμένες κορυφών

ΠΠΣΠΑ

Page 15: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Επίσκεψη των μαθητών του project

στο Κέντρο Δορυφόρων Διονύσου Αττικής

Σύστημα παρακολούθησης

δορυφόρων DORIS

Το κτήριο του κέντρου

Φωτογραφική μηχανή παρακολούθησης

τεχνιτών δορυφόρων Baker-Nunn

Page 16: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Επίσκεψη στο

Κέντρο

Δορυφόρων

Διονύσου

Page 17: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η χρήση του GPS έχει ενταχθεί στη καθημερινότητά μας (Google Earth, οχήματα κ.λπ.), παρέχοντας μας τις επιθυμητές πληροφορίες, ενώ παράλληλα υπάρχει και η δυνατότητα ευκολία χρήσης.

Το GPS μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον καθέναν διότι είναι φθηνό (σε σχέση με αλλά συστήματα εντοπισμού θέσης), εύχρηστο, αξιόπιστο και απολύτως πρακτικό.

Επίσης, χρησιμοποιείται και από κρατικούς μηχανισμούς δείχνοντας έτσι την αξιοπιστία του.

Page 18: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣOΧΗ ΣΑΣ !

Page 19: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Ένα ηλεκτρονικό σύστημα ικανό για ενσωμάτωση, αποθήκευση, προσαρμογή,

ανάλυση και παρουσίαση γεωγραφικά συσχετισμένων πληροφοριών.

2η ΟΜΑΔΑ

Page 20: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Είναι ένα σύστημα διεύθυνσης χωρικών δεδομένων και συσχετισμένων ιδιοτήτων. Στην αυστηρή του μορφή, είναι ένα ηλεκτρονικό σύστημα ικανό για ενσωμάτωση, αποθήκευση, προσαρμογή, ανάλυση και παρουσίαση γεωγραφικά συσχετισμένων πληροφοριών.

Γενικότερα, είναι ένα εργαλείο που επιτρέπει στους

χρήστες του, να δημιουργήσουν διαδραστικά ερωτήσεις, να αναλύσουν τα χωρικά δεδομένα και να προσαρμόσουν δεδομένα.

Η λειτουργία των Γ.Σ.Π. στηρίζεται σε μια βάση

δεδομένων η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί από διάφορους χρήστες, για την κάλυψη πληροφοριακών αναγκών. Η επεξεργασία αυτών των δεδομένων στην ψηφιακή τους μορφή γίνεται με ειδικά λογισμικά G.I.S.

Page 21: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 22: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Απαιτείται να υπάρχουν: Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές, καθώς και τα απαραίτητα περιφερειακά τους Προσωπικοί Υπολογιστές P/C, Σταθμός εργασίας, ή πιο ισχυρό σύστημα και

Εξυπηρετητές Εκτυπωτές, Σαρωτές, Ψηφιοποιητές κ.α To λογισμικό που επεξεργάζεται τα δεδομένα. Αυτό πρέπει να παρέχει τις πιο κάτω δυνατότητες: Ψηφιοποίηση δεδομένων/Αποθήκευση/Επεξεργασία/Ανάλυση Δεδομένων και

εξαγωγή τους. 3. Η βάση δεδομένων Αυτή αφορά την εισαγωγή δεδομένων σε ψηφιακή μορφή αφού προηγουμένως

τύχουν ειδικής επεξεργασίας (Διορθώσεις) και διακρίνονται σε 2 ομάδες, των ΧΩΡΙΚΩΝ δεδομένων και των (μη χωρικών) ΠΕΡΙΓΡΑΦΙΚΩΝ δεδομένων.

Πολύ σημαντικό σε ένα G.I.S. λογισμικό είναι εκτός όλων των πιο πάνω, να περιλαμβάνει ρουτίνες επεξεργασίας και ανάλυσης δορυφορικών δεδομένων.

