摘要：近年来，随着现代化农业建设步伐的逐渐加快，土地平整作为农业生产中重要的一项作业，不仅可以保证灌溉水的有效利用，还能帮助农田实现“节水增产”的目的。而地形测量是土地平整前后重要的作业环节之一，根据测量所得到的数据有助于制定切实可行平地方案，从而完善平地作业，提高土地的利用率。当前，随着科学技术的不断进步，传统的人工测量技术已被GPS技术逐渐代替，该项技术主要具有精确度更高、可行性更强的特点。本文就GPS在农田土地平整地形测量中的应用进行探究和分析，并作出相关总结，以供参考。
关键词：GPS；农田土地平整；地形测量；应用研究
GPS是全球地位系统的一个简称，以目前来说GPS技术在人们生活当中并不陌生，同时由于其具有保密性强以及连续性等特点，逐渐受到众多科技工作者的关注。现如今，随着我国经济水平的不断发展，GPS已延伸至农业生产领域当中，其中GPS平地技术的应用最为广泛，除了可以提高测量数据的精准度以外，还能降低因天气等因素造成的影响，从而保障土地资源的使用率。
1.探讨传统人工测量方式的问题
⑴工作量大。随着工程用地面积逐年扩大，为人工测量的工作带来了较大的难度，而地形测量大多是在施工现场执行，再加上人工测量所完成的面积有一定的限制，因而较大地增加了测量工作量。在这样的工作环境下，不仅会使得测量人员失去耐心，还会降低测量的准确性。
⑵缺乏正确地测量工作意识。据目前而言，大多数地形测量人员的测量意识整体不高，甚至在实际测量当中出现“走形式，走程序”等不良现象。同时，因为施工进度的约束，不合理设计测量工作方案，促使地形测量工作无秩序以及混乱等情况，继而阻碍实地勘测工作的顺利实施。
⑶测量精确度不高。原因包括以下两点：第一，测量人员缺乏专业的测量知识，以及不重视测量相关要求，继而影响测量水平。另外，在记录测量数据时没有全面考虑测量精度，加上工作责任意识不高等因素，导致测量精度得不到良好的保障。第二，在地形测量中，可使用的测量设备较少，且量具粗放，使得测量数据出现较大的误差。同时，由于没有制定统一规范的测量标准，从而严重影响了测量精度。
⑷测量难度偏大。对于一些地形复杂、地质环境特殊的施工现场，很有可能产生影响测量工作顺利的不利因素，而这些因素的存在则会对测量设备的使用要求逐渐升高。若想继续进行地形测量，则需要结合其他设备才能进行作业，从而不断增加测量的难度。
鉴于以上问题，推进以GPS技术为主进行农田土地平整地形测量具有十分重要的意义。
2.探究GPS平地系统在农田土地平整地形测量中应用的意义
据了解，美国是最早将GPS技术应用在在农田平地测量当中。但由于定点GPS测量和车载移动GPS测量成本较高，因而在我国农田平整土地中并没有得到普及，从而直接影响了我国农业的生产与发展[1]。而随着国内经济水平的快速发展，GPS控制平地系统得到不断改进，一定程度下弥补了传统人工测量仪的不足。一方面，利用自身操作简单、快捷等优势，有效节约了人力和物力；另一方面，在实际应用中，提高了土地的利用率，促进现代农业得到良好发展，从而使得农业发展的改革具有巨大的意义。
3.浅析GPS平地系统的工作原理及技术特点
3.1工作原理
在农业生产过程中，随着GPS平地系统技术的应用，使得农田土地平整地形测量收获了较大的成功。GPS平地系统包含包含多个组成部分，其中三维地形测量系统、控制作业系统等占据着重要的位置。三维地形测量系统指的是在接收GPS观测点上的坐标信息后，进行坐标变换、错误处理、数据校正等相关操作，从而形成简单易懂的农田三维地形图。控制作业主要通过计算农田实际地表面积等信息来获得平地基准高程，然后利用液压控制实现平地作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在控制平地系统中，GPS技术的应用可以概括为两个方面，即定点测量和车载移动测量，后者主要是在现代汽车定位系统基础下实施。据了解，这两种应用都具有一定的局限性，只有在其他设施的配合下才能发挥其最大的作用。总的来说，以GPS系统代替人工测量技术，不仅可以节约测量时间、减少不必要的财力和人力，还能有效解决大规模农田实地测量的难题，从而促进农业更好的发展和进步。
