Zdroje dat GIS Sekundární Primární Vstup dat do GISu:

Prezentace na téma: "Zdroje dat GIS Sekundární Primární Vstup dat do GISu:"— Transkript prezentace:

1 Zdroje dat GIS Sekundární Primární Vstup dat do GISu:
Geodetická měření GPS DPZ (RS), fotogrametrie Digitální formy tištěných map Kartografické podklady (vlastní nákresy a měření) Vstup dat do GISu: Data přímo ve potřebném formátu Různé převody, importy apod. Digitalizace (vektorizace) Skenování

2 Družicový polohový systém GPS - princip
Global Positioning System kosmický segment (24 družic na 6-ti drahách) řídící pozemní segment (4 + 1 stanice) uživatelský segment (GPS přijímače) Využívá jednotný souřadnicový sytém WGS 84

3 GPS - princip Poloha je určována na základě měření vzdálenosti (pseudovzdálenosti) přijímače a několika družic (nejméně 4) Každá družice vysílá radiový signál s vlastním kódováním. Přijímač generuje stejný signál pro každou družici a na základě časového zpoždění přijatého signálu odvozuje vzdálenost (signál se šíří rychlostí světla) Pro synchronizaci signálu jsou nutné velmi přesné hodiny na družici i přijímači. Na družici jsou atomové hodiny, to v přijímači není možné. Chyby ve vzdálenosti zapříčiněné chybným časem přijímače se řeší vyrovnáním s měřeními mezi několika družicemi.

4 GPS – měření vzdálenosti
Trimble Mapping System

5 GPS - měření pozice Trimble Mapping System

6 GPS – odstranění chyby hodin v přijímači
Trimble Mapping System

7 GPS – chyby měření polohy
Vybrané zdroje chyb družicové hodiny efemeridy družic (údaje o poloze) vliv ionosféry (zvýšená sluneční aktivita zhoršuje signál) konstelace viditelných družic (DOP – Dilution of Precission, PDOP, HDOP) odražení signálu do roku 2000 (květen) záměrné snižování přesnosti - Selective Availability (SA) Při měření jedním přijímačem v reálném čase s jakýmkoliv přístrojem bez užití dalších technik je dosažitelná přesnost kolem 15 m (95 % konf. interval)

8 Plánování měření Data o dráhách družic – Almanach

9 Zvýšení přesnosti - diferenční měření
Obecně založeno na měření na základně o přesné známé poloze a zavedení zjištěné odchylky do měření v terénu

10 Zvýšení přesnosti - diferenční měření
Postprocessing V reálném čase Korekční data jsou ukládána na základně; po měření v terénu je použiju na opravu svých měření specializovaným softwarem Síť stanic poskytujících diferenční data v ČR – CZEPOS Korekce musí být nezávislým způsobem dopraveny do přijímače Korekční družice veřejné: WAAS, EGNOS komerční: Landstar, Omnistar GSM (GPRS) Radiový signál (BEACON)

11 Další typ měření zvyšující přesnost
Fázová - založena na zpracování dopplerovsky posunutého signálu. Změří se zbytek necelé vlny signálu vysílaného družicí a počet celých vln ke družici (tzv. ambiquity), ale také vyžaduje korekční data, tedy měření dvěma přijímači z nichž jeden je stacionární. Dopplerův efekt – změna frekvence vlnění pokud jsou vysílač a přijímač v relativním pohybu

12 Výhody a nevýhody Pro Proti práce bez přímé viditelnosti mezi body
relativně velmi přesný práce v jednotném souřadném systému WGS 84 poskytuje třírozměrné souřadnice pracuje bez ohledu na počasí a „denní dobu“ Vyžaduje dobrou viditelnost oblohy Jednodušší přístroje neinformují o tom s jakou přesností měřím Měření vzdáleností přímo v přijímači je skrz zemské těleso

13 GPS není jediný navigační systém!
GPS (Global Positioning System) = NAVSTAR vyvíjeno a spravováno ministerstvem obrany USA od roku 1973 GLONASS (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) obdobný systém jako GPS budovaný v bývalém Sovětského svazu; do provozu 1982, není plně funkční (16 družic z toho 13 aktivních) v Evropě použitelný jako doplněk systému GPS GALILEO projekt EU, prozatím ve fázi vývoje s plánovaným spuštěním v roce 2012; Dne 28. prosince 2005 byla do vesmíru vyslána první technologická navigační družice pro testování komponent tohoto systému (Giove-A). Jednotící označení - GNSS (globální navigační satelitní systémy)

