GPS技術在水文水資源監測中的應用

【摘要】當前很多新技術發展越來越快，GPS技術也獲得了巨大的發展，尤其是對網絡RTK技術的應用，極大提升了我國水文水資源監測水平。通過對GPS技術的應用，能夠自動采取水文水資源信息，并實現實時傳輸，讓監測范圍更廣，可以獲得準確的數據。本文將對網絡RTK技術進行概述，并探討了GPS技術在水文水資源監測中的具體應用。

【關鍵詞】GPS技術；水文水資源；監測

在我國水文水資源監測工作中，GPS技術發揮著重要作用，能夠確保獲得準確、全面的形象。與傳統測繪方法相比，GPS技術有更多的優勢，適用于各種航道、水域、水深與地形的探測中，能夠實時進行監測，可以迅速獲得準確的數據信息。現階段GPS技術發展不斷加快，通過網絡RTK技術與測深儀的配合，可以在水下測深上得到更加廣泛的應用。

1、網絡RTK技術概述

網絡RTK技術是一種實時的GPS定位技術，具備較高的精度，主要有以下特點：一是利用VRS系統實時定位技術，可以對差分數據進行實時地位；二是以GPRS和GSM數據通信方式，可以實時訪問數據，并在網絡環境中可以進行精密地位；三是建立基準站網絡系統，能夠進行升級。四是能夠實現對水文水資源信息的自動采集和定位。

2、GPS水位數據自動采集及實時傳輸系統

2.1 系統研發

系統的研發涉及很多方面的內容，具體來說主要有以下幾點：

局部精密高程轉換模型。利用GPS技術，可以獲得大地高程數據，進行水文水資源測量時，通常采用國家“85”高程。這需要進行高程轉換，將獲得的數據轉換為國家“85”高程。

提取實時水位。利用手掌機編制軟件，將RTK高程數據提取出來，通過高程轉換模型，得到國家“85”高程表達的水位。

研究漸進式水位數據濾波算法。為確保采集的水文水資源信息的準確性，要建立濾波模型，這樣能夠快速處理獲得的數據信息，并確保不會出現錯誤。將模型研發出來，在編制軟件后，嵌入到手掌機內，這樣才能得到準確的水位數據。

合成野外觀測單元子系統。手掌機將水位數據收集起來以后，可以集中傳輸至監控中心。需要借助手機GPRS通訊模式，確保數據正確傳輸。為建立這個系統，先要對手機與手掌機兩個系統進行合成，之后編碼數據后傳送到手機內。

監控單元。在傳輸數據的過程中，主要利用監控單元完成接收數據的任務，數據的接收主要由接收單元與數據管理單元構成，其中前者主要有固定電話、手機模塊、手機等，而后者主要為中央計算機。對于加密編碼，主要利用編制程序實現解密處理，以此加強對水位數據的管理。

采用智能監控系統，這樣可以自動采集水位數據，并進行智能化傳輸。要編制相應軟件，便于監控中心監管野外觀測單元的工作情況，包括啟動與關閉GPS、設定采樣間隔，并選擇數據傳送的模式、頻率和內容等。此外，監控中心可以加強對數據的質量管理，即通過對各種濾波參數與模型的選擇，讓野外測量單元的監控更加智能化。

2.2 系統特點

非常靈活，能夠輕松移動到各個位置，任何狀態都可以測量水位。

自動化水平高。不用提前設置參數，能夠自動提取、發送、接收水位數據，并實施管理數據和進行初步分析。

智能化水平高。在計算機技術支持下，可以直接在監控中心設置參數和發布執行，并完成最終執行工作，不用到野外執行。

水位數據質量較高。主要利用網絡RTK技術，并進行濾波處理，將數據傳輸到GPS接收機中，從而全面掌握對水文水資源情況。

2.3 洪水調度

借助本文研發的系統，通過自動采集與傳輸水文水資源數據信息，可以實時監測其變化狀況，控制中心可以第一時間獲得相關信息。結合得到的水文水資源數據信息，利用計算機繪制相應的曲線圖，這樣能夠反映出蓄洪區和洪水的具體情況。此外，還能夠獲得需要遷移人口數量的信息，得出可以轉移到的具體位置，并掌握將出現的經濟損失等信息。控制中心人員根據上述信息，能夠全面、專門掌握水文水資源狀況，并制定更加有效的決策。

3、GPS技術的應用展望

最近幾年，為將防火災害造成的損失降到最低程度，讓雨洪資源得到合理的利用，根據實際發展需求，將蓄水洪區建立起來，能夠有效解決以上問題。通過大力應用GPS技術，可以讓各種信息資源得到整合與分類，同時得到科學的利用。在以往水文水資源監測工作中，由于掌握的信息不夠全面、準確，不能將蓄滯洪區的水資源具體情況體現出來，這樣導致水文水資源的監測范圍就很小，且監測質量也不高。因此，這為GPS技術的應用創造了更廣闊的空間，尤其是利用RTK技術，可以有效改變這些現狀，既能夠實現遠距離監測。如將GPS技術應用到水質監測工作上，可以對水質進行采樣與定位，并將相關信息收集起來，作出科學的化驗分析，根據結果呈現直線圖，從而獲得水質污染的規律。不僅如此，還能夠對地形、土壤以及管線等信息進行采集，并確保其準確性和全面性。這樣能夠對蓄滯洪區信息監測系統進行完善，并將可靠的依據提供給其他相關部門。

4、結語

總之，現階段GPS技術發展越來越快，在社會各個領域得到了廣泛應用，在水文水資源監測中也要運用GPS技術，可以保證獲得準確的數據信息。對此，今后需要繼續引進國外先進技術，從我國水文水資源監測工作實際情況出發，最大限度發揮出網絡RTK技術的作用，確保獲得更加準確、可靠的水文水資源數據信息。

參考文獻：

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