GPS在水土保持生态建设中的应用介绍

(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