GPS農田面積測量儀的正確使用

王發明

GPS農田面積測量儀的正確使用

王發明

隨著農業科學技術的發展，近幾年GPS在農業領域得到廣泛應用，精量/變量播種、施肥，農田測土配方，田間信息采集，田地平整、規劃，遙感影像糾正等，都已經成為GPS大顯身手的舞臺。GPS農田面積測量儀是其中應用之一，國內外多家廠商紛紛推出相關產品。現簡要介紹GPS農田面積測量儀的正確操作、注意事項和易發故障的處置技巧。

1 GPS系統及其特點

GPS是全球定位系統（Global Positioning System）的簡稱，是美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年全面建成的衛星導航與定位系統。經近10年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等多種學科。

GPS系統具有以下特點：

（1）全球全天候工作。能為用戶提供連續、實時的三維位置、三維速度和精密時間，不受天氣的影響。

（2）定位精度高。單機定位精度優于10 m，采用差分定位，精度可達厘米級和毫米級。

（3）功能多，應用廣。隨著人們對GPS認識的加深，GPS不僅在測量、導航、測速、測時等方面得到廣泛應用，其應用領域還在不斷擴大。

2 用于測量農田面積的幾種手持GPS

GPS農田面積測量儀（又名手持式測畝儀）集成了高精度的GPS定位系統、精確的面積計算方法，能實現不規則面積的實時測試、動態圖形顯示和數據智能化處理及儲存，一次測量可同時獲得測量面積、周長、距離、坡度等數據。GPS農田面積測量儀適用于農田、綠地、森林、水域、山坡等面積的測量，是農林部門及農機作業收費的便捷測量工具。

GPSMAP76中文版，采用了接收衛星信號靈敏的內置螺旋天線，配置6 cm×4.5 cm的大屏幕，也具有測量平均位置功能。它采用可漂浮性的IPX7防水標準設計，存儲容量更大。國際坐標與用戶自定義坐標之間通過方向鍵任意轉換。此外，GPSMAP76還具有外接天線接口和車載電源接口，是一款真正的車載手持兩用機型。GPSMAP76還具有世界20 000個城鎮點的數據。該款手持機具有超大數據庫，外出工作、旅行所需數據應有盡有。并具有PDA功能，可根據需要，在日歷中記錄重要事件。該款手持機測量面積也較為方便，兩種方式任選（航線測面積可測量存儲50個，航跡測面積可測量存儲10個）。

根據采用GPS測量的土地面積與實測 （經緯儀和平板儀）的土地面積比較及用戶的反饋，上述兩款手持機精度均可滿足標準農田面積核查的要求。

3 關于搜星

所有GPS在室內都搜不到衛星信號或者信號非常弱，只有在室外才能收到信號，這是常識。正確搜信號的方法是：

（1）固定在一個位置搜索信號，不要走動，因為移動中GPS不容易定位。

（2）打開機器到導航界面，點開導航界面右上角的信號標志，就可以看到接收衛星顆數圖，正常情況下能接收3顆衛星的信號就可以定位，5顆就能夠導航。

（3）如GPS接收衛星信號模塊與機器主體能夠折疊，則將其打開與機器成90°角，這樣接收信號效果最好。

（4）接收信號的速度：涉及到“冷啟動”和“熱啟動”兩個概念。GPS第一次搜索衛星叫冷啟動，通常都比較慢。不同GPS搜星速度不同，有的GPS冷啟動搜到衛星時間是1 min之內，有的大概介于1～2 min之間，還有部分需要2 min以上。而開機搜到衛星之后關機，在2 h內再次啟動就是熱啟動，熱啟動后搜星速度較快，通常在1～2 s就能搜到衛星。

所有冠心病患者共檢出37例FH，檢出率為4.47%。早發冠心病組檢出FH 29例(檢出率為8.31%)，高于非早發冠心病組的8例(檢出率為1.67%)，差異具有統計學意義(χ2=20.85，P=0.000)。男性早發冠心病患者的FH檢出率8.42%高于男性非早發冠心病患者的1.74%，差異具有統計學意義(χ2=17.43，P=0.000)。早發冠心病組及非早發冠心病組中，男女間FH檢出率差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表2。

4 幾種有代表性的錯誤測量方式

（1）采集過程中，持有機器的姿勢不正確，對機器的正常搜星定位造成較大的不利影響。

舉例：采集過程中，將機器放入口袋里，或將機器倒置持有，或持有機器放在腰部位置等，都會對機器的搜星定位造成不利影響，導致記錄的數據質量下降，增加面積測量的誤差。

（2）測量不規則區域時沒有采用軌跡法，造成記錄的軌跡不夠詳細，與實地圖形偏差較大。

（3）測量區域太小。

舉例：例如測量區域只有300 m2，由于機器定位的精度是米級，如果測量區域太小，測得的面積準確度將會有一定程度的降低。

（4）使用軌跡法測量，測量途中原地中斷，記錄卻未暫停，造成采集過多雜亂數據。

舉例：使用軌跡法測量面積，測量途中需要休息或處理其他事務需要原地中斷采集，在此期間，機器的數據記錄卻未同步暫停，造成采集過多的雜亂數據，增加了面積測量的誤差。

（5）設置采集方式時，設定的距離間隔過大或時間間隔過長，造成圖形變形。

舉例：對于數公頃以下區域面積的測量，將采集間隔設為按時間60 s方式或按距離100 m方式，造成記錄下來的數據不夠詳細，記錄的軌跡與實地圖形嚴重不符，最終算出的面積值存在較大的誤差。

（6）使用軌跡法測量，測量途中遇到障礙物等，需要繞行后再繼續采集，繞行期間記錄卻未暫停。

舉例：使用軌跡法測量面積，中途遇到一些像圍墻、建筑物、水池之類的障礙物，導致采集無法經過全部位置，需要繞過障礙物后，再繼續原來的采集工作；但是繞行期間記錄卻未暫停，采集了與實際圖形不符的多余軌跡，增加了面積測量的誤差。

5 GPS農田面積測量儀操作注意事項

（1）避免可能丟失數據的風險，請經常備份該設備SD卡上的數據到電腦上。

（2）在系統對SD卡進行讀寫或者導航時，請勿取出SD卡，否則將破壞或丟失SD卡上的資料，并可能導致系統癱瘓。

（3）GPS面積測量儀與計算機連機過程中，如果中斷與計算機的連接，尚未完成的數據將丟失；所以不要拔出USB線，不要通過按電源鍵、拔電池等方法關機，不要使用復位鍵重新啟動系統，不要點擊窗口右上角的關閉按鈕，不要晃動或敲擊設備，否則可能造成數據損壞、丟失，導致文件不能正常讀取。

（4）筆尖有破損的觸摸筆、圓珠筆和任何尖銳粗糙的物體，都有可能造成液晶屏幕的刮傷、破損，請使用筆尖完好的觸摸筆。若觸摸筆筆尖有損壞請勿再使用。

（5）系統無響應時，通過復位鍵重新啟動系統，將會丟失尚未保存的系統信息，請自行定時做好數據備份。

作者信息：岐山縣農機技術推廣服務中心，722499，陜西