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全球定位系統

1、什么是全球定位系統?

全球定位系統是由一系列衛星隨時提供高精度的世界范圍的定位和導航信息。準確地說，它是由24顆沿距地球12000公里高　數字地圖是紙制的地圖的數字存在和數字表現形式，是在一定坐標系統內具有確定的坐標和屬性的地面要素和現象的離散數據，在計算機可識別的可存儲介質上概括的、有序的集合。在計算機技術地理信息系統簡稱GIS(Geographical Information System)。它是六十年代開始迅速發展起來的地理學研究技術，是多種大地基準是建立國家大地坐標系統和推算國家大地控制網中各點大地坐標的基本依據，它包括一組大地測量參數和一組起算數據，其中，大地測量參數主要包括作為建立大地坐標系依據的地球橢球的四個重力基準是指絕對重力值已知的重力點，作為相對重力測量(兩點間重力差的重力測量)的起始點。

世界公認的起始重力點稱為GIS國際重力基準。各國進行重力測量時都盡量與國際重力基準相聯系，以檢驗其重力測量的精度并保證測量成果的統一。國際通用的重力基準有1909年波茨坦重力測量基準和1971年的國際重力基準網(IGSN——71)。

中國于1956~1957年建立了全國范圍的第一個國家重力基準，稱為1957年國家重力基本網，該網由21個基本點和82個一等點組成。1985年，中國重新建立了國家重力基準。它由6個基準重力點，46個基本重力點和5個因點組成，稱為1985年國家重力基本網。常數，即地球橢球赤道半徑啊，地心引力常數GM，帶球諧系數J2(由此導出橢球扁率f)和地球自轉角度w，以及用以確定大地坐標系統和大地控制網長度基準的真空光速c;而一組起算數據是指國家大地控制網起算點(成為大地原點)的大地經度、大地緯度、大地高程和至想鄰點方向的大地方位角。學科交叉的產物。地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統，具有以下三個方面的特征：

①具有采集、管理、分析和輸出多種地理實間信息的能力，具有空間性和動態性;

②以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有區域空間分析、多要素綜合分析和動態預測能力，產生高層次的地理信息;

③由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務。

地理信息系統從外部來看，它表現為計算機軟硬件系統;而其內涵是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型，是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統。

系統實施和系統評價

地理信息系統與相關學科的關系和信息科學高度發展的當今，僅靠紙制的地圖和一些零散的數字地圖提供信息以無法滿足需要，取而代之的是在飛機、艦船導航、新武器制導、衛星運行測控和部隊快速反應、軍事指揮自動化以及經濟建設的各個行業中應用的，基于區域性或全國性的數字地圖及各種各樣的地圖數據庫管理系統和地理信息系統。這些系統共同的特點是：信息豐富多樣，提供信息正確及時，修改、檢索、傳輸信息方便快速，并可以對系統中的數據作進一步的分析操作，最后輸出人們關注的專題信息。數據庫技術的應用和信息系統的建立使傳統的紙制地圖的應用發生了質的飛躍，也為地圖產品開辟了一個新的應用天地。但要建立一個數據庫管理系統或者地理信息系統首要解決的問題是地圖信息的獲取即數字地圖的生產問題。度的軌道運行的NAVSTAR GPS衛星組成，不停地發送回精確的時間和它們的位置。 GPS接收器同時收聽3~12顆衛星的信號，從而判斷地面上或接近地面的物體的位置，還有它們的移動速度和方向等。

GPS接收器利用GPS衛星發送的信號確定衛星在太空中的位置，并根據無線電波傳送的時間來計算它們間的距離。等計算出至少3~4個衛星的相對位置后，GPS接收器就可以用三角學來算出自己的位置。

2、全球定位系統的精度

能盡管擁有高精度的原子鐘，定位過程中仍舊潛伏著一些誤差。( SA)是美國國防部為非軍方GPS用戶提供的程序，出于安全方面的考慮，它把定位精度略微降低了一些。當SA起作用時，你的定位的精度在50m~100m之間。即使沒有SA，其他一些誤差也是要考慮的。最明顯的誤差是由于地球電離層的變化引起的，它們對GPS的無線電波的速度有影響。另外一個引起誤差的原因是大氣中的水蒸汽。不過這些誤差都是極小的。目前GPS的精度也可通過DGPS的功能來提高。

3、全球定位系統的用途

軍事上GPS主要用來確定并跟蹤在野外行進中的士兵和裝備的坐標，給海中的軍艦導航，為軍用飛機提供位置和導航信息等。

商業領域GPS主要用在勘測制圖，航空、航海導航，車輛追蹤系統，移動計算機和蜂窩電話平臺等方面。

勘測制圖由一系列的定位系統組成，一般都要求特殊的GPS設備。在勘測方面的應用有：結構和工程勘測、道路測量和地質研究。收集到的數據可以以后再估算，也可以在野外實時使用。制圖過程中使用大量的GIS數據庫的數據，還有紙質地圖的數據。 許多商業和政府機構使用GPS設備來跟蹤他們的車輛位置，這一般需要借助無線通信技術。一些GPS接收器集成了收音機、無線電話和移動數據終端來適應車隊管理的需要。

消費類GPS手持機的價格從幾百元到幾千元不等，它們基本上都有12個并行通道和數據功能。有些甚至能與便攜電腦相連，可以上傳/下載GPS信息，并且使用精確到街道級的地圖軟件，可以在PC的屏幕上實時跟蹤你的位置或自動導航

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（責任編輯：xll）

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