WYKORZYSTYWANIE URZĄDZEŃ I OPROGRAMOWANIA GPS W WIELKOOBSZAROWYCH DZIAŁANIACH OCHRONNYCH PTAKÓW NA ŚRODKOWEJ WIŚLE
mgr Arkadiusz Buczyński, dr Dariusz Bukaciński i dr Monika Bukacińska
Wielkoobszarowe działania ochronne - monitoring
CZYNNA OCHRONA GATUNKOWA
Wielkoobszarowe działania ochronne - monitoring - redukcja liczebności drapieżnych ssaków
CZYNNA OCHRONA GATUNKOWA
Wielkoobszarowe działania ochronne - monitoring - redukcja liczebności drapieżnych ssaków
- ochrona miejsc lęgowych ptaków - ogrodzenia elektryczne - atrapy / inkubatory
CZYNNA OCHRONA GATUNKOWA
Wielkoobszarowe działania ochronne
Geomatyka
GNSS
GIS
(Global Navigation Sattelite Systems)
(Global Information Systems)
RS (RS – Remote Sensing)
GEOMATYKA Dziedzina wiedzy zajmująca się: - pozyskiwaniem - przechowywaniem - utrzymywaniem - interpretacją - analizą - prezentacją - przesyłaniem - wykorzystaniem informacji geoprzestrzennej odniesionej do powierzchni Ziemi
GIS
GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEMS GEOGRAFICZNE SYSTEMY INFORMACYJNE SYSTEMY INFORMACJI PRZESTRZENNEJ
Zespół środków technicznych (system komputerowy), prawnych i organizacyjnych, których celem jest gromadzenie, analiza i udostępnianie danych o charakterze przestrzennym.
GIS
SKŁADNIKI SYSTEMU
- twórcy i użytkownicy - sprzęt komputerowego - oprogramowanie
- bazy danych geograficznych - procedury (zasady dostępu do różnych baz danych i ich aktualizacji w sieci www)
GNSS Globalne Systemy Nawigacji Satelitarnej GNSS (Global Navigation Sattelite System) - GPS (Global Positioning System) Globalny System Pozycjonowania
system amerykański
- GALILEO
– europejski
- Beidou
– chiński
- DORIS
– francuski
- GLONASS
– rosyjski
GPS SEGMENT SATELITARNY
32 SATELITY
- 28 stale aktywnych - orbita 20200km - okrążają ziemię w 12h - każdy posiada min. 3 zegary atomowe - system NUDET - okres użytkowania 10 lat
GPS SEGMENT NAZIEMNY
14 STACJI NADZORU
- centralna w Colorado Springs - 13 stacji monitorujących - rozmieszczone równomiernie - każdy satelita jest śledzony przez min. 2 stacje nadzoru
ZADANIA REALIZOWANE PRZEZ STACJE NAZIEMNE
GPS
Stacja centralna
Stacje monitorujące
- odbiór informacji z satelitów
- ciągły odbiór sygnałów satelitarnych GPS
- odbiór danych ze stacji naziemnych
- nadzorowanie poprawności działania segmentu kosmicznego
- przekazywanie informacji do stacji
- przesyłanie informacji o wynikach nadzoru do
naziemnych
Głównego Centrum Kontroli
- wysyłanie depeszy nawigacyjnej
- śledzenie oraz telemetryczne sprawdzanie orbit satelitów
- nadzór pracy stacji naziemnych
- zbieranie danych do poprawek jonosferycznych i pomiaru czasu
- decyzje naprawie oraz wymianie elementów nawigacji GPS - decyzje o korektach orbit - współpraca z instytucjami wspomagającymi nawigację satelitarną
Źródło: https://technologiagps.org.pl/
Działanie odbiornika GPS
- aktualizacja almanachu (położenie satelitów) - aktualizacja efemerydy (odchylenie położenia satelitów) - synchronizacja zegara
- obliczenie odległości od satelity (w momencie wysłania sygnału) na podstawie: - odebranego sygnału
- prędkości rozchodzenia się fal radiowych - znanej pozycji satelity
Dokładność pozycjonowania
- zależna od: - układu satelitów - przeszkód terenowych - zakłóceń przez inne sygnały elektromagnetyczne
- do 1 maja 2000 r.: ok. 100m (system Selective Availability) - od 1 maja 2000 r.: 4-12m (<20m)
- do wyznaczenia położenia geograficznego potrzeba min. 3 satelitów - do wyznaczenia wysokości npm potrzeba min. 4 satelitów http://www.asgeupos.pl/index.php?wpg_type=tech_rtk
- dla obliczania wysokości jest ok. 3x mniejsza, niż długości i szerokości geograficznej
Źródła błędów pomiarów satelitarnych - błędy orbit satelitów
± 2,5m
- błędy zegarów satelitów
± 2,0m
- zakłócenia troposfery
± 0,5m
- zakłócenia jonosfery
± 5,0m
- efekt wielodrożności sygnału ± 1,0m - błędy odbiornika http://www.asgeupos.pl/index.php?wpg_type=tech_rtk
± 1,0m
Zwiększanie dokładności pomiarów GPS
Wielokrotne pomiary Średnia z minimum 50 pomiarów Poprawki wysyłane przez satelity geostacjonarne WAAS/EGNOS (Wide Area Augmentation System / European Geostationary Navigation Overlay Service)
