论文部分内容阅读
摘要：防汛工作中的大部分信息属于空间信息，而GPS作为一种可以定时与测距的空间交汇的导航系统在防汛工作中的应用是极为重要的。本文单简介绍了一下我国的GPS技术极其重要性，然后提出了GPS技术在防汛通信的应用，影响GPS技术定位精度的主要因素以及其主要方法。
关键词：GPS、防汛通信、定位精度
随着网络技术和环境的日益成熟与完善，GPS技术的应用也越发的成熟。其在防汛抗险就在过程中起到了很重要的作用。GPS具有记录地物属性的功能，它不仅可以通过接受卫星信息来记录地球上的任一地点的三维坐标，以及载体的运行速度，而且可以给出确切的时间信息。根据其良好的记录地物属性的功能，GPS技术在90年代以后开始广泛应用于水务部门的防汛工作中。虽然GPS技术在国内的起步较晚，但就近几年的发展情况看，GPS技术在水务行业的应用逐渐成熟快速发展起来。而其在防汛中的三大方面应用中更是占据着无足轻重的地位。
一、我国的GPS技术简介以及其重要性。
GPS，是美国军方在上世纪70年代所研制的卫星导航定位系统，全称是Global Positioning System，全球定位系统。该系统的主要组成部分是太空中的24颗GPS卫星，地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站，以及作为用户端的GPS接收机。GPS，最早是美国军方1958年的一个项目，该技术正式投入使用于1964年，当时主要应用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。GPS定位系统是中距离圆型轨道卫星导航系统，由GPS卫星组成的空间部分、由若干地面站组成的控制部分和以接收机为主体的广大用户部分三个部分组成。在如今这个信息化的时代，GPS技术早已不局限于军事应用，更广泛应用于生活各个方面，比如，汽车防盗、地面车辆跟踪和紧急救生等等，尤其是在防汛通信信息管理的应用上功不可没。
众所周知，我国是世界上地质灾害发生频繁和损失严重的国家之一，近几年来，512地震、雅安地震以及南方的洪涝灾害等等频频发生。缺乏相关的地质灾害信息的综合管理和集成，对我国自然灾害的监测与预警方面有很大的影响。在防汛救灾现场应急情况下，由于防汛救灾现场的流动性强且地理环境复杂多变，那些常规的微波无线通信或有线通信手段早已不具备提供便利通信信息传输通道。传统地质灾害信息管理系统存在着缺陷，而GPS的发展和应用，不仅可以弥补其不足，更是提高了关于我国地质灾害防治体系的有关部门的快速反应能力和决策效率。在信息胜黄金的年代，GPS精密高程信号对于我国的防汛通信信息管理有着极大的帮助。GPS 定位信息一般每秒钟更新 1 次，通过计算单位时间内 GPS 定位坐标的变化。各地水利部门可以通过GPS全球定位系统，以传输语音和视频的方式，实现对河道、水库和大坝的监控，以及及时了解汛期时的水位、水情。现在，我国水利部门拥有自己的卫星地面站。防汛的含义是为防止或减轻洪水灾害，因此那些相关的信息是十分宝贵的。只有通过GPS技术的应用，提供我国全方面的天气信息，才能尽快地发现险情，然后有利于实施紧急抢护和洪灾抢救等。为了我国相关部门的防汛信息传输实现快速、高效和及时，我国发射了亚洲卫星二号，该卫星的1/2波段可以实现部属机关与流域管理机构之间的数据、图像传输与语音通话。
二、GPS技术的防汛通信的应用。
GPS的两大功能：导航和定位。由于其不受任何天气的影响，可以全天候监测地球各地的状况，并且可以移动定位以及三维定点定速定时高精度，所以运用好GPS技术可以快速省时以及高效率提供汛情信息，对我国的相关部门防汛工作有着极大的帮助。
我国地域广阔并且地形复杂，地理环境也是复杂多样的。然而GPS的功能之一，实时导航功能就是 GPS 接收机通过获取经纬度坐标，然后很方便地通过图示和语音提示等方式，实时显示与电子地图设置的路径相匹配的当前位置、下一路口转向、航向和目标距离等信息。GPS不受行政区域和地理条件的影响，覆盖范围大。我们知道，防汛应急抢险需要实地查勘，或者由于救急则洪灾现场需要快速运送大量物资。GPS能将现场与总部连接，适用于现场抗洪人员与指挥中心或与其它现场人员间的信息沟通，这样就可以保障了现场与上级指挥部门通信畅通，将现场情况实时传达，及时将指挥中心的指令下达给抗洪前线。另外，当天气状况和道路条件比较恶劣的情况下，为了快速和安全运输以及合理安排物资的调配方案，行车路线需要根据所行道路的情况而定路线，这就充分应用到了GPS 导航技术。如果在派遣运输车辆的时候，一条路线不通，可以通过GPS导航软件自动规划和选择另一条路线。为了可以高速安全地把抢险物资运送到最需要的地方，运输车辆就需要安装 GPS 车辆监控系统，这样在防汛指挥调度人员的监控之下，可以及时地执行调度路线。
GPS 相片功能可以实时拍摄带有 GPS坐标的图片，为指挥中心提供重要且非常直观的防洪工程的图片信息。GPS的实时位置监測功能应用，在防汛应急中也十分重要，它可以实时监测各信息点，来实现对资源的精确调度。