Page 23: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Η τηλεπισκόπηση είναι η επιστήμη που ασχολείται με την συλλογή

και ερμηνεία πληροφοριών για την επιφάνεια της γης ή της ατμόσφαιρας. Αυτό επιτυγχάνεται με την καταγραφή των τιμών σε περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η τηλεπισκόπηση αποτελεί σημαντική πηγή πληροφοριών για τα

Γ.Σ.Π. Η μορφή των δεδομένων της τηλεπισκόπησης είναι συμβατή με τα

G.I.S. Δίνει πρόσφατα δεδομένα με χαμηλό κόστος (εμπλουτισμός

database). Παρέχει γεωγραφική και γεωμετρική ακρίβεια δορυφορικών

δεδομένων. Ο συνδυασμός της τηλεπισκόπησης με τα Γ.Σ.Π. είναι ένα

ισχυρότατο μέσο λήψεως αποφάσεων, απαιτεί όμως αξιόλογη εκπαίδευση του προσωπικού και παράλληλα ισχυρό ηλεκτρονικό σύστημα για την επεξεργασία και ανάλυση μεγάλου όγκου δεδομένων.

Page 24: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Η Geomatics διαθέτει την απαιτούμενη στελέχωση και υποδομή για ανάληψη και εκπόνηση κάθε μορφής τοπογραφικών εργασιών.

Προσφέρει ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών σε όλους τους τομείς της κλασικής Τοπογραφίας

Προσφέρει τοπογραφικές αποτυπώσεις για παραγωγή διαγραμμάτων μεγάλης κλίμακας και υψηλής ακρίβειας.

Μετρήσεις υψηλής ακριβείας για έλεγχο καθιζήσεων και μικρομετακινήσεων.

Αποτυπώσεις ακριβείας σε δυσχερείς θέσεις με ειδική διαμόρφωση όπως ειδικές εκσκαφές, κατακόρυφα πρανή, σπήλαια κλπ.

Αποτυπώσεις σηράγγων και υπόγειων έργων.

Εφαρμογές κάθε μορφής τεχνικών έργων.

Αρχιτεκτονικές αποτυπώσεις και αποτυπώσεις αρχαιολογικών χώρων, συνόλων και μνημείων.

Η χρήση των τεχνητών δορυφόρων στην επιστήμη της Γεωδαισίας αποτελεί μια ιστορική εξέλιξη που έχει αλλάξει δραματικά τις διαδικασίες και τεχνικές των μετρήσεων κατά τις τελευταίες δεκαετίες.

Η Geomatics αξιοποιεί στο μέγιστο βαθμό τις εξελίξεις στην επιστήμη της Δορυφορικής Γεωδαισίας και την τεχνολογία του Παγκόσμιου Συστήματος Εντοπισμού Θέσης σε ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών όπως :

Εγκατάσταση υψηλής ακριβείας δικτύων οριζοντιογραφικού ελέγχου (τριγωνομετρικά δίκτυα και δίκτυα ειδικών χρήσεων).

Αποτυπώσεις με χρήση δορυφορικών δεκτών – Τεχνική Real Time Kinematic.

Εφαρμογές σύνθετων έργων με χρήση τεχνολογίας G.P.S.

Εντοπισμός θέσεων, υλοποίηση ειδικών χαράξεων και καθοδήγηση σκαφών σε ποντίσεις αγωγών και καλωδίων.

Εφαρμογές της τεχνολογίας G.P.S σε αεροφωτογραφήσεις

Page 25: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 26: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Η Geomatics, εφαρμόζει πρωτοποριακές και καινοτόμες λύσεις στην ανάπτυξη και διαχείριση χωρικών και χαρτογραφικών δεδομένων σε περιβάλλον ψηφιακής χαρτογραφίας.

Αναλαμβάνουν τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ολοκληρωμένων

έργων Ψηφιακής Χαρτογραφίας με έμφαση στους ακόλουθους τομείς:

Συνδυασμένη χρήση διανυσματικών με raster δεδομένα και Ψηφιακά Μοντέλα Εδάφους (DTMs)

Δημιουργία ψηφιακών χαρτογραφικών βάσεων, οργάνωση χαρτογραφικών δεδομένων και διαχείριση σε περιβάλλον G.I.S

Μετατροπή αναλογικών χαρτογραφικών υποβάθρων σε ψηφιακά, αναθεώρηση και διαχείριση σε ψηφιακό περιβάλλον.

