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        GPS技術在水文水資源監(jiān)測方面的應用

        2016-05-30 05:23:58王婧
        水能經(jīng)濟 2016年11期
        關鍵詞:水文水資源GPS技術監(jiān)測

        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:

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        [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.

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