劉景文
(吉林省水文水資源局遼源分局,吉林 遼源 136200)
GPS在水利普查中的應用
劉景文
(吉林省水文水資源局遼源分局,吉林 遼源 136200)
水利普查是一項重大的國情國力調查,在外業普查中,涉及到面積、長度和位置的,利用GPS衛星定位儀進行實地測量,并建立江河胡泊和水利工程數據庫,GPS在水利普查中的應用。
GPS;水利普查;應用
水利普查中河流湖泊范圍大、涉及面廣,同步性強的特點和其調查方法對測量手段提出的要求決定了當前河流湖泊普查的最優數據采集與定位方法必然是GPS衛星定位技術和遙感技術相結合的方式。
1)全球全天候工作。 能為用戶提供連續,實時的三維位置,三維速度和精密時間。不受天氣的影響。
2)定位精度高。 單機定位精度優于10 m,采用差分定位,精度可達厘米級和毫米級。
3)功能多,應用廣。 隨著人們對GPS認識的加深,GPS不僅在測量,導航,測速,測時等方面得到更廣泛的應用,而且其應用領域不斷擴大。
運用手持GPS,能對不規則的待測區域及較大區域的面積,通過航測和采集特征點測量面積的方法來測量,沿著運行線路畫出一條軌跡,從而計算出該軌跡所圍區域的面積。提供坐標,實現水域面積測量成果可視化。
1)連接 CORS站
多數城市或區域都建立有城市連續運行參考站網絡CORS系統,南方公司生產的GPS在國內已經建成有近600個CORS站點,使用者處于這些CORS的服務區域時,所在位置與CORS的距離在300 km以內,可使用手持GPS含有的內置GPRS網絡模塊,放入普通的手機卡,既可連接最近的城市連續運行參考站CORS系統,既可達到小于1 m的定位精度,這樣,完全滿足水利普查中的經緯度位置填圖精度要求。
2)SBAS星站差分定位
普查區域無連續運行參考站CORS可用,尤其是在一些山區、人煙稀少或經濟欠發達區域,CORS站點稀少,普查工作者無較近或滿足距離的CORS站可用。南方S750G2提供自動接入SBAS星站差分衛星的功能,只需要單機開機,在中國中、東部可以自動接入SBAS的差分信號,使得平面位置的定位精度在1~3 m之內,中國東部區域甚至可以達到亞米(CEP),既保證經緯度填圖精度的經度及緯度在0.1 s以內,這樣也完全滿足了水利普查要求中的定位精度。
3)后差分技術
在我國西部的部分區域,距離SBAS的服務區域較遠,SBAS的時間可用性、信號強度及定位精度,會有一定程度的下降。目前西部區域城市連續運行參考站的數量有限,尤其西部山區及無人區域較多,GPRS手機信號盲區較多,這樣,就不便于依靠連續運行參考站CORS及SBAS定位技術進行定位精度的提高及保證。此時,可以使用后差分技術。后差分技術類似于快速靜態,但操作時間短(幾秒鐘一個點),采集速度快,精度高(可達到亞米級)、操作方法簡單等特點。
4)PPP 技術定位
在西部地區,還可以選擇帶有“精密單點定位”(PPP技術)功能的手持GPS進行定位,同樣只需要開機搜索衛星并自動解算,5~8 min之后,便可以實施作業,達到平面位置的精度在3 m之內,既保證填圖精度的經緯度在0.1 s以內,也可以進行實時動態的定位。
2011年5 月份遼源水文分局對遼源市境內的所有水文測站監測斷面站點,包括已撤銷站和已搬遷的水文測站舊址所在的地理位置即經緯度坐標采用動態ppp現場量測和事后ppp解算的兩種方式精確數據,對遼源地區所屬范圍內所有河流上的水文測站的地理位置等相關特征信息進行了詳細的清查,建立水文站地理位置、河流河源河口經緯度等數據庫,并填報了清查表。
河湖普查是全國水利普查工作的重要內容,也是其他水利普查工作的基礎,通過GPS在水利普查中的應用,GPS操作簡單、穩定性高、安裝容易、定位速度快。及大地地提高測量速度和野外作業質量,GPS設備為提供野外點、線、面對象的高精度經緯度坐標服務,為湖泊水深和容積外業普查提供外業技術服務,同時對水資源可持續開發、保護、長遠發展規劃等意義重大。
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