浅析水上测量软件中GPS距离定位延迟的处理

刘传晶+何华+夏波

摘 要：GPS定位系统在航道测量领域得到了广泛的应用，但水上测量软件中GPS距离定位延迟现象降低了定位精度和成图质量，本文主要介绍应用“processlag”工具软件解决GPS距离定位延迟所造成的水深点错位问题。

关键词：GPS，水深测量，延迟差，水深点错位，校正系数

1 前言

长江航道部门在航道整治工程、码头修建以及城市沿江规划等工程上，为了确保施工质量，通常采取大比例尺的水深测量，比如1：500；1：1000的水下地形测量。实践中发现，在水上测量软件中GPS距离定位模式采集数据会产生延迟差，往往会对河岸、航道边坡水深产生一定的影响，造成水深点错位、等深线不平滑，严重时河岸、航道边坡等深线呈波浪形或“S”形，信标机测量不太明显，RTK测量则比较明显，而且是测图比例尺越大越明显。工程质量不能满足设计要求。

对于GPS距离定位延迟所产生的测量成果有误的问题，应用“processlag”工具软件可在GPS定位数据后处理时进行定位延迟改正，使水深测绘成果符合系统测量要求和水深测量规范要求，以满足测量单位在大比例尺水深测量方面获得理想的测绘成果。

2 “processlag”工具软件进行延迟改正

“processlag”软件的功能是通过进行延时修正，来帮助我们解决时间延迟所造成的水深点错位问题。

该工具软件无须安装，只须拷贝到桌面即可使用，使用时双击该工具软件图标 ，打开工具软件界面，如下图窗口所示，“滞后校正系数”是指需要改正的延迟差，而延迟差是通过测量时的平均航速求算出来的，也可以通过该工具软件的平均速度获得，“滞后处理”是指要修正定位延迟的原始数据文件打开路径和文件名即“打开文件”，“保存文件”是指对处理后的文件进行保存的路径和文件夹，该功能为单一数据文件处理，也就是说每次只能处理一个数据文件，而批量处理则是可以同时选定多个数据文件进行批量处理，处理后的数据将被保存在默认的“processlag”文件夹内，在批量改正时，每次所选定的原始数据文件不能超过15个，在做批量修改是应注意批量选定的顺序与编号来避免漏改，修改完后应检查“processlag”文件夹内的经修改后的数据文件是否与要修改的文件数一致，不一致时则说明有出现漏改的现象，只要仔细查对线号就能知道没修改到的文件，这时只需要补上即可。

滞后校正系数，我们可以理解为滞后校正时间，它是根据软件求解一条测线的平均速度或者结合工程中的经验值来确定的。我们这里以延迟0.8秒值来举例说明：首先在“滞后校正系数”栏内输入0.8，之后选择要进行延迟改正的原始数据文件和确定要保存文件的路径，进行滞后处理，打开的原始文件和修改后的文件格式均为*.org格式文件。

保存文件：修改后所要保存文件的路径与文件夹名可由自己确定，而保存的文件类型仍然是*.org文件。

3 “processlag”软件可进行数据的批量处理

批量处理方法同上，必须注意下面几点：

1）选择打开的文件不能过多（<15，根据单个文件数据量的大小可能存在上浮或下调），过多会出现文件打不开的情况。

2）批量处理的保存路径不能进行设置，软件会在原始数据文件夹下自动生成名为 的文件夹，修正后的数据也将自动保存在这个文件夹内，保存类型也为*.org文件。

3）批量处理时，可能存在不同线之间速度差别很大的情况，在选择时应该注意，最好是取平均速度。

4）批量处理时，原始数据格式不正确的情况下，软件是无法进行修改的，但在处理后也会生成一个空的新文件。

4 GPS定位数据延迟改正前后效果对比

（图一）是宜昌航道白洋码头没有经过延迟改正的水下测量地形图。测量仪器：GPS定位仪器为南方灵锐S82T，测深仪型号为无锡HY1601。测量参数：测图比例为1：500，定位点距4米，中央子午线111，北京-54椭球，投影方式为高斯投影。测量导航软件是南方自由行软件，测量数据经过数据后处理后所得出的DAT数据文件在南方CASS7.1成图系统下进行成图。从下图中可以发现：等深线不平滑，严重到航道等深线呈波浪形或“S”形，存在水深点错位迹象。该地形图既不美观，测图定位精度和成图质量也不高。

（图一）

（图二）是宜昌航道白洋码头GPS定位数据经过延迟改正后的1：500水下测量地形图：从图上可以看出，等深线光滑流畅，图形美观，成图质量良好，消除了水深点错位迹象。所以大比例测图时，必须经过数据延迟改正后才能进行成图。

（图二）

5 结束语

目前广大的测量用户测量平面定位均普及为GPS RTK定位，在水上RTK测量时受测量软件数据传输速度及自身缺陷制约存在距离定位延迟差。因此，建议测量单位在工程大比例尺水深测量时尽可能采用时间间隔来采集，这样就能大大减少软件推算的距离差，产生明显的错位而导致成图质量的降低。总之，在工程测量时，增强工作责任心，保持均匀的测量航速，在“processlag”软件里严格进行数据延迟改正，将大大提高定位精度和成图质量。endprint