3.2测量技术特点
⑴纵观当前，GPS测量系统在定位领域中是应用最多且最常见的系统，并且存在高效率、精度高等多个优点，因而具有较大的发展潜能。同时，GPS测量系统能够进行自动化测量，也就是说测量人员只需要进行几项简单的操作便可，如监视仪器工作状态、量取天线高度等内容，像卫星记录、观察等内容则均由仪器完成[2]。
⑵GPS卫星在全球范围内有较高的覆盖率，且不受任何时间、地点的限制，进而有效完成观测工作。通常来说，只有较为严重的雷雨天气才会影响观测工作。具体而言，GPS定位技术的不断发展，对传统测量技术产生了强烈的冲击，同时还加强了测量学理论学科的交流和发展，进而推动了相关科学领域的发展步伐。
⑶GPS接收机的标称分辨率极为之高，甚至与红外仪器相提并论，很大一方面促使GPS测量技术具有更高的可行性和优越性。另外，随着科学技术的改革，GPS技术推出全球性质的三维地心坐标，其在实际测量过程中，不仅对观测站的大地高程进行精确测量，还能对观测站的平面位置进行有效测量。因此，在这样的特点下，可为我国农业发展提供更有力地发展条件。
4.GPS控制平地系统中三维地形测量系统的认识
三维地形测量系统主要由数据处理终端、GPS接收系统以及姿态方位校正系统等3个部分组成，其中数据处理终端由全球定位系统数据提取和坐标转换模块、三维地形图的显示模块及姿态方位校正模块等功能模块组成。数据处理终端是三维地形测量的重要组成部分，具有采集数据、保存数据和实时显示三维地图等相关作用。GPS接收系统由电台、天线杆、移动站、基准等多个设备组成，其主要利用移动站来接收GPS定位信息，并且在详细分析定位数据之后，还能建立三维坐标（X、Y、Z）[3]。姿态方位校正系统具有更加明显的作用，如：第一，在确定GPS天线定位环节中，能够降低农田复杂的地形环境对其的影响，并且还能及时补充GPS天线航向角、俯仰角的相关信息。第二，具有较高的精准度，从而与GPS定位实现良好的补充，有效提高定位的准确性。
5.计算平地土方量与GPS测量分析
在平地土方量计算过程中，一般都会使用专业的地形处理软件，如SURFER。由于车载移动GPS的测量变动性与随机性都比较大，无论是进行水准仪下的高程测点，还是定点GPS下的高程测点，都不能得到良好的效果，进而在计算统一平地土方量中存在较高的难度。因此，在这样的情况下，利用专业的地形处理软件可以高效处理不同测量方法的高程数据，以及实施Kriging差值处理。另外，为了保证测量数据的精确性，在结合以上两种测量方式进行高程数据平地工程的过程中，应将田面的坡度值设置为零[4]。总而言之，在GPS平地系统实际应用中，应当总结以往的应用经验，以及利用当前的实践经验来加强各种方式的配合，从而不断完善测量数据，充分发挥其积极作用，有效保证平地作业的顺利开展。
结语
综上所述，在农田土地平整地形测量中，应当积极应用GPS技术，从而提高地形测量相关数据的准确性，提升土地的利用率，以及确保农业生产活动的有序性和稳定性。
参考文献：
[1]任晓芳.GPS技术在土地勘界测量中的应用探析[J].中国科技信息，2013（10）：122.
[2]吴昊.农田土地机械化平整技术与装备[J].农村牧区机械化，2015（02）：39-40.
[3]刘寅，李宏鹏，刘刚，王泷.基于GPS控制技术的土地平整系统[J].农机化研究，2014（09）：142-146.
[4]王泷，刘刚，刘寅，李宏鹏.基于GPS的农田坡面平整技术与试验[J].排灌机械工程学报，2013，31（05）：456-460.
论文作者:王桂保1,唐雪香2
论文发表刊物:《基层建设》2015年29期
论文发表时间:2016/9/19
标签：测量论文; 地形论文; 平地论文; 农田论文; 系统论文; 技术论文; 土地论文; 《基层建设》2015年29期论文;