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摘 要：GPS具有操作简单、保密性強、精度高等众多优点，被广泛的推广和应用在工程设计、测量以及导航等众多领域。通过将GPS应用在水土保持监测中，利用GPS的各项功能，能够实现对水土保持生态工程建设的全过程监测，并且能够显著地提高工作效率，实现水土保持从定性监测向定量监测方向发展，为水土保持的监测、调查以及规划工作提供可靠地技术保障。因此，文章分析了GPS的功能，探析了GPS在水土保持监测中的应用，旨在为水体保持监测人员以及相关研究人员提供一定的参考。
关键词：GPS；水土保持监测；应用
一、前言
GPS，即全球定位系统，目前有数十颗导航卫星在距离地面2万km的太空轨道中围绕地球转动，为全球提供不间断的定位讯号。GPS在平面测量控制中，能够创建多等级的控制网，采用快速静态、或者动态处理的方式对采集到的数据信息进行处理。对于水库断面测量、水土保持野外验收、高精度放样以及勘测等的应用，需要利用GPS实时动态测量的RTK测量技术，能够显著地提高水土保持测量精度，致使GPS被广泛的推广和应用在水土保持监测领域。因此，文章针对GPS在水土保持监测中应用的研究具有非常重要的现实意义。
二、GPS功能介绍
（1）地图功能。GPS具有储存区域地图的功能，并且能够在地图上准确的显示区域的位置数据。
（2）计算机下载数据域上传数据。通过专业软件和连线，能够将GPS和计算机连接，并且能够在计算机上进行路线分析与安排，同时还能够进行数据信息上传、下载以及交换等。
（3）追踪功能。GPS能够对一定时间间隔的运动轨迹进行记载，该项功能在没有明确路线或者地图的情况下，为使用者提供原路返回服务。
（4）导向功能。GPS能够为用户提供某一标点或者地点的前进方向，同时还能够显示正北方向的角度数。
（5）速度功能。GPS能够为用户提供类似的方向，并且给出相应的速度。
（6）方向功能。GPS开机时，每隔2s会对地点坐标进行一次更新，并指明运动的方向，并进行前进方向的计算。
（7）路线功能。路线的组成包括起点、中间点以及终点等部分，任何两点之间的一段称之为“一条腿”，由若干条“腿”构成一条路线，通过输入相应的信息，能够在地图上准确的找出相应的点，并且能够边走边记忆。
（8）路标功能。将某个位置的信息记入GPS的内存，位置可以是所经过的点，也可以是输入的坐标，为了便于记录，通常以若干字母表示这些点。
三、GPS在水土保持监测中的应用分析
（1）GPS在水土流失动态监测中的应用分析。GPS在水土流失动态监测中的应用主要包括以下两个方面：一方面，微观方面，通过利用GPS技术能够针对沟底、沟头、坡面等进行监测，监测沟底下切速度、沟头前进速度、坡面地形变化以及沟缘线后退速度等，同时还能够监测样点的水土流失量，包括堆积、滑坡以及崩塌等；另一方面，宏观方面，针对一个区域或者大流域，创建GPS控制网，能够实现对整个范围的监控与测量，同时为航空遥感相片提供定向的加密点，这样便于对区域内的土地利用信息、水土流失信息等的采集与提取。采用GPS对水土流失进行动态监测，能够在最短的时间内了解区域内的破坏水土保持设施的面积、数量、毁林面积以及开荒状况等，具体应用方法包括人为水土流失监测和自然水土流失监测两种。
（2）GPS快速RTK技术在水土保持监测中的应用分析。GPS实时动态测量系统是数据传输技术和GPS测试技术相结合组成的系统，RTK技术的优点表现为：数据处理能力强、操作简单、工作效率高、没有误差积累、数据安全可靠、定位精度高、作业条件要求低、测绘功能强大、集成化程度高以及自动化作业等。传统的水土保持监测方法通常利用不同年份的卫星遥感影像进行水土流失量以及水土流失面积的分析与计算，然后根据计算结果采取针对性的措施进行保护。这种方法的更新速度相对较慢，成本相对较高，并且计算结果的精度相对较差，不能够及时、准确的反应监测区域的实际状况。通过利用GPS快速RTK技术，能够对监测区域的信息进行野外采集，并将采集的信息输入GPS，使利用GPS管理水土保持工作变为可能。同时，GPS快速RTK技术能够为水土保持治理工作提供准确、全面的数据信息，并通过计算机对监测的数据信息进行处理，并绘制土地利用图，为地区水土保持管理信息系统提供准确、科学的数据信息，为土壤侵蚀预测、水土流失治理效益评价、水土保持措施验收、水土保持决策、水土保持管理、修路弃土量以及工矿开发等提供可靠地依据。
