GPS ja GIS (1)

GPS ja GIS.
GPS:
GPS ( pikemalt NAVSTAR GPS on akronüüm sõnadest NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) on ülemaailmne asukohamääramise süsteem, mis loodi Ameerika Ühendriikide Kaitseministeeriumi poolt. GPS seadmed kasutavad asukoha määramiseks vähemalt 24 satelliiti, mis tiirlevad ümber Maa 20 200 km kõrgusel. Satelliitide omavaheline asend on arvestatud nii, et igal ajahetkel peaaegu igas maakera punktis oleks rohkem kui 15° kõrgusel horisondist nähtaval vähemalt 4 satelliiti, mis on piisav täpseks mõõtmiseks. Asukoha määramise täpsus on mõni meeter.
Tööpõhimõte:
GPS vastuvõtja arvutab asukoha kasutades enda ja kolme või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus (signaalis sisaldub mitmesugune informatsioon sealhulgas: satelliidi asukoht, signaali saatmise aeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi.
Süsteemi segmentatsioon:
NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment ( space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment ( user segment (US)).
Kosmose segment:
Kosmose segment koosneb orbiidil olevatest GPS satelliitidest. GPS süsteem on üles ehitatud 24. satelliidile mis on võrdselt jaotatud kuuele orbiidile. Orbiidi kese paikneb maakera keskpunktis . Kõik kuus orbiiti on ekvaatori suhtes umbes 55° nurga all. Orbiitide omavaheline nurk on 60°. Orbiidi kõrguseks on 20 200 km ja orbiidi raadiuseks 26 600 km. Kõik satelliidid teevad kaks tiiru umber maakera ühe sideerilise päeva jooksul.
Alates 2007. aasta septembrist on süsteemis kasutusel 31 satelliiti.
GPS vastuvõjad. Sateliit . mille abil GPS vastuvõtja
asukohta määrab.
GIS:
Geoinfosüsteem ehk GIS on automatiseeritud süsteem ruumiliste andmete kogumiseks, haldamiseks, säilitamiseks, päringute teostamiseks, analüüsiks ja esituseks.
Geoinfosüsteem kasutab geograafia põhitõdede uurimiseks arvuteid ja tarkvara . GIS aitab leida asukohta uutele ettevõtetele ja jälgida keskkonnaseisundit. GIS aitab leida kõige kiiremaid marsruute ja uusi turundusväljavaateid.
GIS võtab andmebaaside ridadest ja veergudest numbrid ja sõnad ning asetab need kaardile. Kui oled kaupluseomanik, siis näitab oma andmete kaardile kandmine seda, millistes piirkondades on palju kliente. GIS aitab inimesel vaadelda, mõista, esitada küsimusi, tõlgendada ja visualiseerida andmeid, mis ridade ja veergude puhul lihtsalt ei ole võimalik.
Kui andmed on kaardile kantud , võid tõstatada uusi küsimusi. Võid küsida "kus?", "miks?" ja "kuidas?" ning olemasolevat kohainformatsiooni kasutades leida vastused, mis aitavad langetada paremaid otsuseid.
Joonis 1. Erineval kujul olevate ja erinevatest allikatest pärinevate andmete integreerimine GIS-i abil.
GIS seisneb korrapärade leidmises
Tänapäeval olemasoleva tohutu informatsioonihulga juures on GIS võtmevahendiks selle kõige mõistmisel. Kuna kohaga on seotud nii palju informatsiooni, siis aitab GIS leida korrapära, mida me ilmselt ilma kaardita ei suudaks leida.
GIS-i abil saab koostada temaatilisi kaarte (väärtuse järgi kodeeritud kaardid), mis aitavad korrapärasust illustreerida. Liiklusõnnetuste uurimiseks võime kõigepealt koostada kaardi, kuhu kanname iga õnnetuse asukoha. Edasi võib õnnetused kodeerida toimumisaja järgi. Võime kasutada üht värvi öösel toimunud õnnetuste jaoks ja teist värvi päeval toimunud õnnetuste jaoks ning sellisel juhul näeme tõenäoliselt palju täielikkumat korrapära.
Klientide kodude ja töökohtade kaardistamine aitab pankadel leida paremaid asukohti sularahaautomaatidele. Kuritegude kaardistamine aitab leida kohad, kus on vajadus suurema politsei järelvalve järgi.
Geoloogia ja maapinna temperatuuride kaardistamine aitab geolooge mineraalide, nafta , maagaasi ja teiste maapõuevarade otsimisel . Kui nad suudavad leida tõenäoliste asukohtade korrapära, siis saab hoida kokku raha ning väheneb puurimise negatiivne mõju keskkonnale.
Linna pargialade kaardistamisega võib linnavalitsus tuvastada vajaduse uute roheliste alade järgi. Lindude rändeteede kaardistamine aitab kaitsta ohustatud liike.
GIS aitab meil leida korrapärasusi nii tehis - kui looduslikele aladel ning aitab aru saada maailmas toimuvatest protsessidest.
GIS seisneb probleemide lahendamises.
Vahel tuleb meil koostada uusi korrapärasid või olemasolevaid ümber kujundada. Igasugused planeerijad (linnaplaneerijad, keskkonnaplaneerijad, äriplaneerijad) teevad seda iga päev. Nende ülesanne on koostada selline raamistik , et areng oleks pideva kontrolli all ja sellest saaks kasu võimalikult paljud inimesed, samas tuleb arvestada ka loodusvarade säilitamist.
Iga päev tuleb ettevõtetel vahendada kaupu ja teenuseid kogu linna klientidele. Igal autol on klientide külastamiseks oma marsruut . GIS-i abil saab leida kõige ökonoomsema marsruudi.
Metsanduses tuleb hoolitseda olemasolevate ja juurde kasvavate puude eest, kindlustamaks pidevat ehitusmaterjali varu. GIS aitab ostustada, kus täna raiet teha ja kus homme uusi puid istutada.
Paljude ettevõtlusalade organisatsioonid (näiteks tööstuse ja panganduse) peavad täitma valitsuse poolt kehtastatud keskkonnakaitse ja siseriikliku kaubanduse nõudeid. GIS aitab ettevõtetel täita nii kohalikke kui riiklikke nõudeid.
Üleujutuste ja orkaanide korral päästab päästeamet palju elusid ja vara. GIS aitab leida varjupaiku, jagada toitu ja arstiabi ning vajaduse korral evakueerida inimesi.
GIS aitab meid ka telekommunikatsiooniprobeelmide korral. Kui telefonid ei tööta, siis järelikult on mingis võrguosas ühendus katkenud. GIS-i abiga saame üles leida katkenud ühendusega võrguosa. Seda informatsiooni kasutades saavad telefonivõrgu töötajad ühenduse jälle taastada.
GIS on osa Meie maailmast:
Kui sa täna hommikul tule põlema panid, siis tõenäoliselt aitas mingi GIS tagada elektri Sinu toa valgustamiseks. Kui Sa ostsid täna värskeid puuvilju , siis on tõenäoline, et GIS aitas majandada maad ja arvutada taime väetisevajaduse. Kui sa vaatasid mõnd Internetis olevat kaarti, siis on ilmselt tegemist GIS-i abil koostatud kaardiga .