Ανάπτυξη ψηφιακών χαρτογραφικών υποβάθρων αστικών περιοχών για ανάγκες διαχείρισης δικτύων κοινής ωφέλειας σε περιβάλλον GIS.

Ανάπτυξη εφαρμογών αυτοματοποιημένης διαχείρισης δεδομένων μελετών σε συνδυασμό με διανυσματικά ψηφιακά χαρτογραφικά υπόβαθρα και ορθοφωτοχάρτες.

Page 27: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 28: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Eρευνητική Εργασία Β’ τετραμήνου

Το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης(GPS) στην καθημερινή μας ζωή

OMAΔΑ 2

Κωστελέτου Ελένη, Τσιγγέλη Νεφέλη, Χρονόπουλος Κων/νος, Κρουμπούζου

Αλεξάνδρα, Χονδρογεώργος Κων/νος.

Υπεύθυνος καθηγητής: κ. Μανωλάς

Page 29: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας του GPS

Εντοπισμός θέσης:

• Αυτόνομος δέκτης GPS, ακρίβεια 15-150

m

• Διαφορικός εντοπισμός θέσης (δύo δέκτες

που λειτουργούν παράλληλα

• Εντοπισμός θέσης σε πραγματικό χρόνο,

ακρίβεια από λίγα m μέχρι λίγα cm

Page 30: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας GPS

Εφαρμογές

• Αυτόνομος δέκτης GPS, ακρίβεια 15-150

m

• Αναψυχή

• Αναγνώριση

• Προσεγγιστική αποτύπωση

• Χαμηλό κόστος

Page 31: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας GPS

Εφαρμογές

• Υψηλή ακρίβεια

• Τοπογραφικές εφαρμογές

• Διαφορικός εντοπισμός θέσης σε

πραγματικό χρόνο

• Διορθώσεις RTCM

Page 32: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας GPS

Εφαρμογές

• Aποτυπώσεις

• Χαράξεις

• Κίνηση οχημάτων και πλεουμένων

• Υψηλή ακρίβεια

• Τοπογραφικές εφαρμογές

Page 33: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 34: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας GPS

• Αποτελείται από 24 δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά στο διάστημα και κινούνται σε 6 διαφορετικές τροχιές. Οι δορυφόροι αυτοί βρίσκονται διαρκώς σε κίνηση, κάνοντας 2 πλήρεις περιφορές γύρω από τη γη σε λιγότερο από 24 ώρες.

Page 35: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Αρχή λειτουργίας GPS

• Βασίζεται σε σήματα που εκπέμπονται από ένα δίκτυο δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη γη. Η μετάδοση από κάθε δορυφόρο πληροφοριών για την ακριβή ώρα και θέση του, επιτρέπει σε ένα GPS να υπολογίσει με τριγωνισμό τη δική του θέση, η οποία εμφανίζεται στην οθόνη του εκφρασμένη σε συντεταγμένες ενός συγκεκριμένου συστήματος αναφοράς

Page 36: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Συντεταγμένες

• Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι υπάρχουν διάφορα τοπικά, κυρίως, συστήματα συντεταγμένων.

• Κύριος σκοπός διαφοροποίησης ήταν η κάλυψη αναγκών διαφορετικών χωρών, δηλαδή διαφορετικής μορφολογίας του εδάφους.

Page 37: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Συντεταγμένες

Page 38: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Συντεταγμένες

Μερικά από τα γνωστότερα είδη:

• Καρτεσιανές Συντεταγμένες

• Καμπυλόγραμμες Συντεταγμένες

• Πολικό Σύστημα Συντεταγμένων

• Κυλινδρικό Σύστημα Συντεταγμένων

• Σφαιρικό Σύστημα Συντεταγμένων κλπ.

Page 39: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Το σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών

(ΣΓΠ), (GIS)

Γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών: Πληροφοριακά συστήματα που επιτρέπουν την αποθήκευση και την διαχείριση της γεωγραφικής πληροφορίας.

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ) βρίσκουν πολλές εφαρμογές σε τομείς που αφορούν κυρίως:

• Τον τουρισμό • Τον πολεοδομικό σχεδιασμό • Την εκπαίδευση • Το κτηματολόγιο • Τις συγκοινωνίες • Τη δημόσια πληροφόρηση

Page 40: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Τα ΓΣΠ βοηθούν στη λήψη αποφάσεων τόσο προσωπικό όσο και σε δημόσιο επίπεδο.

