Как ГНСС используется в геодезии?
Геодезия – это наука об измерении и мониторинге размеров и формы Земли. Геодезисты в основном присваивают адреса точкам по всей Земле. Если бы вы вставили булавки в модель Земли и затем дали бы каждой из этих булавок адрес, вы бы сделали то, что делает геодезист. Изучая высоту, углы и расстояния между этими точками, геодезисты создают пространственную систему отсчета, которую может использовать каждый.
Строительство дорог и мостов, проведение топографических изысканий и составление карт — вот некоторые из важных видов деятельности, которые зависят от системы пространственной привязки. Например, если вы строите мост, вам нужно знать, с чего начать по обе стороны реки. Если вы этого не сделаете, ваш мост может не сойтись посередине.
Поскольку позиционирование и навигация стали фундаментальными для функций общества, геодезия становится все более важной.
Геодезия помогает транспортной отрасли обеспечить безопасность и надежность, одновременно снижая затраты. Без геодезии самолеты могли бы приземляться рядом с аэропортами, а не в них, а корабли могли бы попадать на землю. Геодезия также помогает судоходным компаниям экономить время и деньги за счет сокращения маршрутов судов и самолетов и снижения расхода топлива.
Геологи, океанографы, метеорологи и даже палеонтологи используют геодезию для понимания физических процессов на Земле, над ней и внутри нее. Поскольку геодезия производит чрезвычайно точные измерения (до сантиметра), ученые могут использовать ее результаты, чтобы точно определить, насколько изменилась поверхность Земли за очень короткие и очень длительные периоды времени.
Поверхность Земли меняется по многим причинам. Например, ее поверхность поднимается и опускается примерно на 30 сантиметров каждый день из-за гравитационного воздействия Луны и Солнца. Самый внешний слой Земли, кора, состоит из дюжины или более «плит», которые движутся по морю расплавленной породы, называемой магмой, которая течет под поверхностью Земли.
Тектоника плит — это научная дисциплина, которая изучает, как эти плиты смещаются и взаимодействуют, особенно в связи с землетрясениями и вулканами. Хотя эти явления носят жестокий характер и обычно затрагивают большие территории суши, даже более мелкие явления, такие как эрозия и ураганы, оказывают влияние на формирование поверхности Земли. Геодезия помогает нам точно определить, где и насколько меняется поверхность Земли.
Геодезическое использование GPS
Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) — это общий термин для обозначения реализованных или планируемых систем спутникового позиционирования. В настоящее время существует четыре глобальные навигационные спутниковые системы: американская GPS, российская ГЛОНАСС, европейская Galileo и китайская BeiDou. Дополнительные региональные и дополнительные системы, такие как WAAS и EGNOS, разрабатываются для поддержки GNSS с точки зрения доступности, целостности и надежности.
Все современные ГНСС являются пассивными системами. Основные компоненты централизованы и не могут быть подвержены влиянию пользователя. Пользователь GNSS принимает спутниковые сигналы и может рассчитать свое положение, скорость и время. Хотя ГНСС разрабатывалась для навигационных приложений (абсолютного позиционирования) с точностью в метровом диапазоне, она образует более одной системы измерений и может использоваться для высокоточных геодезических задач. С этой целью все возникающие ошибки, такие как задержки распространения в тропосфере и ионосфере, ошибки спутниковой орбиты и эффекты многолучевости, должны устраняться посредством измерений, методов оценки, моделей или использования справочных данных. Кроме того, для этих приложений незаменимо использование фазовых наблюдений и позиционирования с точностью до сантиметра.
ГНСС предлагает бесчисленные возможности применения в самых разных сферах жизни. Помимо навигационных приложений на судах, автомобилях и самолетах, GNSS может использоваться для решения геодезических задач. Например, съемка недвижимости, инженерные изыскания (сеть туннелей, контроль плотин) или геодинамика (наблюдение за движением плит или деформацией земной коры с помощью постоянных измерений, наблюдение сейсмических движений, вызванных землетрясениями) или мониторинг атмосферы (тропосферы и ионосферы).