14 Přístroje pro GPS Malé (outdoorové, námořní, letecké, ...) Střední
zásadní funkcí je určení polohy, navíc zobrazení v podkladové mapě Střední větší sběr dat, mapování GIS (podpora GIS formátů) Velké (mapovací a geodetické) stejné jako střední plus geodetické aplikace (přesnost až v milimetrech)

15 GPS „malá“ nebo „outdoorová“

16 GPS „střední“

17 GPS „velká“

18 Zdroje dat GIS Sekundární Primární Vstup dat do GISu:
Geodetická měření GPS DPZ (RS), fotogrametrie Digitální formy tištěných map Kartografické podklady (vlastní nákresy a měření) Vstup dat do GISu: Data přímo v potřebném formátu Různé převody, importy apod. Digitalizace (vektorizace) Skenování

19 Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou
Základní principy DPZ Elektromagnetické záření (spektrum) Interakce s atmosférou – rozptyl, absorpce Interakce s povrchem – odraz, pohlcení, propouštění Objekt je charakterizován: Spektrometrickou křivkou

20 Elektromagnetické spektrum
Žíhlavník & Scheer (1996)

21 Elektromagnetické spektrum

22 Spektrum a propustnost atmosféry
Q=h*c/l l Tuček (1998)

23 Odraz, absorpce, transmise

24 Spektrometrická křivka
Tuček (1998)

25 Záření a povrchy rostlin
Žíhlavník & Scheer (1996)

26 Záření a povrchy rostlin
Žíhlavník & Scheer (1996)

27 Metody získávání dat v DPZ
Dle způsobu záznamu Konvenční (fotografické) Nekonvenční (radary, skenery, tel. kamery) Dle zdroje záření Pasivní (přímé, odražené) Aktivní (radar) Dle druhu nosiče letecké družicové

28 Fotografické metody Fotomateriál Charakteristika Typ Černobílý Gradace
Ortochromatický (0 – 600nm) Panchromatický (ultrafialové a viditelné) Infračervený Multispektrální Barevný Spektrozonální Gradace Denzita Citlivost Zrnitost Rozlišovací schopnost

29 Porovnání infra a panchromatického snímku
čb infra Lillesand and Kiefer (2000)

30 Porovnání infra a barevného snímku
Lillesand and Kiefer (2000)

31 Fotogrametrie Lillesand and Kiefer (2000)

32 Fotogrametrie Lillesand and Kiefer (2000)

33 Nekonvenční (nefotografické) metody
Skenery (P) multispektrální hyperspektrální Televizní kamery (P) Radary (A,P) Termometry (P) Lasery (A)

34 Multispektrální skenery
Snímání kolmo ke trase – across-track (whiskbroom) Lillesand and Kiefer (2000)

35 Multispektrální skenery
Snímání v trase letu – along-track (pushbroom) Lillesand and Kiefer (2000)

36 Hyperspektrální skenery
Lillesand and Kiefer (2000)

37 Hyperspektrální skenery
Lillesand and Kiefer (2000)

38 Lillesand and Kiefer (2000)

39 SRTM – Shuttle Radar Topography Mission
Radary SRTM – Shuttle Radar Topography Mission

40 Letecké nosiče

41

42 Družice Charakteristiky snímačů Poloha družic Spektrální Radiometrická
(snímaný rozsah EM spektra) Radiometrická (bitová hloubka) Časová (frekvence přeletu) Geometrické (rozlišení, velikost scény) Poloha družic Geostacionární (19 – 35 tis. km) Polární (600 – 1500 km)

43 Parametry družicových snímačů
Žíhlavník & Scheer (1996)

44 Landsat

45 Landsat – dráha letu

46 Landsat – dráha letu (2)

47

48 IKONOS

49 IKONOS - Bagdád

50 QuickBird

51

52 Radarsat

53 Enhanced vegetation index – EVI
Satelit NASA Terra Květen

54 Enhanced vegetation index – EVI
Satelit NASA Terra Listopad