Η βασική διαφορά ενός ΓΣΠ με ένα κλασσικό σύστημα πληροφοριών είναι ότι σε αυτά τα συστήματα μπορούμε να διαχειριστούμε σύνθετες πληροφορίες σε αντίθεση με ότι συμβαίνει σε ένα απλό σύστημα πληροφοριών

Η βάση δεδομένων σε ένα ΓΣΠ περιλαμβάνει τόσο γεωμετρικά όσο και θεματικά επίπεδα πληροφοριών ενώ παράλληλα υποστηρίζονται σύνθετες διαδικασίες διαχείρισης αυτής για τη διεξαγωγή ερωτημάτων και την άμεση απάντησή τους (database technology)

Page 41: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Εφαρμογές των ΓΣΠ Τα ανοικτά δεδομένα θα οδηγήσουν στη δημιουργία

νέων εφαρμογών για έξυπνα κινητά τηλέφωνα. Οι εφαρμογές αυτές μπορεί να απαντούνται σε διαφορετικές θεματικές ενότητες όπως

o Τουρισμός o Διασκέδαση o Εύρεση οικονομικής δραστηριότητας Σαν αποτέλεσμα αυτών των εφαρμογών θα έχουμε

μεγαλύτερη διείσδυση των χρηστών στην κινητή τηλεφωνία και στο διαδίκτυο με την τεχνολογία 3G ,4G. Αυτό θα δημιουργήσει ανάπτυξη με νέες θέσεις εργασίας από τη δημιουργία νέων επιχειρήσεων και την επέκταση υπαρχόντων εταιριών σε νέες δραστηριότητες. Παραδείγματα τέτοιων εφαρμογών: google earth, open street map.

Page 42: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Ερευνητική Εργασία (Project) 2014 Μαθητές που πήραν μέρος: Κωστελέτου Ελένη, Τσιγγέλη Νεφέλη, Χρονόπουλος Κων/νος, Κρουμπούζου Αλεξάνδρα, Χονδρογεώργος Κων/νος. Υπεύθυνος καθηγητής: κ. Μανωλάς

Page 43: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΟΜΑΔΑ 3

ΕΡΓΑΣΙΑ: ΝΙΚΗΦΟΡΟΣ ΜΠΑΝΤΟΥΝΑΣ

ΟΡΕΣΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΚΑΚΗΣ ΑΓΓΕΛΟΣ ΣΤΟΥΠΑΚΗΣ

ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΚΑΡΑΝΤΖΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΑΝΔΡΕΪΚΟΣ

Page 44: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Γενικά για το GPS

• GPS είναι τα αρχικά των λέξεων Global Positioning System. Αφορά ένα σύστημα εντοπισμού της θέσης μας με τη βοήθεια δορυφόρων. Οι δορυφόροι περιστρέφονται γύρω από τη γη σε ύψος 20.000 χιλιομέτρων. Εκπέμπουν σήματα λειτουργίας, τα οποία περιέχουν την ακριβή τους θέση, όπως και την ένδειξη της αντίστοιχης ώρας. Η συσκευή GPS συγκρίνει το χρόνο αποστολής του σήματος με το χρόνο λήψης του.

• Από τη διαφορά που προκύπτει, η συσκευή GPS μπορεί να προσδιορίσει την ακριβή θέση του δορυφόρου. Όσο πιο πολλά δορυφορικά σήματα λαμβάνονται, τόσο πιο συγκεκριμένα μπορεί να προσδιοριστεί και η θέση. Για να μπορέσει το GPS να προσδιορίσει την ακριβή του θέση, απαιτείται η λήψη σήματος από τουλάχιστον τέσσερις δορυφόρους.

Page 45: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Πεδία εφαρμογής

• Αρχικά, το GPS αναπτύχθηκε από την αμερικανική κυβέρνηση για καθαρά στρατιωτικές εφαρμογές. Χάρη στην οικονομική τεχνολογία του, όμως, το σύστημα εντοπισμού χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια για τον έλεγχο της θέσης των οχημάτων και των εμπορευμάτων, όπως και για τον αυτόματο χειρισμό αγροτικών μηχανημάτων.

