移动数据结合GPS在飞防监测中的应用

移动数据结合GPS在飞防监测中的应用

宋现松

成武县自然资源和规划局  274200

摘要：美国灯蛾、秋幕毛虫、秋幕蛾，属鳞翅目Lepidoptera，灯蛾科Arctiidae，白蛾属Hyphantria。是一种食性杂、繁殖量大、适应性强、传播途径广、危害严重的世界性检疫害虫。近些年，随着美国白蛾等食叶害虫虫害的普遍发生，因其危害特点，防治难度大，多数地区都采用飞机防治的方法防治，从近几年的飞防效果看，飞机防治取得了令人满意的效果，达到了有虫不成灾的目的，但在飞防中存在着诸多问题：飞防的范围、效果、次生灾害等，主要原因是飞防是飞机掌握的精度不够，飞防宣传不及时，通过几年的飞防摸索，探索出一条实时监测、实时调度的模式。

主题词：数据   GPS   飞防  轨迹偏差

1. 移动数据结合GPS概述

移动数据结合GPS技术是在传统的基站建设基础上，融合了现代通讯、导航定位等多种新功能，形成一个全新且具有高精度和可靠度的综合应用平台。利用此技术可以完成对复杂地形信息进行快速分析处理，目前我国已建成较为完善成熟稳定地网系统及网络结构体系框架NISA(无线城市通信)系统，国家GPS标准委员会发布《中国移动互联网络发展研究》对该项技术做出了认可，并在全国各省市的分布式网络建设中得到了广泛推广[1]。

2. 移动数据结合GPS所需设备要件

2.1所需要件：平板（或手机，具有移动通讯功能）、飞机上灵敏度较高的GPS数据采集平板或具有插卡功能的智能GPS。注册奥维地图。

2.2、飞机上的智能GPS数据分享功能设置。

2.3、地面平板（或手机）设置和飞机上智能GPS共享数据

3. 移动数据结合GPS设置方法

3.1、确认放在飞机上的手机其定位功能已经打开。

3.2、数据连接功能打开，以便定位和数据传输。

3.3、下载安装奥维互动地图，并在其界面下进行账号注册、账户设置或登录，查找添加好友，并把轨迹实时分享给好友，要在列表里显示好友须满足以下条件：好友在账户设置里设置位置分享；在查看好友信息里设置定位为：自动更新好友位置；如果想要同时跟随多个好友，可以双击列表里的好友可设置跟随对象。将指定的好友或标签设为跟随中心点，设置位置跟随时的地图显示级别[2]。

4. 移动数据结合GPS功能展示

4.1、能够实时看到飞机位置并实时信息沟通

设置好跟随，飞防监测各工组均可在手机界面显示飞机与监控人员位置。（须加载影像图）

4.2、监测人员之间、监测人员和飞行员之间通过图像方式监测雾滴大小。雾滴大小直接影响飞防效果，雾滴是直径通常在1000μm以下的球状液体颗粒。飞机施药防治美国白蛾要雾滴小于150μm，雾滴数量不少于10个/cm2，雾滴越小，穿透力越强，防治效果越好。通过实时监测，监测人员可以实时与飞行操作人员实行信息沟通，也可通过要素分享方式分享记录的其它要素。比如各监控点拍摄的飞防沉降雾滴大小图片、发现的喷头堵塞或者雾滴不均匀等影响飞防效果的现象随时和飞机沟通，切实保证飞防质量。

4.3、增加临时飞防区域或撤销部分飞防区域。

及时调整飞防区域，根据监测虫害发生情况临时增加一个飞行区域及因条件不允许而临时撤销飞防区域。

4.4、实时查看飞行状态

地面平板(微机)可以把鼠标放在轨迹某点上随时了解经过某区域时飞机的飞行时刻、速度与海拔。实时监测雾滴是否着落在目标物上。较大雾滴和林分分散易导致内漂移；温度较高易导致蒸发漂移，根据监测到的结果，可以减少或增加沉降剂的使用，必要时停止飞防作业；避免因气流运载导致的漂移造成非靶标生物的危害，同时方便调整每架次用药量、根据气温、风速等情况，添加适量沉降剂、渗透剂、抗蒸腾剂、附着剂等[3]。

4.5、轨迹偏差直观显示

图中显示位某一时间段两设备飞行轨迹和预先方案区域的偏差，调整飞行作业方式，并根据航带长度和作业区宽度，避免尽可能减少调头。对于道路或河流按走向来确定航迹和航带长度，保证每条喷幅的两侧要有一定的重叠。

