GPS海洋測繪中的應(yīng)用

1、    gps海洋測繪中的應(yīng)用    劉一鋒廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院 510000摘要：測繪是測量中的新型技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠提高測量質(zhì)量和測量進(jìn)度。本文就gps海洋測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，針對該技術(shù)方面存在的薄弱點(diǎn)和相關(guān)問題深入探究，從而提出相應(yīng)的解決措施。關(guān)鍵詞：gps；海洋測繪；水深測量一、海洋測繪技術(shù)的概述現(xiàn)代測繪技術(shù)的代表是3s技術(shù)，即所謂的gps、gis和rs技術(shù)，全稱為全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)。其中全球定位系統(tǒng)主要是為用戶提供的一種定位三維速度和三維標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，這種技術(shù)自從誕生之后應(yīng)用較為廣泛，無論是在陸地

2、還是航空海洋領(lǐng)域都有應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源的測繪測量技術(shù)，利用計算機(jī)編程的方式能夠分析工程整體空間。遙感技術(shù)是一種專業(yè)化的測繪技術(shù)，其本身是一種傳感手段，主要利用幾何形態(tài)和相關(guān)的物理特性對位置信息進(jìn)行分析，這種技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的物體識別，對工程測量有非常重要的意義。海洋測繪作為測繪科學(xué)技術(shù)的一個重要分支，在科學(xué)研究、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)等方面，起著重要的作用。隨著衛(wèi)星技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等的發(fā)展. 可以說現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成就，導(dǎo)致海洋測繪經(jīng)歷了一次跨時代的轉(zhuǎn)變。突破了傳統(tǒng)海洋測繪的時空局限，進(jìn)入以數(shù)字式測量為主體、以計算機(jī)技術(shù)為支撐、以3s技術(shù)為代表的

3、現(xiàn)代海洋測繪的新階段。gps 技術(shù)已成為控制測量、海岸地形測量和海上定位不可缺少的手段。gps衛(wèi)星測量技術(shù)的問世更為海洋測繪開創(chuàng)了高新技術(shù)新途徑. 本文擬就gps在海洋測繪中的應(yīng)用作一簡單分析。二、gps在海洋測繪的精密定位中的應(yīng)用方法目前，以中國沿海范圍內(nèi)為區(qū)域的無線電指向標(biāo)一差分全球定位系統(tǒng)（rbn/dgps）已經(jīng)投入使用。此系統(tǒng)的有效工作距離可以達(dá)到300公里，定位的精確程度可以保持在5米之內(nèi)，很大程度上滿足了沿岸海道的測量大比例尺繪圖過程中導(dǎo)航與定位的要求。但對于要求高精度測量的區(qū)域而言，此系統(tǒng)依舊無法滿足水位更正方式的需求。而對gps-ppk技術(shù)而言，此項技術(shù)在測量時具有很高的精密程

4、度，而且在使用過程中數(shù)據(jù)鏈可以不用進(jìn)行實(shí)時的通訊。結(jié)合在海洋測量規(guī)范的要求，在綜合對設(shè)備運(yùn)行的成本、測量高精度的要求、導(dǎo)航實(shí)時性的需求等許多實(shí)際問題考慮的前提下，進(jìn)行精密海洋測繪中的定位工作需要結(jié)合rbn/dgps和gps-ppk技術(shù)，使用將兩者相互結(jié)合的技術(shù)方案。其主要工作流程是，首先經(jīng)rbn/dgps系統(tǒng)對實(shí)時的定位導(dǎo)航進(jìn)行系統(tǒng)支持，提供誤差在3米之內(nèi)的實(shí)時定位數(shù)據(jù)，之后再由雙頻載波對其載波的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并觀測所記錄的相位的部分測量。三、gps在海洋測繪的水深測量中的應(yīng)用方法1、當(dāng)前所使用的測量系統(tǒng)眼下，最常使用的水深測量工作方式是使用多波束的水深測量系統(tǒng)。與曾經(jīng)所使用的單波束系統(tǒng)的測

5、量工作相比，這種方法所收集到的數(shù)據(jù)樣本能夠依據(jù)不同的水源深度直接獲得，而且能夠垂直于航道的方向之上。因此，使用多波束的水深測量系統(tǒng)能夠快速、精確地對相對寬度范圍中的兩側(cè)多點(diǎn)的水源深度進(jìn)行測量，明確清楚地探測海底的地形地貌。在進(jìn)行測量的過程之中，通過利用多波束的水深測量系統(tǒng)和使用gps系統(tǒng)的定位對某點(diǎn)的水深進(jìn)行測定，就可以快速對海底的地貌地形進(jìn)行測量和繪制。2、水深測量工作中的基本步驟與方法水深測量工作主要是指通過承載測量船與作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行測量作業(yè)進(jìn)而獲得水深數(shù)據(jù)的工作過程，其工作系統(tǒng)主要由專業(yè)軟件和計算機(jī)、gps接受裝置、數(shù)字探測儀等設(shè)備組成。工作流程可以分為測量前的準(zhǔn)備工作、外業(yè)數(shù)據(jù)的收集工作

