62.3D карты. Способы создания и использования трехмерных карт.

Окно, которое позволяет Вам представить карты в виде трехмерной модели.

Построение 3D изображения реализовано на базе GRID-модели ( растр, имеющий атрибутивную информацию). 3D карты можно вращать, сдвигать, менять точку наблюдения, масштабировать, включать режим освещения, «натягивать на них» другие слои. Само визуальное представление может иметь вид обычной поверхности и каркасной модели. Использование: визуализация, определение видимости между точками, построение горизонталей, разрезы местности. Построение трехмерной модели. Для построения трехмерной модели местности могут использоваться: векторная карта, матрица высот, триангуляционная модель рельефа (TIN-модель), классификатор карты, библиотека трехмерных изображений объектов, цифровые фотоснимки местности и цифровые фотографии объектов местности. Состав исходных данных может быть разным и зависит от того, какого вида модель необходимо получить.По сложности создания и назначению трехмерные модели делятся на:

- типовые(типовые трехмерные модели создаются по планам городов, топографическим или обзорным картам. Они содержат поверхность рельефа местности, строения, объекты дорожной сети, трубопроводы, колодцы, светофоры, объекты растительности, гидрографии и другие объекты простой формы.)

- детальные(трехмерные модели детального вида описывают местность с объектами, вид которых настраивается индивидуально, и создаются по планам городов. Модели детального вида содержат поверхность рельефа местности, типовые объекты и объекты, объемное изображение которых приближается к их реальному виду на местности (архитектурные строения с подъездами, трубами, лифтовыми башенками, элементами оформления и др.). -тематические(тематические модели создаются по тематическим картам и используются для оформления статистических диаграмм. Одним из примеров использования технологии построения тематической модели может быть создание трехмерной модели местности по карте оперативной обстановки.)

трехмерная визуализация поверхностей и картографических объектов (точек, линий, полилиний, полигонов). Функции настройки вида поверхности: выбор угла наклона, масштаба, способа отрисовки (отмывки, «сеточная модель»), настройка цвета и палитры, свойств отображения – коэффициентов рассеивания, отражения и прозрачности, определение точки фокуса, точки наблюдения и угла отображения поверхности в перспективе. Сохранение поверхности в форматах: ТАВ (растр в формате TIFF и таблица привязки MapInfo), VRML 2.0, STL(TIN);.

9.Дифференциальный способ определения координат. Типы каналов передачи дифференциальных поправок. Способы дифференциальной коррекции. Система дифференциальной коррекции waas. Точность dgps.

Дифференциальный режим GPS. Работают минимум 2 станции: 1 станция – базовая (координаты базовой станции известны) (В); вторая – мобильная (роверная) станция (несколько), координаты определяются одновременными наблюдениями (r). При обработке одновременных наблюдений существует возможность исключить системные ошибки. Пусть - измерения (с ошибками);R_B, R_R – точные (известные) координаты базовой станции. . Если расстояние небольшое, то ∆R_B=∆R_R: ,R_R – исправленные координаты роверного приемника, полученные в системе координат базовой станции. Исправленные координаты роверного приемника – дифференциальная коррекция. Методы дифференциальной коррекции. 1. По времени коррекции: а) постобработка. Роверные файлы записываются в накопитель, а потом выполняется совместная обработка базового роверного файла; б) передача поправок в реальном времени; в) инверсный режим реального времени. Измерения с роверных приемников передаются на базовую станцию и там корректируются. Используется при отслеживании автотранспорта. 2. По тому, что корректируется: а) коррекция по навигационному параметру ρ. - измерения псевдодальности;R^S – геоцентрический вектор спутника; ρ_B^S – точное (вычисленное) значение псевдодальности. ρ_B^S=(R^S-R_B), R_B – точные координаты базовой станции. Для всех спутников над горизонтом рассчитываются точные псевдодальности. - поправка псевдодальности. Исправленная псевдодальность:. Недостатки: приходится высчитывать псевдодальности для всех спутников, нужно иметь информацию о положении спутников, следовательно, большой объем вычислений, следовательно, удорожание аппаратуры. б) дифференциальная коррекция координат.. Достоинства: проще, нагляднее. Недостатки: ограничение дальности действия, т.к. наблюдение одних и тех же спутников на базе и на ровере. ШирокозонныеDGPS. RTCM – радиотехническая комиссия по морской службе – разработали специальный формат передачи данных (дифференциальных поправок) в реальном времени. RTCM SC104. Сети постоянных действующих базовых станций DGPS делятся на: 1. Локальные – зона действия 50-200 км, точность 2-4,5 м, 1 базовая станция. 2. Региональные – зона действия 400-2000 км, точность 1-2 м, несколько базовых станций. 3. Широкозонные – зона действия ≈5000 км, точность 2,5-5 м, сеть базовых станций и центр управления информацией по спутникам, информация передается через спутники. Съемки с кодовыми приемниками дифференциальным методом: 1) требования к базовым станциям. Установки на базовой станции и на коверном приемнике: а) динамический ход (LAND, SEA, AIR, STATIC); б) режим позиционирования (2D, 3D, auto 2D/3D, overderermined 3D); в) SNR, MASK – минимальное значение отношения сигнала к шуму. 2) режим: а) статика – приемник неподвижен, много записей на 1 точке (осредняются – минимальное время 2-3 с); б) кинематика – приемник подвижен, запись в файл через определенное расстояние или через определенное время. В каждой точке 1 запись.

