GPS技術(shù)在海洋測繪中的有效應(yīng)用

邊曉麗

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)與國防建設(shè)的日益增強，GPS技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于國防事業(yè)的建設(shè)之中。為此，通過對GPS技術(shù)在海洋測繪中的有效應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討與分析，希望可以為促進(jìn)我國的海洋資源開發(fā)，以及國防建設(shè)起到推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；海洋測繪；定位；應(yīng)用

GPS是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時代背景中具有較高代表性以及極高影響力的重要科技產(chǎn)物，這一技術(shù)不僅對于國家的發(fā)展以及經(jīng)濟進(jìn)步、科技研發(fā)等產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響，同時也深刻的推動國家或者地區(qū)的交通運輸狀態(tài)、人民群眾生活質(zhì)量水平等領(lǐng)域發(fā)展。當(dāng)前海洋測繪領(lǐng)域中GPS測繪技術(shù)是應(yīng)用甚廣的技術(shù)，于海洋測繪期間形成的功效得到廣泛的認(rèn)可。

1 GPS測繪技術(shù)概況

GPS技術(shù)為能夠定時測距的專業(yè)化空間交匯系統(tǒng)，可以提供給客戶各種數(shù)據(jù)信息資料，而且是實時的具有可持續(xù)特點的，讓客戶獲得到高精確度的三維位置，具有較快的速度，這種系統(tǒng)涉及到的范圍廣闊，可以包含在全球范圍之中。進(jìn)行實際測量期間，GPS測繪技術(shù)應(yīng)用到GPS接收機這一渠道，并且有效的聯(lián)系起GPS衛(wèi)星所發(fā)出導(dǎo)航電文，合理的測量某時期GPS距離，之后通過相應(yīng)的處理，構(gòu)建起有關(guān)三維坐標(biāo)形式，最終達(dá)到精確定位效果。

GPS系統(tǒng)的另一稱法就是衛(wèi)星定位系統(tǒng)，應(yīng)用到距離交會法這種模式。GPS測繪技術(shù)應(yīng)用原理就是，在某點進(jìn)行科學(xué)的安裝好GPS接收機，需要注意的就是必須要嚴(yán)格的掌控安裝某一點的標(biāo)準(zhǔn)方法，按照標(biāo)準(zhǔn)程序落實安裝?；趯I(yè)化層面考慮，不管是在任何的地點或者時間，GPS衛(wèi)星均可以形成相應(yīng)定位數(shù)據(jù)信息，并且某段時間上，接收機能夠?qū)ο鄳?yīng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，其中最低接收衛(wèi)星數(shù)量就是三顆。經(jīng)這種模式，可以進(jìn)一步科學(xué)的處理所收數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，并且對于相應(yīng)時間點展開有效的計算記錄，劃分GPS接收機、接收GPS衛(wèi)星之間的路程，獲取相互之間具體路程距離，最終得到一個三維坐標(biāo)，即被接收衛(wèi)星實際位置。

2 GPS測繪技術(shù)的優(yōu)點

2.1精確度高

和傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，GPS測繪技術(shù)具有良好的準(zhǔn)確性以及精度。GPS測繪技術(shù)直接和衛(wèi)星相連接，因此可以直接獲得點的三維坐標(biāo)位置。并且，很多傳統(tǒng)測繪技術(shù)由于條件限制而不能完成的測繪任務(wù)都可以經(jīng)由GPS技術(shù)快速、準(zhǔn)確的完成。從總體來說，在測繪工程領(lǐng)域，GPS測繪技術(shù)屬于現(xiàn)代測繪技術(shù)的一個高峰，這是很多傳統(tǒng)測繪技術(shù)不能達(dá)到的。

2.2節(jié)省測量時間，提高測量效率

傳統(tǒng)測繪技術(shù)往往需要較長的時間，同時對人力、物力具有較大的需求，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的日趨成熟，測繪技術(shù)的相關(guān)軟件得到了很大程度的改進(jìn)，能夠有效的提升測繪工作效率，節(jié)約測繪時間。在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)時，應(yīng)用改進(jìn)的軟件對收集的信息進(jìn)行計算和整理，行之有效的節(jié)約了測量時間，提升了測量效率，減少了人力、物力的浪費。

3 GPS技術(shù)在海洋測繪中的應(yīng)用

3.1海洋控制網(wǎng)

海洋大地控制網(wǎng)中包含了地面控制點和海面控制點，以及海底控制點等三個部分，其中，以海底控制點為首。海底控制點測量的主要工作原理為利用GPS信號接收器能夠與衛(wèi)星同步進(jìn)行定位觀測的這一特性，通過水聲應(yīng)答器對GPS信號接收器與測控點間的間距進(jìn)行同步的測量。