三、影响GPS技术定位精度的主要因素。
1990年，在联合国的国际十年减灾计划的号召下，为减轻一些自然灾害如地面的变形、火山的喷发以及地震的活动等的不良影响提供一些必要的数据，许多国家利用GPS建立了地壳形变监测网，各个国家的相关部门借此充分监测这些自然灾害的活动情况。然而就目前调查来看，众多的GPS垂直形变监测网大都处于试验、研究阶段。并且，影响GPS定位和定轨精度的因素很多，对我国的防汛通信信息管理造成了一定的影响。例如，基准误差、观测值噪声、力模型误差、相位中心改正误差、对流层和电离层改正误差、观测模型中的卫星的接收机钟差的模拟误差、多路径效应和整周模糊度参数确定误差以及决定这些误差积累和传递关系的卫星星位与地面测站间构成的几何图形强度等等。然而，这些因素一部分可以通过观测值之间的线性组合得到很好的消除或减弱，还有一部分可以通过适当的布网和作业方案得到很好的控制。
四、防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程量）信息管理系统的功能以及特点。
防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程测量）监测信息管理系统的主要功能如下表所示：
防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程量）信息管理系统有六大特点：
（1）分析和研究防汛通信信息垂直形变规律。（2）大范围防汛通信沉降预警、预报系统工程研究。（3）神经网络方法在其他工程中的应用研究。（4）在大坝变形监测和大型桥梁动静载测试中，GPS精密高程测量的应用研究。（5）方便地进行数据处理和结果分析，可绘制沉降曲线图以及能自动生成各类成果电子报表等。（6）应用GPS技术进行高精度监测，并着重研究提高GPS高程测量精度的理论和方法。
参考文献
[1] 胡兴树，欧小善，李伟，李富强.琼州海峡精密高程传递方法研究与试验[A].测绘出版社.第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C].测绘出版社：，2012：5.
[2] 孙超江，邓国忠，李卫东.海河流域水利专用通信网发展策略探讨[J].海河水利，2013，01：66-67+70.
[3] 王申，于跃华，王国新.地理信息系统在防汛水情工作中的应用探讨[J].现代农业科技，2013，04：268-269.
[4] 赵志岐.基于GIS技术的鄱阳湖区防汛抗洪信息系统研究[D].江西理工大学，2012.
关键词：GPS、防汛通信、定位精度
随着网络技术和环境的日益成熟与完善，GPS技术的应用也越发的成熟。其在防汛抗险就在过程中起到了很重要的作用。GPS具有记录地物属性的功能，它不仅可以通过接受卫星信息来记录地球上的任一地点的三维坐标，以及载体的运行速度，而且可以给出确切的时间信息。根据其良好的记录地物属性的功能，GPS技术在90年代以后开始广泛应用于水务部门的防汛工作中。虽然GPS技术在国内的起步较晚，但就近几年的发展情况看，GPS技术在水务行业的应用逐渐成熟快速发展起来。而其在防汛中的三大方面应用中更是占据着无足轻重的地位。
一、我国的GPS技术简介以及其重要性。
GPS，是美国军方在上世纪70年代所研制的卫星导航定位系统，全称是Global Positioning System，全球定位系统。该系统的主要组成部分是太空中的24颗GPS卫星，地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站，以及作为用户端的GPS接收机。GPS，最早是美国军方1958年的一个项目，该技术正式投入使用于1964年，当时主要应用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。GPS定位系统是中距离圆型轨道卫星导航系统，由GPS卫星组成的空间部分、由若干地面站组成的控制部分和以接收机为主体的广大用户部分三个部分组成。在如今这个信息化的时代，GPS技术早已不局限于军事应用，更广泛应用于生活各个方面，比如，汽车防盗、地面车辆跟踪和紧急救生等等，尤其是在防汛通信信息管理的应用上功不可没。
