System GPS powszechnie kojarzy nam się z nawigacją samochodową – wielu kierowców już dawno zrezygnowało z tradycyjnych, papierowych map na rzecz nawigacji satelitarnej. GPS posiada jednak również inne zastosowania – wykorzystywany jest między innymi w pracy geodetów i kartografów.

Czym jest GPS?

GPS, czyli Global Positioning System to system nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych i obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. Jego zadaniem jest dostarczanie użytkownikowi precyzyjnych informacji o jego położeniu w terenie oraz wskazywanie mu drogi do danego celu. Do sprawnego funkcjonowania systemu niezbędne są trzy segmenty:

• Segment satelitarny – składa się on z 31 satelitów, krążących wokół Ziemi na średniej orbicie
• Segment naziemny – składa się z 12 stacji nadzoru, rozlokowanych wzdłuż równika. Ich zadaniem jest monitorowanie pracy satelitów, sieć zbudowana jest w ten sposób, by każdy satelita utrzymywał łączność z przynajmniej dwiema stacjami naziemnymi w tym samym czasie
• Segment użytkownika – czyli odbiornik sygnału z sieci.

GPS opiera się na zasadzie triangulacji. Satelity przez cały czas wysyłają sygnały, dzięki którym odbiornik może ustalić swoją odległość od nich – obliczane to jest za pomocą różnicy czasu między wysłaniem sygnału, a jego odebraniem. Jeśli odbiornik znajduje się w zasięgu jednego nadajnika, jest w stanie ustalić odległość od niego, jednak nie daje to użytkownikowi żadnej informacji o jego położeniu – może on się znajdować w dowolnym punkcie na obwodzie okręgu o danej długości. Jeśli odbiornik znajduje się w zasięgu dwóch nadajników, liczba tych punktów ulega zawężeniu do dwóch punktów, stanowiących przecięcia obu okręgów. W momencie gdy odbiornik znajduje się w zasięgu trzech i więcej nadajników możliwe jest ustalenie jego dokładnego położenia względem długości i szerokości geograficznej.

Zastosowania GPS w geodezji i kartografii

Precyzyjne określenie położenia danego punktu w przestrzeni jest niezwykle istotne z punktu widzenia geodezji i kartografii – zadaniem specjalistów z tych branż jest tworzenie bardzo dokładnych map, wykorzystywanych później w inżynierii, w planowaniu zabudowy lub po prostu do codziennego użytku. Niedokładności w tej materii mogą mieć bardzo poważne konsekwencje. Urządzenia GPS umożliwiają uzyskanie dokładnych pomiarów w bardzo krótkim czasie – cały proces zachodzi automatycznie, podobnie jak późniejsze przetwarzanie danych. Z tego powodu zaobserwować można stopniowe wypieranie tradycyjnych metod ustalania położenia przez system GPS. Szybkość uzyskania informacji o położeniu danych punktów w przestrzeni przekłada się na skrócony czas potrzebny do wykonania danego zadania – co za tym, idzie pozwala w znacznym stopniu zmniejszyć koszty pracy geodety i kartografa.

Wykonywanie profesjonalnych pomiarów geodezyjnych i kartograficznych zajmuje się firma Geomap z Wrocławia.