Page 46: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Παράδειγμα

Page 47: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 48: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 49: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Σφάλματα

Έξι είναι οι κυριότεροι τύποι σφαλμάτων:

• το σφάλμα θέσης δορυφόρου,

• το σφάλμα των ρολογιών του δορυφόρου,

• Το σφάλμα λόγω της ατμόσφαιρας,

• το σφάλμα του δέκτη,

• το σφάλμα της διάχυσης και

• το σφάλμα κακής κατανομής τωνδορυφόρων.

Page 50: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

• Οι δέκτες είναι εξοπλισμένοι με φθηνά ρολόγια χαλαζία τα οποία δεν μετρούν την ώρα με μεγάλη ακρίβεια. Οι υπολογισμοί του δέκτη βασίζονται στο χρόνο που κάνει το σήμα να πάει από το δορυφόρο σε αυτόν. Κατ’ επέκταση οι υπολογισμοί αυτοί βασίζονται στις ενδείξεις του ρολογιού του δέκτη καθώς και αυτών του δορυφόρου. Τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα του δορυφόρου δεν έχουν την ικανότητα να διαπερνούν συμπαγή αντικείμενα όπως για παράδειγμα κτίρια και πυκνή βλάστηση. Αν δέχεται σήματα από περισσότερους από τρεις, μπορεί να εμφανίσει και το υψόμετρο στο οποίο βρισκόμαστε, αυτή όμως η μέτρηση δεν είναι ακριβής τις περισσότερες φορές.

Page 51: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 52: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΤΟ GPS;

• 1ο βήμα Διαδικασία “τριγωνισμού” (triangulation) από τους δορυφόρους.

• 2ο βήμα Μέτρηση απόστασης από τους δορυφόρους χρησιμοποιώντας το χρόνο μετάδοσης των ραδιο-σημάτων

• 3ο βήμα Συγχρονισμός ρολογιών δέκτη – δορυφόρου.

• 4ο βήμα Εύρεση θέσης των δορυφόρων στον ουρανό

• 5ο βήμα Διόρθωση καθυστερήσεων στις οποίες υπόκειται το σήμα καθώς αυτό μεταδίδεται μέσω της ατμόσφαιρας και αντανακλάται σε διάφορα εμπόδια στην επιφάνεια της γης.

Page 53: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 54: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας
Page 55: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Εφαρμογές του Δορυφορικου Συστήματος Εντοπισμού

Θέσης GPS στο Εργαστήριο Γεωδαισίας

-Μετρήσεις δικτύου GPS για πρόγνωση σεισμών στον Κορινθιακό (1993) -Mέτρηση και υπολογισμός τριγωνομετρικού δικτύου Δήμου Θεσσαλονίκης (1994-95) -Μετρήσεις δικτύου GPS για πρόγνωση σεισμών στην περιοχή λιμνών Βόλβης και Αγίου Βασιλείου (1994)

Page 56: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Το Έργο

• Στόχος του συστήματος «Bus κι έρχεται» είναι να προσφέρει ένα εύχρηστο και αποδοτικό εργαλείο για τη βελτιστοποίηση των μετακινήσεων στην πόλη με χρήση ΜΜΜ. Βασικό του χαρακτηριστικό και πλεονέκτημα είναι η χρήση δεδομένων πραγματικού χρόνου σχετικά τόσο με τη θέση του χρήστη/επιβάτη, όσο και με τη θέση και την ταχύτητα των οχημάτων, μέσω επικοινωνίας με το σύστημα διαχείρισης στόλου.

Page 57: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

• Ιστορικά, ο εντοπισμός οχημάτων έχει επιτευχθεί με την εγκατάσταση ενός πλαισίου εντός του οχήματος, είτε αυτο-τροφοδοτείται με μια μπαταρία είτε ενσύρματο στο σύστημα τροφοδοσίας του οχήματος. Για λεπτομερή εντοπισμό και την παρακολούθηση αυτή εξακολουθεί να είναι η κυρίαρχη μέθοδος. Ωστόσο, πολλές εταιρείες ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο στις αναδυόμενες τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας που παρέχουν παρακολούθηση πολλαπλών φορέων, όπως το όχημά τους. Τα συστήματα αυτά προσφέρουν επίσης την παρακολούθηση των κλήσεων, κειμένων, η χρήση web και, γενικά, παρέχουν ένα ευρύτερο φάσμα επιλογών.