Maksymalna dokładność 2-3m Poprawki wysyłane przez naziemne stacje kontrolne DGPS (Differential GPS) – sieć poprawek przesyłanych drogą radiową lub GSM z naziemnych stacji kontrolnych W Polsce ASG-EUPOS (aktywna sieć geodezyjna EUPOS) – 125 stacji rozmieszczonych co ok. 70km – maksymalna dokładność od 5cm do 1cm (osiągana w obróbce komputerowej) RTK/RTN-GPS (Real Time Kinematics/Real Time Network GPS) – maksymalna dokładność do ok. 1cm w czasie rzeczywistym
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych - dane przestrzenne
- położenie geograficzne - wartość mierzonej zmiennej - czas
Pozyskiwanie danych przestrzennych: - kosztowne - czasochłonne - pracochłonne
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
METODY POZYSKIWANIA DANYCH PRZESTRZENNYCH - pomiary GPS
- dane przestrzenne
- digitalizacja map analogowych
- dodawanie danych opisowych powiązanych z położeniem geograficznym - teledetekcja - zdjęcia lotnicze (samoloty, drony, balony)
- zdjęcia satelitarne
Technika obrazowania - obrazy w zakresie światła widzialnego / podczerwieni / ultrafioletu - obrazy radarowe - obrazy laserowe
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych - dane przestrzenne
MODELE DANYCH PRZESTRZENNYCH Rastrowy
zdjęcie cyfrowe, skan
- przeznaczony głównie dla danych ciągłych - składa się z mozaiki kwadratów zwanych komórkami lub pikselami - położenie komórki w przestrzeni jest określone przez jej rozmiar oraz
współrzędne jednego z jego rogów - każdy piksel zawiera jedną wartość zmiennej - dokładnie w jego środku lub średnią dla jego powierzchni Wektorowy
mapy papierowe
- przeznaczony głównie dla danych dyskretnych - podstawowym elementem konstrukcyjnym jest punkt - typy warstw wektorowych
- punkty - linie - wieloboki (poligony)
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
Mapy są modelem powierzchni Ziemi - analogowym (mapy papierowe) - numerycznym (mapy cyfrowe lub zdigitalizowane mapy analogowe)
- mapy Mapy numeryczne są cyfrowym modelem rzeczywistości stworzonym z danych przestrzennych
Podstawowe cechy map - skala
- odwzorowanie - symbolizacja - generalizacja
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
Numeryczny model terenu - dyskretna (punktowa) reprezentacja wysokości terenu, wraz z algorytmem
interpolacyjnym umożliwiającym obliczenie wysokości w dowolnym punkcie obszaru,
- numeryczne modele terenu
dla którego model został zbudowany GRID
TIN
https://www.geoportal.gov.pl/dane/numeryczny-model-terenu
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- mapy pokrycia terenu - mapy wegetacji
J. Urbański 2012 „GIS w badaniach przyrodniczych”
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- mapy zagrożeń powodziowych
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
modelowanie i przewidywanie - spływu wód powierzchniowych
SPI – Indeks Siły Spływu (Stream Power Index) J. Urbański 2012 „GIS w badaniach przyrodniczych”
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
modelowanie i przewidywanie - spływu wód powierzchniowych
- rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń
https://www.myslenice.pl/ostrzezenie-zanieczyszczenie-powietrza,art-1557
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów - orientacja i nawigacja w terenie
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów - orientacja i nawigacja w terenie
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów - orientacja i nawigacja w terenie - tworzenie map
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów - orientacja i nawigacja w terenie - tworzenie map
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- monitoring - inwentaryzacja zasobów - orientacja i nawigacja w terenie - tworzenie map
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych - prognozowanie rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu i wodzie - ocena ekspozycji na zanieczyszczenia - ocena wpływu działalności człowieka na środowisko
https://leica-geosystems.com/pl-pl/products/airborne-systems/bathymetric-lidar-sensors/leica-hawkeye
Zastosowanie urządzeń GPS w badaniach terenowych
- kierunek badań
http://www.asgeupos.pl/index.php?wpg_type=tech_rtk
https://geoline.pl/lidar-czy-fotogrametria/
☺
https://www.dizaster.pl/
https://www.sport-shop.pl/
Dziękuję