Επεξεργασία δορυφορικών παρατηρήσεων στη Νήσο Μεγίστη με το λογισμικό GAMIT/GLOBK

Παπαδόπουλος, Νέστορας; Papadopoulos, Nestoras

dc.contributor.author	Παπαδόπουλος, Νέστορας	el
dc.contributor.author	Papadopoulos, Nestoras	en
dc.date.accessioned	2016-04-21T10:31:07Z
dc.date.available	2016-04-21T10:31:07Z
dc.date.issued	2016-04-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42427
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5377
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Γεωπληροφορική”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Δορυφόρος	el
dc.subject	Γεωδαισία	el
dc.subject	Μεγίστη (Δωδεκάνησα)	el
dc.subject	Καστελόριζο (Δωδεκάνησα)	el
dc.subject	Δίτκυο	el
dc.subject	Satellite	en
dc.subject	Geodesy	el
dc.subject	Gamit	el
dc.subject	Globk	el
dc.subject	Glorg	el
dc.title	Επεξεργασία δορυφορικών παρατηρήσεων στη Νήσο Μεγίστη με το λογισμικό GAMIT/GLOBK	el
dc.contributor.department	ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δορυφορική Γεωδαισία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-01
heal.abstract	Σήμερα το σύστημα GPS, χρησιμοποιείται σχεδόν παντού στην καθημερινή μας ζωή. Από ένα απλό πολίτη που θέλει να αθληθεί και θέλει να υπολογίζει την ταχύτητά του και την απόσταση που διανύει και τον επαγγελματία οδηγό ταξί που πλοηγείται στους δρόμους της πόλης, έως τον επαγγελματία τοπογράφο που υπολογίζει με ακρίβεια τις κορυφές ενός οικοπέδου και τον ερευνητή που υπολογίζει με υψηλή ακρίβεια το χρόνο και τη θέση του πόλου της γης. Οι εφαρμογές είναι άπειρες. Έτσι, λοιπόν και o κλάδος της δορυφορικής γεωδαισίας, εκμεταλλευόμενος τις δυνατότητες που παρέχει το σύστημα GPS, υπολογίζει με μεγάλη ακρίβεια το σχήμα και το μέγεθος της γης, τη θέση σημείων πάνω σε αυτή και ένα πλήθος άλλων παραμέτρων και εφαρμογών της επιστήμης της γεωδαισίας. Η ακρίβεια που παρείχε το σύστημα GPS, δεν ήταν πάντα υψηλή ή δεν ήταν διαθέσιμη σε όλους. Με τη χρήση όμως ειδικών τεχνικών, αλλά και τη βελτίωση των υπηρεσιών που προσφέρει το σύστημα GPS, αυτή έχει αυξηθεί δραματικά. Η αρχή που διέπει τους υπολογισμούς είναι σχετικά απλή: Με ένα δέκτη υπολογίζονται οι αποστάσεις από 4 ή περισσότερους δορυφόρους ταυτόχρονα, μέσω του σήματος που αυτοί εκπέμπουν και έτσι υπολογίζεται η θέση του δέκτη. Αυτή η απλή αρχή όμως δεν είναι τόσο απλό να υλοποιηθεί. Απαιτείται η γνώση από πολλές επιστήμες όπως μαθηματικά, γεωδαισία, ηλεκτρονικά, θεωρία της σχετικότητας, μηχανική των τροχιών, φυσική ατμόσφαιρας, οπτική, κ.α. Παρόλο που γίνεται λόγος για το σύστημα GPS, που αναπτύχθηκε από τις ΗΠΑ, πλέον πολλοί ακόμη αστερισμοί δορυφόρων πλοήγησης υπάρχουν στον ουρανό. Οι κυριότεροι είναι το σύστημα GLONASS και το σύστημα GALILEO. Το GLONASS έχει κατασκευαστεί από τη Ρωσία και είναι ήδη σε πλήρη λειτουργικότητα. Το GALILEO είναι το νέο επερχόμενο σύστημα της ΕΕ και αυτή τη στιγμή (Σεπ 2015), αριθμεί 8 δορυφόρους με άλλους δύο να είναι έτοιμοι για εκτόξευση εντός του Σεπτεμβρίου 2015. Τα δύο αυτά συστήματα διέπονται από τις ίδιες αρχές λειτουργίας με το GPS και οι διαφορές τους είναι πολύ λίγες. Στην παρούσα εργασία γίνεται χρήση δεδομένων μόνο του συστήματος GPS, λόγω περιορισμών αφ’ ενός του λογισμικού GAMIT/GLOBK, που χρησιμοποιήθηκε και αφ’ ετέρου λόγω περιορισμού