WAAS (англ. Wide Area Augmentation System) — глобальная американская система распространения дифференциальных поправок. Разработана в США для повышения точности позиционирования и достоверности данных навигационных GPS систем. В первую очередь предназначена для применения в авиации. Международная организация гражданской авиации именует системы такого типа Satellite Based Augmentation System (SBAS). В Европе и Азии на основе WAAS созданы и функционируют аналогичные системы. Сигналы WAAS транслируются с нескольких геостационарных спутников над территорией США, и принимаются GPS-навигаторами с помощью одного или нескольких из каналов. Сигнал WAAS содержит коррекции(поправки) к GPS сигналам, используя которые GPS-приемник значительно улучшает точность позиции. Наземный сегмент WAAS. Сеть базовых станций (WRS), расположенных на всей территории Соединенных Штатов Америки, формирует поправки. Каждая из станций оборудована GPS аппаратурой и специальным программным обеспечением, предназначенным для приема GPS сигналов, анализа полученных измерений, вычисления ошибок ионосферы, отклонений траекторий и часов спутников. Эти данные передаются на центральную станцию управления (Master Station — WMS), где повторно обрабатываются и анализируются с учетом измерений, полученных со всех базовых станций сети. Затем корректирующая информация передается на геостационарные спутники и уже оттуда ретранслируются пользователям. Космический сегмент представляет собой 6 геостационарных спутников, выполняющих прием и ретрансляцию корректирующей информации по зоне своей видимости (в нее входит вся территория США и ее окрестности). Сигнал WAAS передается на той же частоте, что и сигнал C/A L1 системы GPS, и имеет схожую структуру кодирования. Формат сигнала определяет внутри сообщения различного типа. Каждый тип несет свою часть информации.Преимущества. Предоставляет бесплатную, полную и точную информацию о текущем состоянии системы GPS. Позволяет существенно улучшить качество рассчитываемой приемником позиции (грубо - в два раза). Гарантирует точный выход и посадку авиационного судна на любой аэродром в зоне действия (независимо от технической оснащенности самого аэродрома) 24 часа в сутки. Делает более надежным гражданское судоходство и авто-навигацию и вообще гражданскую навигацию.

12. Системы геоцентрических координат WGS-84 и ПЗ-90 в спутниковых технологиях. Государственная и местные системы координат. Балтийская система высот БСВ-77. Способы и параметры преобразований координат. Понятие о глобальном и локальном преобразовании координат. Определение нормальных высот по спутниковым измерениям.