Page 58: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

Συχνές χρήσεις • Η American Public Transportation Association εκτιμάει ότι, στις αρχές του

2009, περίπου το ήμισυ του συνόλου της λεωφορείακης μετακίνησης στις Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποιούν ένα σύστημα εντοπισμού οχημάτων GPS-με βάση την ενεργοποίηση αυτοματοποιημένων ανακοινώσεων ανά στάση. Αυτό μπορεί να αναφέρεται σε εξωτερικές ανακοινώσεις ( ενεργοποιούνται με το άνοιγμα της πόρτας του λεωφορείου), σε μια στάση λεωφορείου, ανακοινώνοντας τον αριθμό διαδρομής του οχήματος και τον προορισμό, κυρίως προς όφελος των τυφλών επιβατών, ή σε εσωτερικές ανακοινώσεις (στους επιβάτες ήδη επί του λεωφορείου όπως επόμενη στάση , καθώς το λεωφορείο (ή το τραμ) που προσεγγίζει μια στάση ή και τα δύο. Μερικά δεδομένα καταχωρούνται συνεχώς σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή το οποίο συγκρίνει την πραγματική θέση και ο χρόνος του οχήματος με το πρόγραμμά του, και με τη σειρά του παράγει μια συχνή ενημέρωση της οθόνης για τον οδηγό, λέγοντάς του / της πόσο νωρίς ή αργά θα / αυτή είναι σε κάθε δεδομένη στιγμή, ενδεχομένως καθιστά ευκολότερο να τηρήσει πιο στενά με το δημοσιευμένο πρόγραμμα.

• Τα προγράμματα αυτά χρησιμοποιούνται επίσης για να παρέχει στους επιβάτες με πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με το χρόνο αναμονής μέχρι την άφιξη του επόμενου λεωφορείου ή τραμ / τραμ σε μια δεδομένη στάση.

Page 59: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας

• Εντοπισμός περιουσιακών στοιχείων: Οι επιχειρήσεις που χρειάζονται να παρακολουθούν πολύτιμα περιουσιακά στοιχεία για την ασφάλιση ή άλλους σκοπούς παρακολούθησης μπορεί τώρα να σχεδιάσούν την τοποθεσία των περιουσιακών στοιχείων σε πραγματικό χρόνο σε ένα χάρτη ο οποίος θα παρακολουθεί στενά την κίνηση και την κατάσταση λειτουργίας.

• Η διαχείριση τεχνικής υποστήριξης: Οι εταιρείες με προσωπικό στον τομέα των υπηρεσιών όπως η επισκευή ή τη συντήρηση, πρέπει να είναι σε θέση να προγραμματίζουν το χρόνο των εργαζομένων στον τομέα, να προγραμματίσουν τις επόμενες επισκέψεις στους πελάτες και να είναι σε θέση να λειτουργούν τα τμήματα αυτά αποτελεσματικά.

• Παρακολούθηση Καύσιμων: Αυτό είναι μια άλλη σημαντική χρήση του εντοπισμού του οχήματος για την παρακολούθηση του καυσίμου μέσω της συσκευής παρακολούθησης.

• Υπολογισμός απόστασης : Αυτό είναι μια σημαντική χρήση του εντοπισμού του οχήματος για να υπολογίσει την απόσταση ταξιδίου από τον στόλο.

• Συστήματα εντοπισμού οχημάτων που χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλο τον κόσμο. Εξαρτήματα έρχονται σε διάφορα σχήματα και μορφές, αλλά οι περισσότεροι χρησιμοποιούν την τεχνολογία GPS και GSM υπηρεσίες. Ενώ οι περισσότεροι θα προσφέρουν εντοπισμό σε πραγματικό χρόνο, κ.λπ. εγγραφή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο κλπ.

Page 60: «Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση ......«Το Παγκόσμιο Σύσημα Ενοπισμού θέσης ση καθημερινή μας