του χρησιμοποιηούμενων δεκτών. Με το προαναφερθέν λογισμικό, υπολογίζεται η θέση σταθμών επί της γήινης επιφάνειας, στη Ν. Μεγίστη, χρησιμοποιώντας δεδομένα από μόνιμους σταθμούς εδάφους τριών άλλων δικτύων. Του δικτύου της IGS, οι σταθμοί του οποίου αποτέλεσαν και την υλοποίηση του πλαισίου αναφοράς, του δικτύου της EUREF, που βρίσκονται σε Ελλάδα, Κύπρο, Τουρκία και πΓΔΜ και του δικτύου HEPOS που βρίσκονται σε νήσους πλησίον της Μεγίστης. Πριν την ολοκλήρωση της εφαρμογής, αναπτύσσονται οι βασικές αρχές και το μαθηματικό μοντέλο που διέπει τις παρατηρήσεις GPS καθώς και τις απαραίτητες διορθώσεις που πρέπει να επέλθουν στις παρατηρήσεις, στοιχεία τα οποία χρησιμοποιούνται κατά κόρον στη λογισμικό GAMIT/GLOBK (κεφάλαιο 2). Στη συνέχεια (κεφάλαιο 3) παρουσιάζεται το μοντέλο των συνορθώσεων με τη ΜΕΤ που εφαρμόζεται για τον υπολογισμό της βέλτιστης θέσης από τις πολλές εξισώσεις παρατήρησεις που δημιουργούνται. Επίσης, στο ίδιο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη τόσο των απαραίτητων παραμέτρων, όσο και της τελικής θέσης ενός σταθμού GPS, μέσω του φίλτρου Kalman. Μετά από τη συνοπτική θεωρητική ανασκόπηση των 2 προηγούμενων κεφαλαίων, γίνεται μια παρουσίαση του τρόπου λειτουργίας του επιστημονικού πακέτου GAMIT/GLOBK το οποίο είναι ικανό να επιλύσει δεδομένα GPS και να υπολογίσει μεγάλες βάσεις από δεδομένα που βρίσκονται πολύ μακριά μεταξύ τους, κάνοντας χρήση πολύ μεγάλου αριθμού παραμέτρων, οι οποίες ενημερώνονται συνεχώς, λαμβάνοντας έτσι πολύ μεγάλη ακρίβεια στα αποτελέσματα (κεφάλαιο 4). Τα περισσότερα εμπορικά λογισμικά, δεν έχουν καν τη δυνατότητα επίλυσης πολύ μεγάλων βάσεων, πόσο μάλλον τη χρήση τόσων παραμέτρων, οι οποίες μάλιστα περιοδικά αναθεωρούνται. Ακολούθως (κεφάλαιο 5), προχωρώντας πλέον στην πρακτική εφαρμογή, γίνεται η προετοιμασία του περιβάλλοντος λειτουργίας του GAMIT. Εκεί δίδονται οι κατάλληλες τιμές στις απαιτούμενες παραμέτρους, επιλέγονται τα μοντέλα διόρθωσης που θα χρησιμοποιηθούν και δίδονται οι αντίστοιχες εντολές εκτέλεσης υπορουτινών που απαιτούνται. Όλα αυτά διαμορφώνονται σε μια σειρά αρχείων δομημένα κατάλληλα και σε συγκεκριμένη θέση σε λειτουργικό LINUX. Μετά (κεφάλαιο 6), επιλύονται οι βάσεις που σχηματίζονται από τα διαθέσιμα δεδομένα, γίνεται συνόρθωση ως ελεύθερο δίκτυο, με το λογισμικό GAMIT, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και αξιολογούνται μέσα από μια σειρά στατιστικών δεικτών. Αφού ληθεί το δίκτυο ως ελεύθερο επιβάλλονται οι απαραίτητες δεσμεύσεις και εφαρμόζεται το φίλτρο Kalman για την επιβολή του πλαισίου αναφοράς του δικτύου, μέσω του προγράμματος GLOBK και GLORG (κεφάλαιο 7). Ενώ όλα αυτά λαμβάνουν χώρα σε λειτουργικό LINUX, αναπτύχθηκε και μια απλή εφαρμογή με το όνομα WinGamit, με την οποία ο χρήστης υποβοηθείται να κατασκευάσει τα απαιτούμενα αρχεία και του υποδεικνύονται οι βασικές εντολές του GAMIT/GLOBK, σε λειτουργικό WINDOWS (κεφάλαιο 8).	el
heal.advisorName	Παραδείσης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Παραδείσης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Γκίκας, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Μήλας, Παρασκευάς	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	108 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true