试析GPS技术在海洋测绘中的应用叶作权

试析GPS技术在海洋测绘中的应用叶作权

叶作权

天津市陆海测绘有限公司

摘要：由于科学技术的快速进步，海洋测绘技术也在同步发展，GPS技术应用于海洋测绘具有多方面的优势，消除了传统测绘存在缺陷。由于这项测绘技术的不断成熟已经成为当前海洋测绘主要方式之一，在海洋测绘方面发挥着重要的作用。

关键词：GPS技术；海洋测绘；技术应用

海洋测绘技术的发展，对于国民经济和国防事业具有重要的作用。海洋测绘技术是测绘学科中重要内容，在海洋石油勘探以及开发中具有重要的作用，同时可以对获得海洋石油钻井平台的准确定位起到至关重要的作用。随着现代卫星定位技术和计算机技术的发展和应用，海洋测绘技术也在更新，并且从原有的人工测绘发展到数字化测绘。GPS技术在海洋测绘中的应用具有划时代的意义，同时也推动了海洋测绘的发展。

1.GPS测绘技术对海洋测绘的作用

1．1改变了海洋测绘原有的方式

现代自动化测绘技术使得测绘更加方便。采用传统海洋测绘技术需要投入大量的人力，所以测绘的成本较高，并且人工测绘的海图难以保证精度，工作效率也较低。由于现代自动化测绘技术的发展，取代了原有的测绘技术。现代自动化测绘技术借助功能先进测绘仪器（包括单波束、四波束、多波束测深仪、声呐、剖面仪等）并结合遥感技术来进行数据采集，大大减少了人力的投入，最后通过先进的数据处理软件及成图软件进行处理整合从而获得精准的测绘成果。此外，现代自动化测绘技术可以自动生成海图，消除了人工绘制海图存在的缺陷。所以说现代自动化测绘技术改变了海洋测绘的方式。

1．2精确了海洋测绘数据

海洋测绘是为经济建设提供较为数据精确的地表信息，为相关行业提供可靠的地理数据。所以海洋测绘要求数据具有较高的精度。而采用传统的测绘技术测量难以保证数据的精度，影响到数据的使用效果。现代自动化测绘技术借助精密仪器和智能绘图技术，测绘数据的精度得以提升。此外，智能绘图可以提升效率，保证精度，消除由于人为因素产生的错误信息。

1．3保证了海洋测绘的安全性

采用传统的人工方式海洋测绘，测绘人员要进入到危险的区域进行实际测量。测绘人员的安全难以保证。而采用现代自动化测绘技术可以降低测绘人员的工作强度，又可保证人身安全。现代自动化测绘技术借助测绘仪器或卫星测量，测绘人员不用进入危险区域，保证了人员的安全。

2．GPS海洋测绘的作业模式

2.1动态定位

动态定位主要用于运动目标轨迹的精确确定、道路中线的确定、轮廓测量等。它将建立1个基点，连续跟踪卫星接收机；第一流接收机在静态观察的出发点几分钟，然后以连续运动的角度出发，确定运动载体的实时位置自动按指定的时间间隔。瞬时点精度的移动站相对于参考点距离为1－2cm。该方法需要5颗卫星同步观测，其中至少有4颗卫星进行连续跟踪，流点和参考点之间的距离不超过20km。

2.2实时动态测量

GPS（实时运动学），简称RTK，是对两站载波相位观测进行实时处理的一种差分方法。具体操作方法是建立一个GPS基准站，设置一些必要的数据，如坐标转换参数和预设精度指标，基准站坐标输入GPS手簿，移动站有一个或多个GPS在多个测试点站；卫星在同一时间有基础基站和移动站接收，基站通过无线电信号；观测值和站的信息值传送到移动台；移动台将来自基站的数据和GPS数据接收、差分观测值进行实时处理。

RTK控制测量第一个已知的控制点，建立地方归化投影参数，直接确定记录仪器的坐标和高程，测量计算两坐标之间的转换参数，为了提高观测点的精度进行测量，观察时间超过20秒，使用不同的时间周期平均观测。同时GPS接收机在接收GPS卫星信号时，接收设备通过无线电接收基站传输数据，然后根据相对定位原理，计算并显示用户站的三维坐标和精度。