众所周知，我国是世界上地质灾害发生频繁和损失严重的国家之一，近几年来，512地震、雅安地震以及南方的洪涝灾害等等频频发生。缺乏相关的地质灾害信息的综合管理和集成，对我国自然灾害的监测与预警方面有很大的影响。在防汛救灾现场应急情况下，由于防汛救灾现场的流动性强且地理环境复杂多变，那些常规的微波无线通信或有线通信手段早已不具备提供便利通信信息传输通道。传统地质灾害信息管理系统存在着缺陷，而GPS的发展和应用，不仅可以弥补其不足，更是提高了关于我国地质灾害防治体系的有关部门的快速反应能力和决策效率。在信息胜黄金的年代，GPS精密高程信号对于我国的防汛通信信息管理有着极大的帮助。GPS 定位信息一般每秒钟更新 1 次，通过计算单位时间内 GPS 定位坐标的变化。各地水利部门可以通过GPS全球定位系统，以传输语音和视频的方式，实现对河道、水库和大坝的监控，以及及时了解汛期时的水位、水情。现在，我国水利部门拥有自己的卫星地面站。防汛的含义是为防止或减轻洪水灾害，因此那些相关的信息是十分宝贵的。只有通过GPS技术的应用，提供我国全方面的天气信息，才能尽快地发现险情，然后有利于实施紧急抢护和洪灾抢救等。为了我国相关部门的防汛信息传输实现快速、高效和及时，我国发射了亚洲卫星二号，该卫星的1/2波段可以实现部属机关与流域管理机构之间的数据、图像传输与语音通话。
二、GPS技术的防汛通信的应用。
GPS的两大功能：导航和定位。由于其不受任何天气的影响，可以全天候监测地球各地的状况，并且可以移动定位以及三维定点定速定时高精度，所以运用好GPS技术可以快速省时以及高效率提供汛情信息，对我国的相关部门防汛工作有着极大的帮助。
我国地域广阔并且地形复杂，地理环境也是复杂多样的。然而GPS的功能之一，实时导航功能就是 GPS 接收机通过获取经纬度坐标，然后很方便地通过图示和语音提示等方式，实时显示与电子地图设置的路径相匹配的当前位置、下一路口转向、航向和目标距离等信息。GPS不受行政区域和地理条件的影响，覆盖范围大。我们知道，防汛应急抢险需要实地查勘，或者由于救急则洪灾现场需要快速运送大量物资。GPS能将现场与总部连接，适用于现场抗洪人员与指挥中心或与其它现场人员间的信息沟通，这样就可以保障了现场与上级指挥部门通信畅通，将现场情况实时传达，及时将指挥中心的指令下达给抗洪前线。另外，当天气状况和道路条件比较恶劣的情况下，为了快速和安全运输以及合理安排物资的调配方案，行车路线需要根据所行道路的情况而定路线，这就充分应用到了GPS 导航技术。如果在派遣运输车辆的时候，一条路线不通，可以通过GPS导航软件自动规划和选择另一条路线。为了可以高速安全地把抢险物资运送到最需要的地方，运输车辆就需要安装 GPS 车辆监控系统，这样在防汛指挥调度人员的监控之下，可以及时地执行调度路线。
GPS 相片功能可以实时拍摄带有 GPS坐标的图片，为指挥中心提供重要且非常直观的防洪工程的图片信息。GPS的实时位置监測功能应用，在防汛应急中也十分重要，它可以实时监测各信息点，来实现对资源的精确调度。
三、影响GPS技术定位精度的主要因素。
1990年，在联合国的国际十年减灾计划的号召下，为减轻一些自然灾害如地面的变形、火山的喷发以及地震的活动等的不良影响提供一些必要的数据，许多国家利用GPS建立了地壳形变监测网，各个国家的相关部门借此充分监测这些自然灾害的活动情况。然而就目前调查来看，众多的GPS垂直形变监测网大都处于试验、研究阶段。并且，影响GPS定位和定轨精度的因素很多，对我国的防汛通信信息管理造成了一定的影响。例如，基准误差、观测值噪声、力模型误差、相位中心改正误差、对流层和电离层改正误差、观测模型中的卫星的接收机钟差的模拟误差、多路径效应和整周模糊度参数确定误差以及决定这些误差积累和传递关系的卫星星位与地面测站间构成的几何图形强度等等。然而，这些因素一部分可以通过观测值之间的线性组合得到很好的消除或减弱，还有一部分可以通过适当的布网和作业方案得到很好的控制。
四、防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程量）信息管理系统的功能以及特点。
防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程测量）监测信息管理系统的主要功能如下表所示：
防汛通信信息垂直形变监测（GPS高程量）信息管理系统有六大特点：
（1）分析和研究防汛通信信息垂直形变规律。（2）大范围防汛通信沉降预警、预报系统工程研究。（3）神经网络方法在其他工程中的应用研究。（4）在大坝变形监测和大型桥梁动静载测试中，GPS精密高程测量的应用研究。（5）方便地进行数据处理和结果分析，可绘制沉降曲线图以及能自动生成各类成果电子报表等。（6）应用GPS技术进行高精度监测，并着重研究提高GPS高程测量精度的理论和方法。
参考文献
[1] 胡兴树，欧小善，李伟，李富强.琼州海峡精密高程传递方法研究与试验[A].测绘出版社.第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C].测绘出版社：，2012：5.
[2] 孙超江，邓国忠，李卫东.海河流域水利专用通信网发展策略探讨[J].海河水利，2013，01：66-67+70.
[3] 王申，于跃华，王国新.地理信息系统在防汛水情工作中的应用探讨[J].现代农业科技，2013，04：268-269.
[4] 赵志岐.基于GIS技术的鄱阳湖区防汛抗洪信息系统研究[D].江西理工大学，2012.