Системы координат, в которых задается положение спутника (r, ρ): 1. Геоцентрические небесные координаты r. О – в центре масс Земли, OZ – параллельные оси вращения Земли, ОХ – направлена в точку γ – точка весеннего равноденствия (неподвижная точка на небесной сфере), ОY – дополняет систему до правой. Положение ИСЗ: а) прямоугольная система координат: x, y, z; б) полярная система координат: α, δ, |r|, где α – прямое восхождение, δ – склонное. , где |r| - длина вектора r. 2. Топоцентрическая горизонтальная система координат ρ. На небесной сфере единичного радиуса: OZ – направлена в зенит, совпадает либо с отвесной линией (астрономический зенит), либо с нормалью к эллипсоиду (геодезический); XOY – плоскость горизонта; N, S, E, W – север, юг, восток, запад; А – азимут – угол наклона между направлениями на север и на спутник; h – высота – угол наклона между плоскостью горизонта и направлением на ИСЗ. 3. Орбитальная система координат. Невозмущенное движение - движение ИСЗ при условиях: а) на движение влияет только тяготение Земли (остальными факторами пренебрегают); б) Земля – сфера с равномерным распределением плотности или материальная точка с массой, равной М; в) масса ИСЗ=0. При невозмущенном движении действуют законы Кеплера. Движение ИСЗ происходит по эллипсам, в одном из фокусов эллипса – центр масс Земли. а – большая полуось, b – малая полуось, е – эксцентриситет, ;- характеризует форму орбиты. Для окружности е=0, для параболы е=1, для эллипса 0≤е<1. Элементы (a; b) или (а; е) характеризуют форму и размер орбит. XOY – плоскость небесного экватора; OZ параллельна оси вращения Земли; 1, 2 – узлы орбиты, точки пересечения орбиты с плоскостью экватора; линия 12 – линия узлов; 1 – восходящий узел; Ω – долгота восходящего узла – угол между направлением на точку γ и направлением на линию узлов; i – наклон орбиты, угол между плоскостями орбит и экватора; П – перигей – точка, ближайшая к центру масс Земли; А – апогей – наиболее удаленная точка; w – аргумент перигея, угол между линией узлов и направлением на перигей; (Ω, I, w) – определяют ориентировку орбиты в пространстве; t_П – время прохождения ИСЗ через перигей. Набор элементов орбиты при невозмущенном движении: Э={a, e, Ω, i, w, t_П}. На движение ИСЗ влияют различные факторы (возмущающие потенциал Земли, влияние тяготения Солнца, Луны и планет, торможение атмосферы, световое давление и т.д.), поэтому Э≠const. Оскулирующая орбита: Э(t_I)=const. 4. Системы земных координат: а) прямоугольная экваториальная. OZ – параллельна оси вращения Земли; XOZ – плоскость начального меридиана; XOY – совпадает с плоскостью земного экватора. б) эллипсоидальная – связана с эллипсоидом, с параметрами (a, b) или (а, е). Геодезическая широта В – угол между нормалью к эллипсоиду и плоскостью экватора. геодезическая долгота L – двугранный угол между плоскостями начального и текущего геодезического меридианов. В спутниковых технологиях В: LATITUDE (LAT); L: LONGITUDE (LON). Геодезическая высота Н – расстояние между эллипсоидом и точкой наблюдения, отсчитанная по нормали к эллипсоиду. 5. Общеземные и референцные системы координат: а) общеземная система координат – начало координат в центре масс Земли. СК WGS-84: в этой системе координат работает система GPS. Точность привязки WGS-84 к геоцентру – несколько см. СК ITRF – общеземная система, включающая в себя геодинамику. В системе ITRF несколько десятков станций, в том числе в России: Менделеево, Звенигород, Иркутск. ПЗ-90 (параметры Земли) – работа ГЛОНАСС. б) референцные СК. Референц – эллипсоид, центр не совпадает с центром масс Земли. В России СК-42 использует эллипсоид Красовского. Система координат 1942 года – карты, каталоги координат. СК-95 – референцная система 1995 года, эллипсоид Красовского, более высокая точность взаимного положения пунктов. Так, если в СК-42 точность взаимного положения пунктов в лучшем случае порядка 10 см на расстоянии 10 км, то в СК-95 аналогичная точность 2-4 см на расстоянии 10 км. В СК-95 нет больших масштабных искажений по сравнению с СК-42. 6. Плоские координаты (x, y) в проекции Гаусса – Крюгера. В спутниковых технологиях используются координаты (ИТМ) – универсальная проекция Меркатора (плоские координаты). Проекция Гаусса – Крюгера – частный случай ИТМ.

22. Обеспечение надежности и повышение качества программ.

Моделирование лишь 1 аспект обеспечения надежности программных устройств. Не менее важны и две другие области: безошибочное проектирование и испытания, ориентированные на обеспечение надежности. Существует ряд методов разработки программ, которые позволяют создать надежные программы: 1) программирование без использования оператора goto; 2) программирование с применением низходящего метода разработки программ; 3) программирование с использованием принципа модульного программирования. Это все повышает надежность, удобочитаемость и удобность обслуживания. 1:Сам по себе этот оператор не приводит к ошибкам, но передача управления с его помощью может вызвать усложнения в логической схеме программы, сделать ее трудночитаемой. Без него все более понятно и удобочитаемо. Программу без него легче проверить. 2: Классическим способом составления большинства программ является движение снизу вверх. В этом случае руководитель группы программистов рассматривает проект в целом, формулирует цели системы. Каждый программист отвечает за проверку своей подсистемы или модуля. Интеграция модулей в системы выполняется последовательно по уровню и поручается самому классифицированному из авторов. Оно позволяет получить более надежные программные комплексы. Тут руководитель программистов осуществляет контроль над работой и участвует в разработке. 3: При составлении сложной программы ее разбивают на отдельные модули, каждый из которых может использоваться в другом. Вход в каждый модуль будет осуществляться только в его начало сверху, а выход только в конец снизу.

