(转贴)GPS在水土保持生态建设中的应用介绍GPS是全球定位系统(Global Position System)英文字头的简写。该系统是美国自70年代开始研制的卫星导航和定位系统,到1994年有24颗在轨卫星连续向地面发射信号,供位于海、陆、空的固定和移动接收机接收,实现在地球上任何地方和任何时刻的自动定位。 GPS定位的特点:①全球地面连续覆盖,24颗均匀分布的卫星保证地面上任何地点、任何时刻最少可以接收4颗以上的卫星信号,最多可以接收11颗卫星信号,从而保障全球全天候连续、实时、动态导航、定位;②功能多,精度高,可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维航速和时间信息;③实时定位速度快,可在几秒内完成;④操作简单,观测简便;⑤两观测点间不需通视,大大减少了建立砚标的费用。
GPS是全球定位系统(Global Position System)英文字头的简写。该系统是美国自70年代开始研制的卫星导航和定位系统,到1994年有24颗在轨卫星连续向地面发射信号,供位于海、陆、空的固定和移动接收机接收,实现在地球上任何地方和任何时刻的自动定位。
GPS定位的特点:①全球地面连续覆盖,24颗均匀分布的卫星保证地面上任何地点、任何时刻最少可以接收4颗以上的卫星信号,最多可以接收11颗卫星信号,从而保障全球全天候连续、实时、动态导航、定位;②功能多,精度高,可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维航速和时间信息;③实时定位速度快,可在几秒内完成;④操作简单,观测简便;⑤两观测点间不需通视,大大减少了建立砚标的费用。
GPS定位技术己广泛应用于海空导航、车辆导行、导弹制导、精密定位、工程测量、设计、施工、验收、动态监测、设备安装、时间传递、速度测量等领域,尤其在测绘行业已取得可喜成果。GPS定位技术在水土保持生态建设中的应用发展很快,部分重点项目已经使用或正在使用GPS定位技术。全国水土保持监测方案中明确要求,在全国水土流失监测中,尤其对地面监测,要充分利用GPS全球定位技术,实现数据的快速采集、对象属性的实时分析。就目前的应用现状看,GPS技术在水土保持上的应用还远落后于其他行业,有待于进一步发展。
GPS定位技术在水上保持生态重建方面的应用
GPS定位技术的应用,对加快水土保持生态建设速度,提高建设质量,增加科技含量,具有非常重要的作用。GPS定位技术可以应用于水土保持生态工程建设的全过程。
1 应用于水保生态工程规划设计
生态建设规划需要调查评价土地利用现状、典型样点水土流失状况、地面坡度等数据,以往取得这些数据主要依*常规测量或借助地形图资料,存在问题是常规测量费时费钱劳动强度大,且地形图资料不能反映最新地形地貌状况。利用GPS定位技术很容易完成图斑的跟踪、样点侵蚀量的调查及坡度量测工作,汇水面积的测量,尤其在设计阶段,对水保工程的设计具有很大作用,如可以用GPS定位技术完成数字地面模型(DTM),用计算机设计软件完成拦泥坝工程设计等。
2 应用于水上保持工程施工放样
水土保持工程施工放样,以往采用经纬仪、水准仪、皮尺、罗盘等,操作比较繁琐,在地形条件复杂的区域,施工放样相当困难,精度难以保证。利用GPS定位系统中的RTK(实时动态)技术,很容易找到待定位的目标点。如果定位的精度要求不是很高,像梯田、造林地等的放样,利用GPS手持机定位放样,更简单容易,如美国麦哲伦公司的手持GPS中文接收机GPS315/320功能齐全而且价格便宜,一般基层水利水保部门都可以买得起。
3 应用于水土保持生态建设工程竣工验收
由于水土保持生态工程的特殊性,以往的验收大部分采用现场抽样查看的形式,对实施工程的图斑、位置无法精确测量和定位。如果使用GPS定位技术,现场跟踪图斑,可很快确定出图斑在图上的位置和面积,观测出主要工程指标,确定工程设计的完成情况。
4 应用于水土流失动态监测
对自然水土流失的监测,宏观方面可建立GPS控制网,在控制网的基础上,进行像控点测量,为航空遥感像片的定向提供加密点,用于宏观区域和重点区域水土流失和土地利用信息的采集、提取;在微观方面,可利用GPS技术监测沟头前进速度、沟底下切速度、沟缘线后退速度,甚至可以监测典型样点水土流失量(流失厚度)。对人为水土流失监测,一是可以定期观测开挖面、堆积面的变化情况,二是可用GPS现场测量挖填方量、堆积量和弃土弃渣量,三是可用GPS在最短时间内比较准确地确定开荒、毁林及破坏水土保持设施的数量、面积等。
5 用于水上保持地理信息系统的建立和数据更新
“3S”集成系统已开始应用于国家重点生态建设项目和水土保持监测项目,GPS在“3S”系统中具有很重要的作用,主要体现在:①建立控制网,为数字化测图提供野外基础控制数据。②为信息系统提供图斑补测、补绘和更新工作。现已成熟的RTD GPS技术、RTK GPS技术甚至事后处理的普通DGPS(差分GPS)技术都是野外空间数据采集比较好的工具,能为GIS提供质量好、精度高的矢量数据。同时,可通过DGPS精确定位,实时测量训练样地面积,建立图上面积与实际面积的数学关系,提高遥感图像分类的精度。
GPS定位技术在水土保持生态建设中的应用方法
1 在水土保持规划设计中的应用方法
(1)土地利用现状调查。把1台基站架设在某已知点或明显地物点上(该作业尽量设在作业区的中心位置),用流动站跟踪图斑,并赋图斑属性代码。经室内处理,可得到精度较高的三维土地利用图。
(2)坡度、沟道比降测量。用GPS测出坡面或沟道上下游两点的三维坐标,解算出两点间的距离和高差,可求得坡度和沟道比降等指标。
(3)拦泥坝工程设计。利用GPS测出坝址处一系列地形地