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提到GPS咱们必定不会生疏,它便是传说中的全球定位体系的简称。在写这篇文章之前,我也跟你相同,以为GPS的功用便是定位和导航,毕竟在智能设备许多遍及的今日,这是咱们都再了解不过的功用。但是,作为现代导航体系根底的GPS,能做的作业比你幻想的多许多!
GPS还能做的五件你不知道的事
现在世界上闻名的几种全球定位体系,都是由一组向地球外表发送信号的卫星和地上上许多GPS接纳终端组成,现在你握在手里看我的文章的手机便是其中之一。GPS作业的大致原理,便是经过终端接纳到的不同卫星信号之间的时间差,来核算你的方位。由于各颗卫星的时钟彻底同步,因而GPS技能的定位精度往往能抵达1到10米之间。
GPS运用远不止定位和导航
GPS给人们带来的最大便当便是定位和导航,在曩昔的十年里,跟着技能的不断更新,GPS能完结的使命早已突破了咱们的幻想。先进的GPS技能,能协助科学家们了解地震时的地壳移动,能为山洪暴发和火山爆发供给预警,还可以将GPS接纳器改形成雪地传感器、潮汐计和丈量地球的其它东西。
地震评价和猜测
几个世纪以来,科学家从前一向依托地震仪来评价地震的震级和严峻程度,现在GPS彻底能担任这一切。GPS接纳器能盯梢发展速度更慢的地质进程,例如地球上巨大的地壳板块在板块结构进程中的彼此冲突,正由于这样,科学家们发现了圣安德烈亚斯断层的相对两边正以何种速度彼此滑动。
地震评价 和监测
许多研讨人员以为,GPS底子无法准确、快速地丈量出地震的方位,然后无法用于评价地震。但事实证明,科学家可以从GPS卫星传送给地球的信号中发现躲藏的信息。
经过进步GPS接纳器更新其方位的速度,可以让GPS以超越每秒20次的速度不断改写,这让研讨人员能用更快的改写速度和准确丈量,来研讨地震期间地上是怎么移动的。经过GPS技能,科学家发现2003年发作在阿拉斯加的7.9级地震和2011年发作在日本的9.1级地震,海底的结构板块都移动了几十米。
现在,经过GPS技能,科学家们能在地震开端后几秒钟内,判别出地震的震级现已或许带来的损害程度;一起,以GPS技能为根底的地震猜测体系现已初具雏形,该体系可以勘探到地上的细小轰动,使提早防备地震和海啸的到来成为或许。
火山监测
GPS体系还能协助科学家们在面对其他自然灾害发作时更快地做出反响,比方火山爆发。
火山监测
现在,许多火山观测站在它们监测的火山周围都安置有GPS接纳器。当地壳深处的岩浆开端向地下移动时,一般也会导致地表移动。经过监测火山周围的GPS接纳器是上升仍是下沉,研讨人员就能知道岩浆在哪里活动。在上一年夏威夷基拉韦厄火山大喷射之前,研讨人员经过监测邻近地表的移动状况,供给信息并协助当地居民安全撤离。
即便在火山爆发后,GPS数据也或许有用。由于信号从卫星传到地上,信号有必要经过火山喷射到空中的物质。研讨人员剖析了几年前阿拉斯加州雷道博特火山喷射后的GPS数据,发现喷射开端后不久,信号就会失真。经过失真的GPS信号,科学家们可以估量出火山灰喷出的量和速度。
与此一起,科学家们还在企图脱节贵重的专业GPS设备,运用一般的智能手机来完成这一方针。这样一个相对廉价的全球定位体系网络建成今后,相同能在火山灰上升时进行监测,尽管作用不如专业设备,但辅导飞机绕过火山灰飞翔仍是可行的。
积雪勘探
GPS技能还能运用于积雪勘探,并且这项技能用到了GPS信号中最为紊乱无序的部分,也便是从地上反射的部分。一般的状况下,一个典型的GPS接纳器,就像你的智能手机相同,首要接纳来自头顶GPS卫星的信号。但一起它也能接纳到经过地上反射后的信号。
积雪勘探
许多年曾经,科学家们一向以为这些反射信号只不过是噪音罢了,是一种搅扰数据的回声,对它的剖析毫无意义。但是大约15年前,有研讨人员开端重视GPS接纳器收到的回声,经过反射信号的频率,以及这些信号与直接抵达接纳器的信号的组合办法,可以推断出发作信号反射的地表的外表性质。
这种办法让科学家更多的了解了GPS接纳器下面的地上,例如土壤中含有多少水分,或许地表上累积了多少雪(地上降雪越多,回波与接纳器之间的间隔就越短)。因而,现在GPS设备可以充任传感器来勘探积雪深度,特别适用于那些终年积雪的区域。
这种技能在北极和南极的运用便是典型的比如,从2007年至2017年,研讨人员在南极洲西部建立了23个监测积雪的GPS站点。经过这些站点,他们能随时把握当地的积雪改变状况,随时对不同季节间的积雪消融状况做比照。
沉降监测
GPS现已可当作一种在坚实的地上上丈量方位的办法,也便是现在遍及的定位功用,但一起它也能完成对水体改变的监测。
沉降监测
本年7月,科学家在恒河和雅鲁藏布江交汇处的孟加拉国安装了GPS设备,其意图是为了丈量河流沉积物是否发作显着的改变,地表是否正在下沉,然后评价热带气旋和海平面上升期间是否更简单遭到洪水的影响。
在索纳塔拉的农业区的一片红树林的边际,研讨在一所小学的水泥屋顶上放置了一个GPS定位站,一起在邻近竖立在田间的柱子上安装了第二个GPS定位站。假如当地真有地表沉降,那么第二个GPS站的监测成果就会像它是从地上渐渐冒出来相同。一起,经过丈量这些观测站下面的GPS回波,科学家们田间土壤的水分含量。
乃至,GPS还协助海洋学家和船员,充任潮汐丈量仪,这是研讨人员在运用来自阿拉斯加卡切马克湾的GPS数据时的偶尔发现。一旦潮汐改变,从水面反弹到接纳器的GPS信号就会跟着发作显着的改变。
大气监测
终究,GPS还可以在必定程度上协助科学家整理地球的大气信息,这种运用办法直到几年前才被科学家们确以为或许。大气中的水蒸气、带电粒子和其他要素都会推迟GPS信号在大气中的传达,不同条件下的信号传达成果让研讨人员有了新的发现。
大气监测
大气中的水蒸气,终究或许会变成雨水或雪花回到地上。经过核算在一场滂沱大雨中,有多少水或许会突如其来,研讨人员就能猜测当地发作山洪暴发的或许性。在2013年7月的一场风暴中,气象学家运用GPS数据来追寻季风水汽陆上移动状况,成功在山洪暴发前17分钟宣布预警信息。
当GPS信号经过上层大气的带电部分(电离层)时,信号也会受必定的影响。由于海啸的巨大威力会影响电离层,因而科学家可以终究靠GPS体系追寻电离层的改变来猜测海啸,这项技能有朝一日或许会终究代替现有的海啸猜测技能。
总归,GPS的运用远比咱们现在了解的要多许多,跟着技能的不断改造,信任未来的GPS将会更好的服务和看护人类的日子。
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