3.2 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

在海洋測繪的過程當(dāng)中，水深數(shù)據(jù)采集一般包含了定位和測深，以及水位觀測在內(nèi)的三種要素。迄今為止，為實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，我國在沿海地區(qū)供建設(shè)了20余座能夠覆蓋離岸300公里水域范圍的RBM-DGPS基準(zhǔn)站，其所具有的DGPS定位技術(shù)的精確度能夠達(dá)到亞米級，完全能夠達(dá)到海洋測繪的定位要求，以及導(dǎo)航要求。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)采用的主要是囊括省級以及市級連續(xù)運行基準(zhǔn)站網(wǎng)在內(nèi)的衛(wèi)星定位連續(xù)運行綜合服務(wù)系統(tǒng)，其英文簡稱為ZJCORS，然只適合用于近海岸水域的測繪工作數(shù)據(jù)的傳輸不受限，傳輸?shù)姆秶?，沒有數(shù)據(jù)連接的時候依然能夠保持高精密度的測繪。

3.3 GPS測高技術(shù)的應(yīng)用

地形圖是一種能夠?qū)⒌匚锖偷孛策M(jìn)行還原的正形投影圖，通過一定的表達(dá)方式來表達(dá)地形的平面位置，還有地形的高程。海洋地形圖當(dāng)中主要是利用GPS技術(shù)對平面位置進(jìn)行測量，利用測深以及相關(guān)的水位資料來獲取測量點的高程。雖說現(xiàn)階段的海洋定位技術(shù)以及測深技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)近乎于完善，然而，由于環(huán)境因素的干擾導(dǎo)致海洋的相關(guān)水位資料獲取以及運用當(dāng)中存在的誤差無法避免。在進(jìn)行海洋水下地形測繪的時候，利用DGPS定位技術(shù)，經(jīng)過水位站進(jìn)行水位觀測，通過建立水位模型來推算出潮面的最低理論值，以此來實現(xiàn)對海洋的高程設(shè)控。

4 GPS應(yīng)用中存在的問題及其解決措施

4.1位置偏差

不管是采用DGPS，還是利用RTK技術(shù)來進(jìn)行定位，都能夠達(dá)到工程定位的精確度的要求。為達(dá)成實際水下地形測繪以及深水海岸線的測量的時候，GPS天線以及測深儀振蕩器需要時時刻刻處在同一條垂直線之上，而且要維持定位中心和測深中心的統(tǒng)一性，如果兩者之間的偏差值超出所限定的定位精確度的標(biāo)準(zhǔn)的話，應(yīng)將定位中心與測深中心進(jìn)行合并處理，以此來保持定位和測深的統(tǒng)一。

4.2數(shù)據(jù)延時

在結(jié)束測深作業(yè)的時候，為保證定位和測深的同步性，應(yīng)把測深儀的輸出接口與GPS定位輸出接口一同與計算機進(jìn)行連接。在展開數(shù)據(jù)采集的時候，GPS定位以及測深設(shè)施極有可能產(chǎn)生不同步的情況，致使測出的結(jié)果存在誤差，從而導(dǎo)致在進(jìn)行地形地貌測繪的時候產(chǎn)生失真的問題。在測船前行的過程當(dāng)中，很容易導(dǎo)致GPS系統(tǒng)以及測深系統(tǒng)測量的水深數(shù)據(jù)信息往后偏移，因此，可以利用修正公式“定位測深系統(tǒng)的延時=延時造成的位移/測船前行速度”來對定位以及測深進(jìn)行一定程度的修正。

4.3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差

GPS技術(shù)利用了WGS-84坐標(biāo)系，在獲得定位坐標(biāo)之后需要利用轉(zhuǎn)換模型將其轉(zhuǎn)化為地方坐標(biāo)。DGPS技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)一般采取三參數(shù)模型；網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)側(cè)重于平面以及高程的精確度，因此，采用的則是七參數(shù)模型轉(zhuǎn)換。Surfer軟件在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時候，會自行根據(jù)數(shù)據(jù)水深分別范圍，對等高線的最值以及其間距進(jìn)行合理化的規(guī)劃。

5結(jié)語

綜上所述，利用GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行海洋測繪，不僅可以為海洋石油勘探提供了準(zhǔn)確的坐標(biāo)定位，而且還在計算機技術(shù)等先進(jìn)科技引領(lǐng)下進(jìn)行了跨越式發(fā)展。在此良好發(fā)展形勢下，GPS技術(shù)還將進(jìn)行更加廣泛的應(yīng)用發(fā)展，也將在國家的海洋測繪工作中發(fā)揮出更大的價值作用。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：大連五星測繪科技有限公司）