（3）GPS技术在水土保持信息系统中的应用分析。GPS技术在水土保持信息系统中的应用主要表现在以下两个方面：一方面，为水土保持信息采集、全数字摄影测量等提供完善的控制网，具体方法表现为：区域选择、设计控制网、野外选点、埋石造标、野外观测、室内解算，通过上述步骤能够获得给予计算机网络的GPS控制网，通过利用GPS技术对像控点进行测量，然后通过室内解算，能够创建监测区域的立体模型，然后通过半自动DTM、自动DTM软件，创建数字地面模型，为GPS数据库提供地形数据信息；另一方面，补绘、补测以及更新信息系统图斑，由于水土保持地理信息在不断的变化，为了实现对水土保持地理信息系统的实时更新，应该利用GPS的PTK技术，对属性变更的图斑以及治理措施图斑进行观测，并将观测的数据信息录入水土保持信息系统中，能够对图斑进行及时的补充与更新。
（4）GPS技术在水土保持精度测试中的应用分析。GPS技术在水土保持监测精度是GPS需要关注的关键问题，GPS在水土保持精度测试中的应用主要包括以下几个方面：其一，GPS接收机能够接受8颗以上的卫星信号；其二，GPS接收机的内存不能少于1M，坐标记录点不能少于500个；其三，灵敏度，定位冷启动的时间不能超过45s，热启动时间不能超过15s；捕捉信号的时间不能超过15min；其四，定位精度，高程不超过1m，快速静态测量水平为0.5m，垂直为3m，动态定位水平为2m；其五，GPS卫星必须具有消除山体遮挡的作用；其六，要求操作简单、方便，并且能够实现不同坐标系的转换与管理，同时配套效率高的软件，以此保证监测精度和准确度。
四、结束语
总而言之，GPS是一门应用技术，通过将GPS应用在水土保持监测中，能够实现水土保持监测从定性监测想定量监测方向发展，显著地提高水土保持监测工作水平与效率，为水土保持监测、调查以及规划工作等提供可靠地技术支持。当然，GPS在水土保持监测中的应用非常广泛，文章只是提出了几点简单、可行的操作方法，希望能够为水土保持监测工作人员提供一定的借鉴，而在实际应用中应该根据具体的状况，采用相应的方法与技术。
参考文献
[1]付晓婷，曹佳云，贺丹.GPS在水土保持监测中的应用[J].地下水，2011，33（3）：200-202.
[2]孙长安.国内外应用“3S”技术开展水土流失监测的发展状况[J].中国水土保持.2008，（6）：54-57.
关键词：GPS；水土保持监测；应用
一、前言
GPS，即全球定位系统，目前有数十颗导航卫星在距离地面2万km的太空轨道中围绕地球转动，为全球提供不间断的定位讯号。GPS在平面测量控制中，能够创建多等级的控制网，采用快速静态、或者动态处理的方式对采集到的数据信息进行处理。对于水库断面测量、水土保持野外验收、高精度放样以及勘测等的应用，需要利用GPS实时动态测量的RTK测量技术，能够显著地提高水土保持测量精度，致使GPS被广泛的推广和应用在水土保持监测领域。因此，文章针对GPS在水土保持监测中应用的研究具有非常重要的现实意义。
二、GPS功能介绍
（1）地图功能。GPS具有储存区域地图的功能，并且能够在地图上准确的显示区域的位置数据。
（2）计算机下载数据域上传数据。通过专业软件和连线，能够将GPS和计算机连接，并且能够在计算机上进行路线分析与安排，同时还能够进行数据信息上传、下载以及交换等。
（3）追踪功能。GPS能够对一定时间间隔的运动轨迹进行记载，该项功能在没有明确路线或者地图的情况下，为使用者提供原路返回服务。
（4）导向功能。GPS能够为用户提供某一标点或者地点的前进方向，同时还能够显示正北方向的角度数。
（5）速度功能。GPS能够为用户提供类似的方向，并且给出相应的速度。
（6）方向功能。GPS开机时，每隔2s会对地点坐标进行一次更新，并指明运动的方向，并进行前进方向的计算。
（7）路线功能。路线的组成包括起点、中间点以及终点等部分，任何两点之间的一段称之为“一条腿”，由若干条“腿”构成一条路线，通过输入相应的信息，能够在地图上准确的找出相应的点，并且能够边走边记忆。
（8）路标功能。将某个位置的信息记入GPS的内存，位置可以是所经过的点，也可以是输入的坐标，为了便于记录，通常以若干字母表示这些点。
