GPS在水利普查中的應(yīng)用

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(yīng)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(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查，在外業(yè)普查中,涉及到面積、長(zhǎng)度和位置的,利用GPS衛(wèi)星定位儀進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,并建立江河胡泊和水利工程數(shù)據(jù)庫，GPS在水利普查中的應(yīng)用。

GPS；水利普查；應(yīng)用

水利普查中河流湖泊范圍大、涉及面廣，同步性強(qiáng)的特點(diǎn)和其調(diào)查方法對(duì)測(cè)量手段提出的要求決定了當(dāng)前河流湖泊普查的最優(yōu)數(shù)據(jù)采集與定位方法必然是GPS衛(wèi)星定位技術(shù)和遙感技術(shù)相結(jié)合的方式。

1 手持GPS特點(diǎn)

1）全球全天候工作。 能為用戶提供連續(xù)，實(shí)時(shí)的三維位置，三維速度和精密時(shí)間。不受天氣的影響。

2）定位精度高。 單機(jī)定位精度優(yōu)于10 m，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。

3）功能多，應(yīng)用廣。 隨著人們對(duì)GPS認(rèn)識(shí)的加深，GPS不僅在測(cè)量，導(dǎo)航，測(cè)速，測(cè)時(shí)等方面得到更廣泛的應(yīng)用，而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

2 手持GPS在水利普查應(yīng)用

運(yùn)用手持GPS，能對(duì)不規(guī)則的待測(cè)區(qū)域及較大區(qū)域的面積，通過航測(cè)和采集特征點(diǎn)測(cè)量面積的方法來測(cè)量，沿著運(yùn)行線路畫出一條軌跡，從而計(jì)算出該軌跡所圍區(qū)域的面積。提供坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)水域面積測(cè)量成果可視化。

1）連接 CORS站

多數(shù)城市或區(qū)域都建立有城市連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)CORS系統(tǒng)，南方公司生產(chǎn)的GPS在國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成有近600個(gè)CORS站點(diǎn)，使用者處于這些CORS的服務(wù)區(qū)域時(shí)，所在位置與CORS的距離在300 km以內(nèi)，可使用手持GPS含有的內(nèi)置GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊，放入普通的手機(jī)卡，既可連接最近的城市連續(xù)運(yùn)行參考站CORS系統(tǒng)，既可達(dá)到小于1 m的定位精度，這樣，完全滿足水利普查中的經(jīng)緯度位置填圖精度要求。

2）SBAS星站差分定位

普查區(qū)域無連續(xù)運(yùn)行參考站CORS可用，尤其是在一些山區(qū)、人煙稀少或經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)域，CORS站點(diǎn)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(dòng)接入SBAS星站差分衛(wèi)星的功能，只需要單機(jī)開機(jī)，在中國(guó)中、東部可以自動(dòng)接入SBAS的差分信號(hào)，使得平面位置的定位精度在1～3 m之內(nèi)，中國(guó)東部區(qū)域甚至可以達(dá)到亞米(CEP),既保證經(jīng)緯度填圖精度的經(jīng)度及緯度在0.1 s以內(nèi)，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(shù)

在我國(guó)西部的部分區(qū)域，距離SBAS的服務(wù)區(qū)域較遠(yuǎn)，SBAS的時(shí)間可用性、信號(hào)強(qiáng)度及定位精度，會(huì)有一定程度的下降。目前西部區(qū)域城市連續(xù)運(yùn)行參考站的數(shù)量有限，尤其西部山區(qū)及無人區(qū)域較多，GPRS手機(jī)信號(hào)盲區(qū)較多，這樣，就不便于依靠連續(xù)運(yùn)行參考站CORS及SBAS定位技術(shù)進(jìn)行定位精度的提高及保證。此時(shí)，可以使用后差分技術(shù)。后差分技術(shù)類似于快速靜態(tài)，但操作時(shí)間短（幾秒鐘一個(gè)點(diǎn)），采集速度快，精度高（可達(dá)到亞米級(jí)）、操作方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

4）PPP 技術(shù)定位

在西部地區(qū)，還可以選擇帶有“精密單點(diǎn)定位”（PPP技術(shù)）功能的手持GPS進(jìn)行定位，同樣只需要開機(jī)搜索衛(wèi)星并自動(dòng)解算，5～8 min之后，便可以實(shí)施作業(yè)，達(dá)到平面位置的精度在3 m之內(nèi)，既保證填圖精度的經(jīng)緯度在0.1 s以內(nèi)，也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的定位。

2011年5 月份遼源水文分局對(duì)遼源市境內(nèi)的所有水文測(cè)站監(jiān)測(cè)斷面站點(diǎn)，包括已撤銷站和已搬遷的水文測(cè)站舊址所在的地理位置即經(jīng)緯度坐標(biāo)采用動(dòng)態(tài)ppp現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)和事后ppp解算的兩種方式精確數(shù)據(jù)，對(duì)遼源地區(qū)所屬范圍內(nèi)所有河流上的水文測(cè)站的地理位置等相關(guān)特征信息進(jìn)行了詳細(xì)的清查，建立水文站地理位置、河流河源河口經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)庫，并填報(bào)了清查表。

3 結(jié)語

河湖普查是全國(guó)水利普查工作的重要內(nèi)容，也是其他水利普查工作的基礎(chǔ)，通過GPS在水利普查中的應(yīng)用，GPS操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、安裝容易、定位速度快。及大地地提高測(cè)量速度和野外作業(yè)質(zhì)量，GPS設(shè)備為提供野外點(diǎn)、線、面對(duì)象的高精度經(jīng)緯度坐標(biāo)服務(wù)，為湖泊水深和容積外業(yè)普查提供外業(yè)技術(shù)服務(wù),同時(shí)對(duì)水資源可持續(xù)開發(fā)、保護(hù)、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃等意義重大。

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