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GPS天線定位技術(shù)在海洋測繪中的有效應(yīng)用
GPS天線定位技術(shù)在海洋測繪中的有效應(yīng)用
隨著我國科學技術(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)用進行相關(guān)探討與分析，希望可以為促進我國的海洋資源開發(fā)，以及國防建設(shè)起到推進作用。
關(guān)鍵詞：GPS 技術(shù) 海洋測繪 定位 應(yīng)用
1 GPS技術(shù)在海洋測繪中的應(yīng)用
1.1 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行同步的測量。
1.2 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用
在海洋測繪的過程當中，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基準站，其所具有的DGPS定位技術(shù)的精確度能夠達到亞米級，完全能夠達到海洋測繪的定位要求，以及導航要求。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。這一系統(tǒng)的精確度能夠是毫米級，能夠是厘米級，也能夠是亞米級，這一系統(tǒng)的定位服務(wù)功能能夠進行實時的動態(tài)定位，同時，也能夠進行高精確度的靜態(tài)定位。GPS-PPK技術(shù)伴隨GPS 測量技術(shù)的健全和優(yōu)化使其運用范圍在持續(xù)地擴展，PPK技術(shù)所具有的最大的特性，就是數(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。
1.3 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行還原的正形投影圖，通過一定的表達方式來表達地形的平面位置，還有地形的高程。海洋地形圖當中主要是利用GPS 技術(shù)對平面位置進行測量，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)境因素的干擾導致海洋的相關(guān)水位資料獲取以及運用當中存在的誤差無法避免。在進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。以往的驗潮方式在實現(xiàn)遠程測區(qū)控制的時候，潮位站一般會建立在離測區(qū)最為接近的離岸點，不但遠程潮位具有一定誤差，而且兩地海洋水波也具有極大程度的誤差。無論是利用長期戰(zhàn)，還是短期站，又或者是臨時站獲取的潮汐參數(shù)信息，其精確度都十分低，并且獲取成本也極高。GPS-RTK 與GPS-PPK“無驗潮”技術(shù)的運用大幅度地減少了水位誤差。
2 GPS應(yīng)用中存在的問題及其解決措施
2.1 位置偏差
不管是采用DGPS，還是利用RTK技術(shù)來進行定位，都能夠達到工程定位的精確度的要求。為達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準的話，應(yīng)將定位中心與測深中心進行合并處理，以此來保持定位和測深的統(tǒng)一。
2.2 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，從而導致在進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中，很容易導致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行一定程度的修正。
2.3 坐標轉(zhuǎn)換誤差
GPS 技術(shù)利用了WGS-84坐標系，在獲得定位坐標之后需要利用轉(zhuǎn)換模型將其轉(zhuǎn)化為地方坐標。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行合理化的規(guī)劃。另外，在工程運用過程中，Auto CAD 文件的圖件最為普遍，因此，在“File”當中選取“Export”, 把等高線圖件以“dxf”的格式進行輸出，使用AutoCAD進行后續(xù)的處理。
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3 結(jié)束語
綜上所述，利用GPS定位系統(tǒng)進行海洋測繪，不僅可以為海洋石油勘探提供了準確的坐標定位，而且還在計算機技術(shù)等先進科技引領(lǐng)下進行了跨越式發(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。
文/肖鴻飛 姜楠