随着农业科学技术的发展,近几年精准农业在我国也不断走热,这为GPS在农业领域的应用提供了广泛的思路。精量/变量播种、施肥,农田测土配方,田间信息采集,田地平整、规划,遥感影像纠正等等,都已经成为GPS大显身手的舞台。多家国内外厂商已经注意到国内农用GPS市场的巨大商机,纷纷推出相关产品。本期将为读者介绍农用GPS的使用要点、注意事项和常见问题的排除。
什么是GPS
GPS是全球定位系统(Global PositioningSystem)的简称,是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
GPS系统的特点
1.全球全天候工作。能为用户提供连续、实时的三维位置,三维速度和精密时间,不受天气的影响。
2.定位精度高。单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
3.功能多,应用广。随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到广泛应用,其应用领域在不断扩大。
用于测量农田面积的几种手持GPS
GPS测亩仪又名土地面积测量仪、手持式测亩仪等。这种产品集成了高精度的GPS定位系统、精确的面积计算方法,能实现不规则面积的实时测试、动态图形显示和数据智能化处理及储存,一次测量可同时获得测量面积、周长、距离、坡度等数据。GPS测亩仪适用于农田、绿地、森林、水域、山坡等面积的测量,是农林部门及农机作业收费的便捷测量工具。
“展望”(GARMINeTrexVista中文版)是一款具有超前设计的功能强大的GPS手持机,配备详尽的背景地图,配以内存卡,点阵更密。它带有独立的电子气压测高仪,测高精度在3米以内,附以电子罗盘,更便于密林、隧道中的轻松导航,还有鼠标键,使操作随心所欲。无论野外作业、专业踏勘、驾车旅行、徒步探险,都会令用户称心如意。除了测亩用途外,这种GPS内存中带有中国地图,支持无级放大或缩小,全中文操作,一学就会。该款手持机测量面积较为方便,只要按下面积计算器,再按开始键,围绕要测量的田地走一圈,按下结束键,面积和走过的距离就能自动求出。
GPSMAP76中文版,采用了接收卫星信号灵敏的内置螺旋天线,6厘米×4.5厘米的大屏幕,也具有测量平均位置功能。它采用可漂浮性的IPX7防水标准设计,存储容量更大。国际坐标与用户自定义坐标之间通过方向键任意转换。此外,GPSMAP76还具有外接天线接口和车载电源接口,是一款真正的车载手持两用机型。GPSMAP76还具有世界20000个城镇点的数据。该款手持机具有超大数据库,外出工作、旅行所需数据应有尽有。并具有PDA功能,可根据需要,在日历中记录重要事件。该款手持机测量面积也较为方便,两种方式任选(航线测面积可测量存储50个,航迹测面积可测量存储10个)。
根据采用GPS测量的土地面积与实测(经纬仪和平板仪)的土地面积比较以及用户的反馈,上述两款手持机精度均可满足标准农田面积核查的要求。
关于搜星
所有GPS在室内都收不到卫星信号或者信号非常弱,只有在室外才能收到信号,这是常识。正确搜信号的方法是:
1.固定在一个位置搜索信号,不要走动,因为移动中GPS不容易定位。
2.打开机器到导航界面,点开导航界面右上角的信号标志,就可以看到接受卫星颗数图,正常情况下能接收3颗卫星的信号就可以定位,5颗就能够导航。
3.如GPS接受卫星信号模块与机器主体能够折叠,则将其打开与机器成90度角,这样接受信号效果最好。
4.接收信号的速度:涉及到“冷启动”和“热启动”两个概念。GPS第一次搜索卫星叫冷启动,通常都比较慢。不同GPS搜星速度不同,有的GPS冷启动搜到卫星时间是1分钟之内,有的大概介于1分钟到2分钟之间,还有部分需要2分钟以上。而开机搜到卫星之后关机,在2小时内再次启动就是热启动,热启动的速度较快,通常在1到2秒就能搜到卫星。
几种典型的不正确测量方式
1.设置采集方式时,设定的距离间隔过大或时间间隔过长,造成图形变形。
●举例:对于几亩或几十亩以下区域的面积测量,将采集间隔设为按时间60秒方式或按距离100米方式,造成记录下来的数据不够详细,记录的轨迹与实地图形严重不符,最终算出的面积值存在较大的误差。
2.使用轨迹法测量,测量途中原地中断,记录却未暂停,造成采集过多杂乱数据。
●举例:使用轨迹法测量面积,测量途中需要休息或处理其它事务需要原地中断采集,在此期间,机器的数据记录却未同步暂停,造成采集过多的杂乱数据,增加了面积测量的误差。
3.使用轨迹法测量,测量途中遇到障碍物等,需要绕行后再继续采集,绕行期间记录却未暂停。
●举例:使用轨迹法测量面积,中途遇到一些像围墙、建筑物、水池之类的障碍物,导致采集无法经过全部位置,需要绕过障碍物后,再继续原来的采集工作,但是绕行期间记录却未暂停,采集了与实际图形不符的多余轨迹,增加了面积测量的误差。
4.测量不规则区域时没有采用轨迹法,造成记录的轨迹不够详细,与实地图形偏差较大。
5.采集过程中,持有机器的姿势不正确,对机器的正常收星定位造成较大的负面影响。
●举例:采集过程中,将机器放入口袋里,或将机器倒置持有,或持有机器在腰部位置等,都会对机器的收星定位造成负面影响,导致记录的数据质量下降,增加面积测量的误差。
6.测量区域太小。
●举例:例如测量区域只有300平方米,由于机器定位的精度是米级,如果测量区域太小,测得的面积准确度将会有一定程度的降低。
GPS在使用中的注意事项
1.系统无响应时,通过复位键重新启动系统,将会丢失尚未保存的系统信息,请自行定时做好数据备份。
2.笔尖有破损的触摸笔、圆珠笔和任何尖锐粗糙的物体,都有可能造成液晶屏幕的刮伤、破损,请使用笔尖完好的触摸笔。若触摸笔笔尖有损坏请勿再使用。
3.避免可能数据丢失的风险,请经常备份该设备SD卡上的数据到电脑上。
4.在系统对SD卡进行读写或者导航时,请勿取出SD卡,否则将破坏或丢失SD卡上的资料,并可能导致系统瘫痪。
5.GPS导航仪与计算机连机过程中,如果中断与计算机的连接,尚未完成的数据将丢失。所以不要拔出USB线,不要通过按电源键、拔电池等方法关机,不要使用复位键重新启动系统;不要点击窗口右上角的关闭按扭;不要晃动或敲击设备,否则可能会造成数据损坏、丢失,导致文件不可以正常播放。