47. СУБД SQL SERVER 2000. Типы данных, применяемые в ней, организация структур таблиц с помощью SQL SERVER 2000. SQL Server 2000 — это реляционная СУБД, которая использует язык Transact SQL для пересылки сообщений между компьютером клиента и компьютером, на котором работает SQL Server 2000. Реляционная СУБД состоит из механизма баз данных, собственно баз данных и приложений, необходимых для управления данными и компонентами реляционной СУБД. Реляционная СУБД организует данные в виде связанных строк и столбцов, составляющих базу данных. Реляционная СУБД отвечает за поддержку структуры базы данных и решает следующие задачи: 1.поддерживает связи между данными в базе; 2.гарантирует корректное хранение данных и выполнение правил, регламентирующих связи между ними; 3. восстанавливает данные после аварии системы, переводя их в согласованное состояние, зафиксированное до сбоя. База данных (БД) SQL Server 2000 представляет собой реляционную базу данных, совместимую с SQL (Structured Query Language) с интегрированной поддержкой XML для Интернет приложений. Тип данных- это атрибут, задающий тип информации, которая может храниться в столбце, параметре или переменной. SQL Server поддерживает несколько системных типов данных; в дополнение к ним разрешается создавать пользовательские типы данных.Сервер SQL в качестве типов полей для таблиц может использовать следующие типы данных: Binary(до 1.2 ГБ) - поля данного типа позволяют хранить любые данные в двоичном формате. Varbinary Tinyint(1 байт) - хранит целое число 0-255. Char - 1 байт на символ, позволяет хранить строку до 254 символов длинной для одного поля. Varchar Money(8 байт) - Число с обозначением денежной единицы. Date and time(8 байт) - Дата и время с точностью в 3.33 милисекунды. Smalldatetime(4 байта) - Дата и время с точностью в 1 секунду. Bit(1 байт) - Два значения TRUE или FALSE. Float(1-20 байт) - Дробные и целые числа со знаком. Smallint(2 байта) - Целое число от -32768 до +32767. Int(4 байта) - Целое число от -2147483647 до 2147483646. Image(4 байта) - Ссылка на OLE. Text(4 байта) - Примечание на блок данных. Decimal(p,s) точное число p знаков до запятой ( не больше 38) s после запятой не больше p numeric(p,s) точное число p знаков до запятой ( не больше 38) s после запятой не больше p real(4 байта) - интервал от 1.401298E-45 до 3.403823E38.SQL Server 2000 поддерживает индексы представлений. Первый индекс представления должен быть кластерным. Во время исполнения оператора CREATE INDEX для представления результирующий набор для этого представления сохраняется в базе данных, при этом используется структура, аналогичная структуре таблицы с кластерным индексом. Строки с данными каждой таблицы или индексированного представления хранятся в наборе 8-килобайтных страниц данных. У каждой страницы данных есть 96-байтный заголовок, который содержит системную информацию, например идентификатор таблицы, которой принадлежит страница. Если используются страницы, связанные в список, то в заголовке страницы также находятся указатели на предыдущую и последующую страницы. В конце страницы располагается таблица смещений строк. Для организации страниц данных в таблицах SQL Server 2000 применяется один из двух методов: кластерные таблицы или кучи. Кластерные таблицы. Это таблицы с кластерным индексом. Строки данных хранятся в порядке, который определяется ключом кластерного индекса. Индекс реализован в виде сбалансированного дерева (В-дерева), которое поддерживает быстрое получение строк на основе значений их ключа кластерного индекса. Страницы на каждом уровне индекса, в том числе страницы на уровне листьев дерева, связаны в двусвязный список, но переход с одного уровня на другой осуществляется посредством ключа. Кучи. Это таблицы без кластерного индекса. Строки данных хранятся без какого-либо определенного порядка, и последовательность страниц данных также не упорядочена. Страницы данных не организованы в связный список. Структура индексированных представлений аналогична структуре кластерных таблиц. SQL Server также поддерживает до 249 некластерных индексов для любой таблицы или индексированного представления. Некластерные индексы также имеют структуру В-дерева, но используют ее иначе, чем кластерные. Отличие в том, что некластерные индексы не влияют на порядок строк. Кластерные таблицы и индексированные представления хранят свои строки данных в порядке, который определяется ключом кластерного индекса. Некластерные индексы, определенные для таблицы, не влияют на совокупность страниц данных кучи. Страницы данных остаются в куче до тех пор, пока не будет определен кластерный индекс.