Использование Global Positioning System (GPS) глобальной системы позиционирования

географический ориентирование метеорологический Система GPS уже применяется на автомобильном, морском транспорте, авиации — для определения координат и маршрутов, для геологических и картографических работ и так далее, а также может успешно применяться в процессе обучения географии и в частности на географических площадках. При этом важным инструментом в процессе сбора, хранения, обработки, доступа, отображения и распространения пространственных данных является геоинформационная система (ГИС). Она имеет большой набор функциональных возможностей, в которых реализуются современные космические технологии в учебном процессе.

В школьном курсе географии возможно использование GPS/ГЛОНАСС-навигаторов в едином методическом комплексе с Интернетом. Использование GPS может наполнить новым смыслом, содержанием и географической мотивацией региональную и краеведческую составляющую школьного курса географии. Обычный навигатор позволяет школьнику или учителю географии выполнить следующие действия:

• · Определение географических координат точки с точностью до тысячных минуты. Эта базовая функция любого навигатора. Из Интернета можно получить координаты различных объектов, имеющих географическую, природную, краеведческую, историческую, культурную или другую значимость.
• · Определение расстояния до нужной точки и направление на неё. Незаменимая функция любого приёмника может быть использована в процессе школьных экскурсий, при выполнении индивидуальных исследовательских работ. Функция основана на способности навигатора в режиме поиска точки направить вас экранной стрелкой к любому из объектов с известными координатами, а также указать точное расстояние до объекта места расположения владельца навигатора.
• · Определение абсолютной высоты своего положения на местности. Посещение местных «вершин» и сравнение по карте реальных показаний навигатора с «официальными данными» на картах.
• · Вычерчивание пройденного маршрута в виде траектории.

Особенно интересная данная функция GPS для использования в географии. Основана на способности ежесекундно фиксировать точки по ходу движения и присваивать каждой точке совокупность различных временных и пространственных характеристик, относящихся именно к данному конкретному месту. В результате образуется так называемый «трек», то есть кривая непрерывная линия — траектория движения, состоящая из множества отдельных точек.

В школьном компьютерном классе ученики могут загрузить пройденный «трек» в стационарный компьютер через стационарные USB или COM-порты, сохранить его, наложить трек на привязанную к координатной оси карту местности, где стоит школа, либо, где совершался маршрут, распечатать карту с треком и проанализировать весь пройденный маршрут компьютерным методом с помощью специальной бесплатной программы OZI EXPLORER.

Такие уроки с применением космических технологий предусматривают индивидуализацию обучения, дают учащимися практические навыки работы с GPS-приёмником, помогают приблизить деятельность учащихся к современным исследованиям, расширить географическую область знаний, поднять практическую значимость предмета географии, усилить творческое мышление.

В настоящее время предлагается огромный выбор всевозможных GPS-навигаторов и GPS-приемников, появляются и ГЛОНАСС-навигаторы, например Glospace одновременно работающий с двумя навигационными системами — ГЛО-НАСС и GPS [8].

Новые модели приёмников (навигаторов) GPS с системой WAAS способны улучшить точность определения координат до 2−3 метров. Эта расположенная в космосе система передаёт информацию, обеспечивающую непрерывность спутниковых сигналов, а также данные корректировок, определяемые наземными станциями. Некоторые атмосферные факторы и другие источники погрешности могут влиять на точность приёмников глобальной системы.

Приёмник (GPS навигатор) должен быть привязан к сигналам, по крайней мере, трёх спутников для определения двух координат (широта и долгота). Имея четыре или больше спутников в поле зрения, приёмник может определить три координаты пользователя (широта, долгота и высота). Как только положение пользователя будет определено, система может вычислить другую информацию, типа скорости, курса, пройденного расстояния, расстояния до точки назначения, восхода солнца и времени заката и так далее.

Примерные задания:

А. Определение точки своего местоположения на местности и возвращение к начальной точке:

• 1. Включить и настроить прибор GPS/ГЛОНАСС-навигатор на несколько спутников.
• 2. Определить с помощью навигатора свои текущие координаты.
• 3. Текущие координаты ввести в прибор.
• 4. Определить по навигатору своё местоположение на электронной карте.

Б. Определение азимута, направления и расстояния с помощью GPS-навигатора (при условии, что в навигаторе установлена карта местности).

• 1. Включаем навигатор, он начинает работать и устанавливать связь со спутниками. После установления связи, навигатор готов к работе.
• 2. Определить географическую широту и долготу своего местоположения.
• 3. После этого ввести адрес назначения, а также можно ввести его координаты (широту и долготу).
• 4. Определить азимут на адрес назначения.
• 5. После этого навигатор прокладывает маршрут до указанной точки.
• 6. По навигатору определить расстояние от места нахождения до нужной точки и время, за которое этот путь можно преодолеть.

В. Определение абсолютной высоты местности (если в навигаторе есть магнит-ный компас и барометрический высотомер).

• 1. Включить прибор — навигатор.
• 2. Определить координаты школы.
• 3. Определить абсолютную высоту (в метрах) школы у входа.
• 4. Определить, на какой высоте находится кабинет географии (например, 2 этаж).
• 5. На какой высоте от входа в школу находится кабинет географии.