0.5 Hệ thống định vị toàn cầu (global positioning system - gps)  (Page 3/3)

Gps chính xác như thế nào?

Lý thuyết cố hữu về độ chính xác của GPS không quá 10m (<= 30 feet). Tuy nhiên, để bảo mật lý do an toàn quốc gia, Bộ Quốc phòng Mỹ (the United State Department Defense), cho chính hệ thống vệ tinh GPS, thường giới hạn độ chính xác có thể đạt được bởi người sử dụng. Thực tế chỉ rõ hiệu suất sai số của máy sẽ không quá 100m (khoảng 300 feet). Thực sự thông tin vị trí kinh vĩ độ đã hiển thị trên GPS nhận sẽ sai số không quá 120 đến 180 feet.

S/a dithering

Độ chính xác được giới hạn bởi tiến trình chính thức được biết như Selective Availability (S/A) và gọi chung là nhiễu ("dithering"). Điều này được thực hiện bởi dữ liệu thời gian đã truyền bởi vệ tinh ở mức độ nhỏ vì vậy kết quả tính toán vị trí dao động xung quanh sai số nhỏ này. Đây là tiến trình ngẫu nhiên quá đơn giản giá trị trung bình sẽ không loại bỏ toàn bộ sai số gây ra. Đơn vị bộ đội chặn lại bằng một thuật toán máy tính (có nghĩa là chương trình) để chống lại hoặc hiệu chỉnh nhiễu. Đây được gọi là mã P (P-Code).

Cao độ (elevation)

Thông tin chính xác về cao độ cung cấp bởi GPS là thông tin vị trí trên bề mặt (toạ độ kinh vĩ độ). Điều này tuỳ thuộc vào địa hình tới vệ tinh, khi các vệ tinh thường ít hoặc nhiều hơn trên bầu trời, góc thu nhận dốc đứng.

Vận tốc (speed)

Ở vận tốc dưới 2 dặm/giờ, ảnh hưởng nhiễu là ảnh hưởng đo vận tốc cung cấp bở GPS; tuy nhiên, ở vận tốc nhanh hơn, ảnh hưởng của nhiễu thì không đáng kể khi nhiễu dần dần rời rạc.

Thực hành sử dụng gps

Hệ thống bản vẽ GPS được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau. Chúng tạo và cập nhật cơ sở dữ liệu GIS trong rất nhiều các lĩnh vực như khoa học tài nguyên thiên nhiên, phân tích và phát triển đô thị, nông nghiệp và khoa học xã hội. Vị trí, thời gian và thông tin thuộc tính được thu thập bằng cách đi bộ, xe đạp, xe môtô và máy bay xung quanh các vị trí quan tâm.

• Ngành hàng hải (Navigation) - được sử dụng chính cho tàu thuỷ và hải phận trên không nhưng phải có sự giám sát ở mặt đất
• Giám sát vi sai (Differential Surveying) (Real time digitizing)- được sử dụng mở rộng cho mục đích giám sát như qui hoạch vùng.
• GPS có thể sử dụng cho cả việc xây dựng bản đồ và các vị trí mới có sẵn trên bản đồ.
• Ứng dụng trong nông nghiệp (Agricultural Applications) – trong quản lý sâu bệnh (Pest management): ứng dụng chính xác thuốc trừ sâu cho cây trồng.

Thu thập dữ liệu gps cho gis

GPS là công cụ hoàn hảo thu thập dữ liệu cho việc xây dựng và bảo quản GIS. Có một vài vấn đề đặc biệt được nhận thấy khi sử dụng GPS để thu thập dữ liệu cho GIS. Chúng ta phải xác định thu thập cái gì, khi nào và ở đâu để thu thập dữ liệu và thu thập dữ liệu như thế nào.

Xác định toạ độ một điểm

Ðể xác định được toạ độ của một điểm thì GPS phải đo được khoảng cách tới ít nhất 4 vệ tinh và vị trí của các vệ tinh.

- GPS nhận được hai loại thông tin dạng mã từ vệ tinh, đó là “almanac” và “ephemeric”:

+ Dữ liệu “almanac”: cho biết vị trí của những vệ tinh ở gần nhau, dữ liệu này được truyền tải và lưu trữ trong bộ nhớ GPS và được cập nhật thường xuyên khi vệ tinh bay.

+ Dữ liệu “ephemeric”: bao gồm quỹ đạo bay, độ cao, vị trí và tốc độ bay của mỗi vệ tinh (lịch thiên văn)

Khi GPS nhận được hai loại thông tin này sẽ xác định được vị trí của các vệ tinh.

Hình 7.4: Đồng hồ xác định thời gian trên vệ tinh (Nguồn : Garmin, 1999)

- Bên cạnh đó GPS cần phải biết khoảng cách từ các vệ tinh đến vị trí cần xác định trên mặt đất, bằng công thức:

s = v * t

s: khoảng cách

v: vận tốc

t: thời gian

Trong công thức này ta chỉ xác định yếu tố thời gian vì vận tốc đường truyền tín hiệu bằng với vận tốc ánh sáng (300.000 km/s)

Thời gian được tính từ lúc vệ tinh truyền tín hiệu đến khi GPS nhận được tín hiệu.

Khi đó GPS sẽ tính được toạ độ tại một điểm bằng phương pháp giao hội cạnh trong không gian.