6、、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理工作、測量成果的輸出工作等幾個步驟。（1）測量前的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行水深測量的前期準(zhǔn)備工作時需要注意一下幾個方面：第一，對gps-rtk基準(zhǔn)站進(jìn)行架設(shè)時，其位置應(yīng)選擇在測量范圍內(nèi)的中心區(qū)域，要求處于視野開闊切地勢較高的位置；第二，借助已知測量區(qū)域內(nèi)的兩處wgs84坐標(biāo)與北京54或西安80坐標(biāo)，計算出所需要轉(zhuǎn)換的參數(shù)第三，使用加密方法對已有的測量斷面進(jìn)行重新設(shè)置，初步布設(shè)水深測量的作業(yè)線嘲。（2）外業(yè)數(shù)據(jù)的收集工作。在進(jìn)行此項工作是要注意一下幾點(diǎn)：第一，要排除如參數(shù)錯誤等能夠引起基準(zhǔn)站進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計算出現(xiàn)誤差的因素，對基準(zhǔn)站的坐標(biāo)進(jìn)行校驗；第二，對測量深度系統(tǒng)中的各項設(shè)備進(jìn)行連接，

7、完成測量儀器與更正天線的偏差、接受裝置的數(shù)據(jù)格式、定位儀的接口和測深儀配置等校準(zhǔn)和連接工作，之后才可開始進(jìn)行測量工作。（3）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理工作。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理工作主要是指通過相應(yīng)的處理軟件對所收集到水源深度的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，進(jìn)而形成詳細(xì)的水深分析的統(tǒng)計報告、水深圖等測量的實(shí)際成果，并將其進(jìn)行輸出形成文檔。3、gps-rtk在水深定位中的應(yīng)用由于gp 技術(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)定主要是使按照當(dāng)前所提供或要求的坐標(biāo)系來進(jìn)行的，在使用此技術(shù)進(jìn)行水深定位的測量過程中，首，之后才能夠?qū)⒏髯鴺?biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。所以這就要求在進(jìn)行水深定位的工作中，在架設(shè)基站時要選擇在地勢高的房頂或山頂zj=，通過各個移動站

8、對已知坐標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際測量之后，使用相應(yīng)軟件對坐標(biāo)進(jìn)行求解轉(zhuǎn)換，進(jìn)而得出測量區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo)系數(shù)。四、海洋測繪工作中水深測量的精確度分析及誤差來源判斷在使用無驗潮的方法進(jìn)行水深測量的工作時，鑒于船體搖擺、rtk的高程可靠性、采樣速率、同步時差等不確定因素會對測量的結(jié)果精確度產(chǎn)生很大程度上的影響，由于這些因素所產(chǎn)生的誤差會比rtk定位所產(chǎn)生的誤差數(shù)值高出不少，因此對提高無驗潮方法進(jìn)行水深測量的精度產(chǎn)生了很大程度上的制約與影響。對于船體的動態(tài)吃水與搖擺姿態(tài)的更正而言，可以通過使用電磁式的姿態(tài)儀對船的姿態(tài)進(jìn)行修正，其中包括位置修正與高程修正。船在行駛的過程在其橫擺、縱擺和航向等具體的參數(shù)都能夠借由姿態(tài)儀進(jìn)行

9、輸出，同樣依靠其測量的專屬軟件進(jìn)行對此類參數(shù)進(jìn)行修正。另外，對于船體動態(tài)的吃水?dāng)?shù)據(jù)而言，在進(jìn)行更正時可以依據(jù)其靜態(tài)吃水和探測船的自重下沉以及顛簸程度的總和取平均值，進(jìn)而以滿足探測時的誤差修正。五、結(jié)語在海洋測繪的精密定位及水深測量的工作過程中，gps技術(shù)以其極高的應(yīng)用價值和巨大的優(yōu)勢，應(yīng)該得到大范圍的推廣和利用，特別是對內(nèi)陸的水域與近海海洋的測量工作而言有著更為寬廣的發(fā)展與應(yīng)用前景。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展和完善，使得測量在數(shù)據(jù)采集和標(biāo)準(zhǔn)化管理方面越來越規(guī)范，測量的自動化程度也逐漸提高，測量數(shù)據(jù)管理更加科學(xué)化。在現(xiàn)代的測量過程中對于全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的使用更加廣泛，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測量，促進(jìn)了海洋測量水平的提高，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)化測量奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。同時，為海洋測量的信息化走向提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。參考文獻(xiàn)：1張繼帥，李金生，張曉舒.gps在海洋精密定位及水深測量中的應(yīng)用j.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2009.2陳長林，翟京生，陸毅.iho海洋測繪地理空間數(shù)據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)分析與思考j.測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報.201 1.3韓范疇，李春菊。賈建軍.海洋測繪數(shù)據(jù)庫支撐下的航海圖書生產(chǎn)與保障