2.3.GPS在海洋测绘的作业方案

GPS技术具有的优势可以用于在海洋测绘中，在当前的许多的海洋测绘过程中都应用到了GPS技术，对GPS技术测得的数据进行分析，可以非常准确的在实际的测量过程中，主要通过界址确定点坐标，实际测量需要引用坐标解析的方法，这样得到比较精确的测量结果，消除误差的发生。操作流程要保证规范，通过坐标解析的方法完成方差测量，可以消除误差的出现，这样可以获得比较精确的测量结果。为有效控制测量中面积误差限差的偏差，进而消除估算中存在的误差等，可以采用解析法获得比较准确的结果。GPS技术海洋测绘中使用GPS技术可以取代传统的地面测绘。利用GPS技术可以监测地表移动，监测控制网。GPS技术已成为当前海洋测绘的重要基础技术。

3.GPS技术应用于海洋测绘

3.1GPS技术在海洋测绘中的优势

传统的测量技术容易受到地质因素的影响，测量的效率和测量的精度都会受到限制，测量时会受到能见度低和通视条件差的影响。运用GPS技术可以消除这些不利条件的影响。在通常的海洋地势条件下，GPS可以高质量地一次性的完成测量，并且测量半径可以达到5公里，这可以减少了测量仪器的使用数量和搬站次数。

GPS技术在测量中可以保证定位的精度，数据可以保证安全可靠，不会发生过多的积累误差。在基准点不能确定或已知基准点发生变化的条件下，GPS技术不会受到海洋条件以及障碍物的影响，在通视不足的情况下依然可以实现高精度的定位。

3.2GPS-RTK技术在海洋测绘的应用

工程测量在海洋工程中发挥着的重要作用，采用常规的测量技术需要大量的人力和物力，所以快捷准确的工程测量会推动海洋发展。海洋测绘的控制点区域多为大山区和丘陵，并且具有较高的森林覆盖率，相关的控制网也是很少，通视的效果难以保证。采用常规的测量方法受精度和效率的影响很难保证海洋工程测量的结果。GPS-RTK技术在海洋测绘中具有许多优势，可以弥补常规测量中存在的缺陷。通常情况下，在同一时间段内对地面点的水平位置和高程进行测定，可以根据前后的数据比较分析确地面点发生的水平位移和下沉情况，给变性分析和预测提供数据依据，GPS-RTK技术应用地面测量可以实现这样的效果。常规的测量中，要在地面设置出相应的基准点，通过观测点的变形完成监测的控制。同时还要通过全站仪对监测网的边长和角度进行测定，通过水准仪来确定各个测点之间的标高差，经过计算后比较监测网内各点的水平位置和高程。

3.3地理信息技术

海洋的地理信息系统可以获得环境信息资料。这项技术已成为海洋测绘的发展趋势。使用此技术可以将海洋环境信息系统作为平台，应用测量技术来获取相关的数据，可以实现数据采集、汇总、分析、管理、输等，实现了测量的一体化和自动化，具有智能化的特点，可以为海洋的可持续发展提供技术支持。海洋测绘工作是实现地理信息技术的前提性工作，而建立地理信息技术则是海洋测绘发展趋势。

4.结束语

海洋测绘中应用现代自动化测绘技术，消除了传统海洋测绘方式中存在的不足，提高了海洋测绘数据的精度。所以在海洋测绘中注重引入现代自动化测绘技术，提高测绘的效率，提升数据的可靠性。

参考文献：

[1]张任林.浅谈海洋测绘技术的自动化[J].企业技术开发（学术版），2015（1)：175-176

[2]李纯静，孙海勇.测绘自动化技术在海洋测绘中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2016（4)：98.

[3]王忠新.浅谈海洋测绘测绘自动化技术与发展趋势[J].中国西部科技，2015（11)：119-120.

[4]郭庚福.浅议海洋测绘和测绘技术自动化技术[J].中小企业管理与科技，2017（1)：201.