GPS技术在海洋测绘中的有效应用

文/肖鸿飞　姜楠

1　GPS技术在海洋测绘中的应用

1.1　海洋控制网

海洋大地控制网中包含了地面控制点和海面控制点，以及海底控制点等三个部分，其中，以海底控制点为首。海底控制点测量的主要工作原理为利用GPS信号接收器能够与卫星同步进行定位观测的这一特性，通过水声应答器对GPS信号接收器与测控点间的间距进行同步的测量。

1.2　GPS定位技术的应用

在海洋测绘的过程当中，水深数据采集一般包含了定位和测深，以及水位观测在内的三种要素。迄今为止,为实现精准定位，我国在沿海地区供建设了20余座能够覆盖离岸300公里水域范围的RBM-DGPS基准站，其所具有的DGPS定位技术的精确度能够达到亚米级，完全能够达到海洋测绘的定位要求，以及导航要求。网络RTK技术采用的主要是囊括省级以及市级连续运行基准站网在内的卫星定位连续运行综合服务系统，其英文简称为ZJCORS，然只适合用于近海岸水域的测绘工作。这一系统的精确度能够是毫米级，能够是厘米级，也能够是亚米级，这一系统的定位服务功能能够进行实时的动态定位，同时，也能够进行高精确度的静态定位。GPS-PPK技术伴随GPS测量技术的健全和优化使其运用范围在持续地扩展，PPK技术所具有的最大的特性，就是数据的传输不受限，传输的范围大，没有数据连接的时候依然能够保持高精密度的测绘。

1.3　GPS测高技术的应用

地形图是一种能够将地物和地貌进行还原的正形投影图，通过一定的表达方式来表达地形的平面位置，还有地形的高程。海洋地形图当中主要是利用GPS技术对平面位置进行测量，利用测深以及相关的水位资料来获取测量点的高程。虽说现阶段的海洋定位技术以及测深技术发展至今已经近乎于完善，然而，由于环境因素的干扰导致海洋的相关水位资料获取以及运用当中存在的误差无法避免。在进行海洋水下地形测绘的时候，利用DGPS定位技术，经过水位站进行水位观测，通过建立水位模型来推算出潮面的最低理论值，以此来实现对海洋的高程设控。以往的验潮方式在实现远程测区控制的时候，潮位站一般会建立在离测区最为接近的离岸点，不但远程潮位具有一定误差，而且两地海洋水波也具有极大程度的误差。无论是利用长期战，还是短期站，又或者是临时站获取的潮汐参数信息，其精确度都十分低，并且获取成本也极高。GPS-RTK与GPS-PPK“无验潮”技术的运用大幅度地减少了水位误差。

2　GPS应用中存在的问题及其解决措施

2.1　位置偏差

不管是采用DGPS，还是利用RTK技术来进行定位，都能够达到工程定位的精确度的要求。为达成实际水下地形测绘以及深水海岸线的测量的时候，GPS天线以及测深仪振荡器需要时时刻刻处在同一条垂直线之上，而且要维持定位中心和测深中心的统一性，如果两者之间的偏差值超出所限定的定位精确度的标准的话，应将定位中心与测深中心进行合并处理，以此来保持定位和测深的统一。

2.2　数据延时

在结束测深作业的时候，为保证定位和测深的同步性，应把测深仪的输出接口与GPS定位输出接口一同与计算机进行连接。在展开数据采集的时候，GPS定位以及测深设施极有可能产生不同步的情况，致使测出的结果存在误差，从而导致在进行地形地貌测绘的时候产生失真的问题。在测船前行的过程当中，很容易导致GPS系统以及测深系统测量的水深数据信息往后偏移，因此，可以利用修正公式“定位测深系统的延时=延时造成的位移/测船前行速度”来对定位以及测深进行一定程度的修正。

2.3　坐标转换误差

GPS技术利用了WGS-84坐标系，在获得定位坐标之后需要利用转换模型将其转化为地方坐标。DGPS技术获取的数据一般采取三参数模型；网络RTK技术侧重于平面以及高程的精确度，因此，采用的则是七参数模型转换。Surfer软件在对数据进行处理的时候，会自行根据数据水深分别范围，对等高线的最值以及其间距进行合理化的规划。另外，在工程运用过程中，Auto CAD文件的图件最为普遍，因此，在“File”当中选取“Export”,把等高线图件以“dxf”的格式进行输出，使用Auto CAD进行后续的处理。

3　结束语

综上所述，利用GPS定位系统进行海洋测绘，不仅可以为海洋石油勘探提供了准确的坐标定位，而且还在计算机技术等先进科技引领下进行了跨越式发展。在此良好发展形势下，GPS技术还将进行更加广泛的应用发展，也将在国家的海洋测绘工作中发挥出更大的价值作用。