5. 移动数据结合GPS在飞防检测应用中的问题分析及研究

5.1、监测端不同平板（手机）接收数据的差异

根据监测某一时间段不同平板（手机）飞行轨迹截图，明显可看出苹果平板电脑采集的数据平缓，而中国移动M623C型手机由于受距基站距离远近影响，图形跳动性大，出现锯齿状，实际手机显示时，也是光标在1、2点之间来回跳动。

5.2不同终端接受信号的异同

中国移动手机使用的是单一AGPS模式，由于受设备与基站距离的影响，使用AGPS定位的中国移动M623C型手机定位误差较大。苹果平板电脑使用的是GPS、AGPS混合模式，精度较高。硬件的质量高低和信号基站多少、距基站的远近均影响轨迹的平滑度。由于奥维轨迹采集是1s采集一次，故采集的数据量较大，理论上的数据和实际接收数据有差异，苹果平板电脑采集的数据，丢失数据率小于一般手机。手机轨迹线显得不平滑，甚至出现尖锐锯齿状，建议使用较高精度设备。

6. 成果展示

6.1、实时监测飞行轨迹，预先通知域监测人员及时准确地到达所监测的区域，以便及时发现意外情况发生，临时增加飞防区域或临时放弃飞防区域，观测飞防药物是否准确地喷洒在目标靶物。

6.2、存档航迹，以备事件查询某时某刻在什么位置，当时的风向风速。

6.3、导出飞机航迹叠加飞防方案，建立航迹数据库。更好地进行飞防监督，结合飞防期间在飞机起降点派专人记录飞防架次。对每次飞机起飞的时间、降落的时间、飞防的大致区域等进行现场记录，做到飞防心中有数。

6.4、及时做好飞防安全提示，飞行作业前15天，通过广播、电视、报纸等公共媒体和政府通告，向社会公告作业时间、作业区域、安全注意事项。特殊养殖或种植区，以明白纸的形式送达当事人，并签订合理避让、避害协议。因天气等因素导致作业期发生较大变化时，及时通告更正。

7. 移动数据结合GPS在飞防监测中的应用效果

7.1 提高了飞防监控的可靠性，利用GPS技术，对监测点进行实时定位，可以在第一时间获取到异常情况的信息。同时也为工作人员提供更多关于飞控系统、设备状态等方面数据和资料，当出现故障时或发生意外事故时能及时发现并做出处理方案来应对紧急事件[4]。

7.2 使工作流程简化及自动化程度得到提高:由于移动互联网的发展使得人们能够通过手机或者电脑就能进行实时监控，因此在一些无法监测到危险情况的地区，可以通过移动互联网进行远程监控，这样就能够提高工作效率，降低危险的发生率。

7.3 使监测区域扩大:在飞防领域中应用GPS技术对一些可能发生火灾、爆炸等突发情况的信息和数据加以分析处理从而做出及时准确地预警方案来应对紧急事件。

7.4 实现了对飞控系统与设备故障状态及报警系统之间关系的综合判断并作出相应调整。减少误报率:当出现误报现象时，利用移动互联网进行在线监测可以在第一时间内发现问题所在。

8. 总结

移动数据结合GPS技术是近几年发展起来的一种新模式，在飞式测深机系统中得到了广泛的应用。它可以实现对地质地形、地物性质等信息进行实时采集和分析处理，利用此手段能够及时获取地下空间结构以及空间分布情况等方面所需资料，并能将各种参数转化为可测量模型，还能够通过多种方法对数据加以综合处理与分析来提高监测结果准确度，从而提升预警能力及事故预防率。

参考文献：

[1] 崔晨耕. 小波分析在GPS动态监测数据处理中的应用[J]. 甘肃科学学报, 2020, 032(002):63-68.

[2] 赵增鹏, 张子文. InSAR与GPS数据融合在变形监测中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2020, 43(7):5.

[3] 刘海锋, 任超, 郑中天,等. TEQC与QCVIEW32在GPS数据预处理中的应用[J]. 地理空间信息, 2017, 15(1):3.

[4] 李广春, 戴吾蛟, 曾凡河. 抗差移动平均在GPS自动化监测数据处理中的应用[J]. 大地测量与地球动力学, 2016, 36(1):4.

作者简介：宋现松1967.11男山东省菏泽市汉本科山东农业大学工程师成武县自然资源和规划局研究方向:林业