Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Transkript

1 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky

2 DUM-III2-T Mgr. Tomáš Vacek, Mgr. Pavel Hrubý

3 Mapování a dálkový průzkum Země Navigace a GPS VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 3

4 (DPZ) je moderní metoda získávání informací o objektech a jevech na povrchu planety Země bez nutnosti fyzického kontaktu. Základem metody dálkového průzkumu je využití dvou následujících poznatků: Systém dálkového průzkumu tvoří oblast sběru, přenosu a úpravy dat, tzv. technická stránka a oblast analýzy a interpretace dat - zpracování prostorové informace. VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 4

5 Letecké snímkování bylo poprvé použito již před více než sty lety. V dnešní době se jedná o pořizování snímků speciálními fotogrammetrickými kamerami doplněnými o zařízení pro odstranění smazu a systémem GPS/IMU pro přesné určení polohy kamery v době snímkování. Ukázka digitálního modelu povrchu (vegetace je v 3D) VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 5

6 V současné době se pro pořizování družicových snímků používá mnoha různých družic. Mezi nejznámější patří: rodina družic Landsat - provozuje NASA (USA) a její archiv obsahuje data už od r. 1972; rodina družic SPOT - provozuje CNES (Francie); rodina družic NOAA; rodina družic IRS - provozuje indická vesmírná agentura; družice Ikonos - první komerční družice s rozlišením až 1 m; družice Quickbird - první komerční družice s rozlišením až 60 cm. Družice Landsat 7 snímající Zemi. VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 6

7 Dálkový průzkum Země má rozsáhlé využití jak v přírodních, tak humanitních vědách. Mezi typické aplikace patří: Archeologie Vyhledávání a dokumentace archeologických památek Geologie Detekce zlomů v zemské kůře Litologické mapování Ekologie Mapování biotopů Geografie Mapování využití země (land use) Zemědělství Mapování heterogenity půdy a mapování pozemků s zemědělskými kulturami VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 7

8 Letecký pohled na Grézac z prehistorického období; velké galské pohřebiště s různými strukturami kruhového nebo čtvercového tvaru VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 8

9 Globální družicový polohový systém (anglicky Global Navigation Satellite System, zkratkou GNSS) je služba umožňující za pomoci družic autonomní prostorové určování polohy s celosvětovým pokrytím. Uživatelé této služby používají malé elektronické rádiové přijímače, které na základě odeslaných signálů z družic umožňují vypočítat jejich polohu s přesností na desítky až jednotky metrů. Přesnost ve speciálních nebo vědeckých aplikacích může být až několik centimetrů až milimetrů. V roce 2013 je plně funkční systém provozovaný armádou USA NAVSTAR GPS a Ruský GLONASS, uvedený do plného operačního stavu v roce Vývoj probíhá na evropském GNSS Galileo, čínském Compass, s jejich uvedením do provozu se počítalo po roce 2012, ale dosud (2013) nejsou v plném provozu. VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 9

10 Zjednodušeně lze družicové polohové systémy popsat jako družicový rádiový dálkoměrný systém Dálkoměrný systém je takový, kdy se poloha nějakého objektu určuje ze vzdáleností od bodů se známou polohou. Např. v krajině může určit svoji polohu pomocí mapy a dalekohledu, který umí změřit vzdálenost od pozorovaného objektu. Dalekohledem změříme vzdálenost ke dvěma význačným objektům, které jsou zároveň na mapě a kružítkem na mapě nakreslíme kolem každého objektu kružnici o změřeném poloměru. Naše poloha je v jednom z průsečíků obou kružnic (existují dvě řešení). Rádiový systém pro měření určitého parametru využívá rádiových vln. Rádiový dálkoměrný systém k měření vzdálenosti využívá rádiových vln takto: Do bodu se známou polohou je umístěn vysílač, který vysílá rádiové vlny s časovými značkami. V bodě, jehož poloha se měří, umístíme přijímač, který porovnává časové značky se svými hodinami. Tím je možno změřit zpoždění, tj. jak dlouho trvalo rádiové vlně, než k přijímači dorazila. Protože se radiové vlny pohybují známou rychlostí, stačí pro výpočet požadované vzdálenosti vynásobit změřené zpoždění touto rychlostí. Družicový je systém označován proto, že body se známou polohou jsou družice obíhající Zemi. Proto musí být v jejich vysílání nejen časové značky, ale i parametry dráhy dané družice, z nichž lze polohu při odeslání zprávy vypočítat. Geometrické znázornění hledání polohy pomocí těžiště v průniku tří kružnic. VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 10

11 Formát souřadnice určuje způsob zápisu číselných údajů. Vždy se jedná o ten samý údaj, jen zapsaný jiným způsobem. Zápisy mohou mít následujíci podobu Stupně (50,25345 ) - v GPS jako formát DD.ddddd Stupně Minuty' (50 14,326') - v GPS jako formát DD MM.mmm (tento formát je primárně využíván v Geocachingu) Stupně Minuty' Vteřiny" (50 14' ") - v GPS jako formát DD MM SS.sss VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 11

12 VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 12

13 Geocaching [anglicky džiokešin, česky geokešink] je hra na pomezí sportu a turistiky, která spočívá v použití navigačního systému GPS při hledání skrytého objektu zvaného cache, o němž jsou známy jen jeho geografické souřadnice. Při hledání se používají běžné turistické přijímače GPS. Člověk, zabývající se geocachingem, bývá označován slovem geocacher. VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 13

14 Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Dálkový průzkum Země [online]. c2013 [citováno ]. Dostupný z WWW: <http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=d%c3%a1lkov%c3%bd_pr%c5%afzkum_ze m%c4%9b&oldid= > Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Fotografie ze vzduchu [online]. c2013 [citováno ]. Dostupný z WWW: <http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=fotografie_ze_vzduchu&oldid= > VY_32_INOVACE_T Elektronická podpora zkvalitnění výuky 14