文档介绍：GPS在环境监测与监察中的应用
张丽颖
北京合众思壮科技有限责任公司
 
摘要:人类社会高速发展的同时,环境问题也不断突现,环境监测与监察工作显得异常重要。本文着重介绍了全球定位系统(GPS)在环境监测与监察中的应用,并简单介绍了某环保单位应用集思宝G510数据采集器进行污染源调查的工作,展示了GPS应用在环保行业的前景。
关键词:环境监测,GPS,车辆监控调度
 1 引言
从18世纪工业革命开始,科学技术以前所未有的速度和规模迅猛发展,给人类社会带来空前的繁荣,但由于对资源的长期掠夺性开采和盲目的开发建设,也使得人类面临着严重的环境问题,诸如伦敦烟雾一类的环境污染事故不断发生。环境保护就是在人类意识到自身的生存环境逐渐恶化的情况下发展起来的,但是,我国目前的环境监测工作仍以常规手段为主,无法满足环境管理者及时决策的要求。目前,在国内环境监测领域,由地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)及遥感(RS)相结合的“3S”技术于一体的环保信息系统已具雏形,并有很多成功的案例,本文中,将着重介绍全球定位系统(GPS)在环境监测与监察中的应用。
2 全球定位系统(GPS)概述
GPS是英文(Global Positioning System)全球定位系统的简称。是20世纪70年代由美国国防部研制的新一代卫星导航定位系统,它可以提供高精度的导航、定位和授时服务[1]。自20世纪90年代应用以来,以其速度快、效率高、测量定位精度高等一系列特点,深受各个行业数据采集、资源监测人员的青睐。
GPS的组成
GPS系统由空间卫星系统、地面监控系统和用户接收系统三大子系统构成[1]。

空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成,各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55,轨道平面间距60。在每一轨道平面内,各卫星升交角距差90,任一轨道上的卫星比西边相邻轨道上的相应卫星超前30。该卫星系统能够保证在地球的任一地点向使用者提供4颗以上可视卫星。
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地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、一个主控站和三个注入站构成。该系统的功能是:对空间卫星系统进行监测、控制,并向每颗卫星注入更新的导航电文。
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用户接收系统主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。
GPS卫星接收机分天线单元和接收单元两部分。天线单元主要作用是捕获、跟踪卫星,接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理,实时地获得定位、测速、定时等数据。
GPS数据微处理器是GPS接收机的核心,承担整个系统的管理、控制和实时数据处理。
GPS的主要功能
GPS卫星的分布规律使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解析精度。根据“三角测量”原理,GPS信号接收机可以输出地面任何地点的位置信息。现在这些位置信息已经广泛地用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测、精细农业、个人旅游及野外探险、紧急救生和车辆、飞机、轮船的导航与定位等各个领域。
GPS的发展趋势[2]

为了摆脱对美、俄的导航定位系统的依赖,以免受制于人,世界各国、各