三、GPS在水土保持监测中的应用分析
（1）GPS在水土流失动态监测中的应用分析。GPS在水土流失动态监测中的应用主要包括以下两个方面：一方面，微观方面，通过利用GPS技术能够针对沟底、沟头、坡面等进行监测，监测沟底下切速度、沟头前进速度、坡面地形变化以及沟缘线后退速度等，同时还能够监测样点的水土流失量，包括堆积、滑坡以及崩塌等；另一方面，宏观方面，针对一个区域或者大流域，创建GPS控制网，能够实现对整个范围的监控与测量，同时为航空遥感相片提供定向的加密点，这样便于对区域内的土地利用信息、水土流失信息等的采集与提取。采用GPS对水土流失进行动态监测，能够在最短的时间内了解区域内的破坏水土保持设施的面积、数量、毁林面积以及开荒状况等，具体应用方法包括人为水土流失监测和自然水土流失监测两种。
（2）GPS快速RTK技术在水土保持监测中的应用分析。GPS实时动态测量系统是数据传输技术和GPS测试技术相结合组成的系统，RTK技术的优点表现为：数据处理能力强、操作简单、工作效率高、没有误差积累、数据安全可靠、定位精度高、作业条件要求低、测绘功能强大、集成化程度高以及自动化作业等。传统的水土保持监测方法通常利用不同年份的卫星遥感影像进行水土流失量以及水土流失面积的分析与计算，然后根据计算结果采取针对性的措施进行保护。这种方法的更新速度相对较慢，成本相对较高，并且计算结果的精度相对较差，不能够及时、准确的反应监测区域的实际状况。通过利用GPS快速RTK技术，能够对监测区域的信息进行野外采集，并将采集的信息输入GPS，使利用GPS管理水土保持工作变为可能。同时，GPS快速RTK技术能够为水土保持治理工作提供准确、全面的数据信息，并通过计算机对监测的数据信息进行处理，并绘制土地利用图，为地区水土保持管理信息系统提供准确、科学的数据信息，为土壤侵蚀预测、水土流失治理效益评价、水土保持措施验收、水土保持决策、水土保持管理、修路弃土量以及工矿开发等提供可靠地依据。
（3）GPS技术在水土保持信息系统中的应用分析。GPS技术在水土保持信息系统中的应用主要表现在以下两个方面：一方面，为水土保持信息采集、全数字摄影测量等提供完善的控制网，具体方法表现为：区域选择、设计控制网、野外选点、埋石造标、野外观测、室内解算，通过上述步骤能够获得给予计算机网络的GPS控制网，通过利用GPS技术对像控点进行测量，然后通过室内解算，能够创建监测区域的立体模型，然后通过半自动DTM、自动DTM软件，创建数字地面模型，为GPS数据库提供地形数据信息；另一方面，补绘、补测以及更新信息系统图斑，由于水土保持地理信息在不断的变化，为了实现对水土保持地理信息系统的实时更新，应该利用GPS的PTK技术，对属性变更的图斑以及治理措施图斑进行观测，并将观测的数据信息录入水土保持信息系统中，能够对图斑进行及时的补充与更新。
（4）GPS技术在水土保持精度测试中的应用分析。GPS技术在水土保持监测精度是GPS需要关注的关键问题，GPS在水土保持精度测试中的应用主要包括以下几个方面：其一，GPS接收机能够接受8颗以上的卫星信号；其二，GPS接收机的内存不能少于1M，坐标记录点不能少于500个；其三，灵敏度，定位冷启动的时间不能超过45s，热启动时间不能超过15s；捕捉信号的时间不能超过15min；其四，定位精度，高程不超过1m，快速静态测量水平为0.5m，垂直为3m，动态定位水平为2m；其五，GPS卫星必须具有消除山体遮挡的作用；其六，要求操作简单、方便，并且能够实现不同坐标系的转换与管理，同时配套效率高的软件，以此保证监测精度和准确度。
四、结束语
总而言之，GPS是一门应用技术，通过将GPS应用在水土保持监测中，能够实现水土保持监测从定性监测想定量监测方向发展，显著地提高水土保持监测工作水平与效率，为水土保持监测、调查以及规划工作等提供可靠地技术支持。当然，GPS在水土保持监测中的应用非常广泛，文章只是提出了几点简单、可行的操作方法，希望能够为水土保持监测工作人员提供一定的借鉴，而在实际应用中应该根据具体的状况，采用相应的方法与技术。
参考文献
[1]付晓婷，曹佳云，贺丹.GPS在水土保持监测中的应用[J].地下水，2011，33（3）：200-202.
[2]孙长安.国内外应用“3S”技术开展水土流失监测的发展状况[J].中国水土保持.2008，（6）：54-57.