单元1讲义3S科技简介970130.DOCVIP

『3S』科技簡介 一、前，自從快速普及後，3S技術也從貴族式應用走向普。，隨著資訊家電(IA)產品的興起，3S技術也將掀起個人化的應用風潮，例如汽車衛星導航，電子地圖服務，車輛監控派遣系統，個人旅遊導覽系統，…等。GIS、…等說明。 (一)GPS(Global Positioning System)衛星定位系統歐盟花費四十多億美元伽俐略的，預計將於二○○八年投入運行。通過三十顆衛星和多個地面站，該可以建立一個超精確的導航和定位系統，用於民用和軍事用途。* GPS衛星訊號 載 波 PRN(虛擬隨機亂數雜訊) * λP = 30 m，λC/A= 300 m。 (2)控制部份：(Control-Segment)控制衛星之地面監視站及控制中心。 整個GPS系統包含有一個主控制站，五個監視站其中三站設有地面天線。 A.主控制站位於美國科羅拉多州春田市的聯合太空控制中心。 B.監視站分別位於科羅拉多州春田市、夏威夷、關島、Ascencion、Diego Garcia。 監視站擁有一個GPS雙頻接收站、標準原子鐘、感測器、資料處理機、 WGS 84座標。 監視站每天24小時不斷地追蹤每一顆衛星，並將每1.5秒的虛擬距離觀測量及觀測所得之氣象資料及電離層資料聯合求解得每15分鐘一組之勻化數據，然後將數據傳送至主控站。 C.主控制的功能為接收由五個監視站傳輸來的數據，並計算出：衛星星曆資料、衛星時錶修正量參、電離層延遲之改正參數。 再經由地面天線傳送至衛星，以更新衛星內之資料。另外，主控制站同時對衛星做軌道修正計算，再發出控制命令或取消功能不良的衛星由預備衛星取代，地面天線利用 S 頻道之無線電波傳送資料到衛星，正常情況每8小時傳送一次。 (3)使用者部份：(User-Segment)能夠接收GPS衛星訊號之接收儀。 對測量而言使用者的設備含有：如圖(一) A.一付天線。 B.一部接收儀。 C.記錄器。 D.顯示幕。 E.資料處理器。 F.電力供應設備。 接收儀視其如何應用GPS訊號內之資料而有不同之設計方法。有些可接收電碼內隱含資料及衛星訊息，可由衛星訊息及電碼資料從事即時性導航定位；有些則不需用電碼，而利用後處理之星曆作輔助，無法從事即時性定位。 若接收儀可同時接收雙頻(L1及L2)資料，則可用於消除第一階之電離層折射影響。 我們一般民間所能擁有及應用的，就是第三部份。計算原理為：每個太空衛星在運行時，任一時刻都有一個座標值來代表其位置所在(已知值)，接收機所在的位置座標為未知值，而太空衛星的訊息在傳送過程中，所需耗費的時間，可經由比對衛星時鐘與接收機內的時鐘計算之，將此時間差值乘以電波傳送速度(一般定為光速)，就可計算出太空衛星與使用者接收機間的距離，如此就可依三角向量關係來列出一個相關的方程式。一般我們使用的接收機就是依上述原理來計算出所在位置的座標資料，每接收到一顆衛星就可列出一個相關的方程式，因此在至少收到三衛星後，即可計算出平面座標(經緯度)值，收到四顆則加上高程值，五顆以上更可提高準確度，這就是 GPS 的基本定位原理。一般來說，使用者接收機每一秒鐘的座標資料都是必威体育精装版的，也就是說接收機會自動不斷地接收衛星訊息，並即時地計算其所在位置的座標資料，如此使用者便不需擔心是否接收機顯示的資料太舊或是不準確了。Geographic Information System)地理資訊系統 1.GIS含義 「地理資訊系統是一套架構在電腦系統上，用以協助使用者針對地理資料予輸入、儲存、管理、處理、分析與輸出，以達使用者所欲達到的處理或決策的目標；地理資訊系統係將真實世界所呈現的地理資料，經以應用目的篩選為地理資料模型，由模型於電腦中以地理資料結構處理；該系統以空間資料與非空間資料(屬性資料)分別為資料庫，透過系統連接而成為地理資料庫，以此地理資料庫為主體，以電腦系統為輔助工具，進行各式電腦內部的運算及(或)邏輯計算，以產生對所欲求解決之各種問題適切的解答。」(黃培毓，2000) 所謂的地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）是由地理學、資訊、系統三大部分組合而成，地理學描述了實體空間物件，資訊則為空間物件之相關屬性資料，至於系統乃是利用資訊技術作為分析處理工具。廣義而言，一般對地理空間資料加以分析、應用、處理的各種系統皆可稱為地理資訊系統。 2. 地理資訊系統的源起 在1960年代，加拿大政府意識到天然資源有限，各項土地運作方式必須有效加以管理與規劃。於是，國會通過「農業及鄉村開發法案」賦予政府直接參與土地使用變更運作，政府便展開全加拿大土地利用現況調查。 當時在Ottawa(渥太華)任職於一家航測公司的Roger F. Tomlinson(被譽為GIS之父)向政府提出利用電腦的能力