GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的應用

王婧

【摘要】要想更好的發(fā)揮水文水資源的作用，就必須要做好各項檢測工作，而對其進行監(jiān)測，是一項系統(tǒng)且復雜的工作，這個過程中需要借助現(xiàn)代技術手段完成。本文就以此為中心，結(jié)合工作實際，對GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的具體應用問題進行分析論述。

【關鍵詞】GPS技術；水文水資源；監(jiān)測；應用

水是社會發(fā)展過程中的重要資源，在工農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展的今天，水資源面臨著較為嚴峻的短缺現(xiàn)象，盡管我國的水資源比較豐富，但是由于人口眾多，人均占有量極少，為了有效的解決水資源問題，制定了相應水資源發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略，并強調(diào)在對水資源進行開發(fā)利用時的保護對策。而要想做好以上各方面的工作，都離不開對水文水資源的監(jiān)測。監(jiān)測工作的有序進行，能夠為各部門的工作提供精確的數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)能夠?qū)λ乃Y源進行評價，預測未來其發(fā)展的變化趨勢，為水資源的合理開發(fā)提供寶貴的意見和建議。水文水資源監(jiān)測過程中，為了獲得精確的數(shù)據(jù)，通常采用現(xiàn)代技術手段，如GPS技術就是應用較為廣泛的。本文就對該技術的具體應用進行分析。

1、GPS技術的原理及應用優(yōu)勢

GPS技術是一種快速高精度的測量技術手段，其具有全球性、全天候以及連續(xù)性的特點，其靜態(tài)定位的精度能夠達到毫米級別，而實時動態(tài)定位的精度則能夠達到厘米的級別。

該技術的定位原理即，測量衛(wèi)星和用戶接收端的距離，通過多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，就能夠達到用戶接收端所處的位置信息。但是需要注意到的是，因為衛(wèi)星信號在傳輸?shù)倪^程中將會穿過大氣層和電離層，這樣就會對信號的接收產(chǎn)生一定的影響，因此二者之間的距離實際上是偽距。

因為GPS衛(wèi)星的數(shù)量有24顆，因此其在全球的覆蓋率高達98%以上，所以基本上能夠在任何時間和地點同時觀測到4顆衛(wèi)星，這樣就保證了其全天候不間斷的定位服務功能的應用。通過對大量的GPS應用實踐報告的分析研究可以發(fā)現(xiàn)，其定位的精度很高，在五十千米以內(nèi)的范圍內(nèi)，其定位的精度可以達到一米。加之其觀測消耗的時間較短，所以說通過GPS建立起控制網(wǎng)絡體系，能夠提升監(jiān)測的效率。

2、GPS技術在水文水資源監(jiān)測中的具體應用

上文中簡要分析了GPS技術的原理以及其應用的優(yōu)勢，下面本文就對該技術在水文水資源監(jiān)測中的具體應用問題進行分析論述。

2.1 GPS技術在洪水調(diào)度中的具體應用。洪水調(diào)度和水文水資源的利用之間有著密切的聯(lián)系，因此要采取有效的措施對這一方面進行監(jiān)測。通過利用GPS技術當中的水位采集和傳輸系統(tǒng)，就能夠很好的對洪水的調(diào)度工作進行監(jiān)測。具體來講，需要先構建起轉(zhuǎn)換的模型。也就是在對水位進行實際測量的時候，一般情況下是以規(guī)定的85高程為準則，但是通過GPS技術測出的實際數(shù)據(jù)則為大地高程，二者之間存在著一定的差異性，如果不進行轉(zhuǎn)換的話將會影響到數(shù)據(jù)的精準度，因此說，一定要將大地高程轉(zhuǎn)換為85高程，轉(zhuǎn)換過程就可以通過轉(zhuǎn)換模型實現(xiàn)。

轉(zhuǎn)換完成之后，則需要進行水位的提取工作，這就需要借助技術的力量完成。要通過軟件編制工作，對PTK高程數(shù)據(jù)進行實時動態(tài)提取，與此同時，則需要借助轉(zhuǎn)換模型的作用，獲得85高程所表達出來的實際水位。完成數(shù)據(jù)的手機之后，為了確保水位數(shù)據(jù)的精準度，則需要對其進行濾波處理，這就需要借助GPS技術建立起濾波模型，通過通過漸進式的濾波算法，消除水位觀測時存在的誤差，提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準度。操作過程中可以將濾波模型和軟件輸入到電腦當中，通過電腦計算得出精確的數(shù)據(jù)。

當通過GPS觀測到的水位數(shù)據(jù)傳輸回電腦之后，則要將數(shù)據(jù)再次傳輸給監(jiān)控中心，再次傳輸?shù)倪^程可以借助通訊模塊完成，也就是將通訊模塊嵌入到電腦當中，這樣就能夠通過電腦對水位的數(shù)據(jù)進行編碼，編碼完成之后再進行數(shù)據(jù)的傳輸。傳輸之后監(jiān)控中心就能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行實時的接收，通過對數(shù)據(jù)的分析和研究來判斷出水位的具體情況，為洪水的調(diào)度工作提供科學的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2 GSS技術在流量監(jiān)測中的應用分析。在傳統(tǒng)的水文監(jiān)測工作當中，因為技術的限制，對于河流斷面的定位有一定的難度，精準度不高，影響到監(jiān)測的實際效果。隨著GPS技術的應用，能夠有效的解決這一問題。通過發(fā)揮該技術精準度高的優(yōu)勢，對河流斷面進行實時監(jiān)測和準確定位，能夠采集到洪峰期的水文數(shù)據(jù)和其他有價值的數(shù)據(jù)資料，這樣就能夠提升流量監(jiān)測工作的效率和質(zhì)量，有效解決了水文巡測當中斷面監(jiān)測定位難的問題。

2.3 GPS技術在水質(zhì)監(jiān)測中的應用分析。將GPS技術應用到水質(zhì)監(jiān)測當中，能夠借助GPS技術的優(yōu)勢，對河道、海洋以及湖面等進行水質(zhì)的采樣工作，通過高精度定位原理對各個采樣點的水位數(shù)據(jù)進行確定，并確定出水污染程度以及采樣點的具體坐標，對各個點的數(shù)據(jù)信息進行匯集，之后將這些水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果繪制成動態(tài)的檢測圖，這樣就能夠科學且準確的反映出監(jiān)測地區(qū)水質(zhì)的污染程度、污染實際面積以及污染物的擴散方向等，為后續(xù)解決污染問題，提升水的質(zhì)量提供科學依據(jù)。

3、結(jié)束語

水文水資源在社會發(fā)展的過程中起到了關鍵性的作用，對于進行有效監(jiān)測，能夠為后續(xù)的各種工作提供數(shù)據(jù)支持。在監(jiān)測的過程中要借助技術手段，GPS技術以其獨有的優(yōu)勢成為水文水資源監(jiān)測中的重要技術手段。本文就以此為中心，結(jié)合工作實際，對該技術的具體應用問題進行了分析，希望通過本文的論述，能夠更好的推動水文水資源監(jiān)測工作的開展，為水文水資源的發(fā)展提供精確的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻：

[1]張忠蓮.淺談GPS技術在水文測量中的應用[J].科技資訊，2006（17）：17.

[2]李春光.GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的應用[J].綠色科技，2016（8）：45.

[3]廖瑋燦.GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的應用[J].河南科技，2015（16）：76.

[4]蔣建輝，任立生.GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2011（22）：34.