试析GPS技术在海洋测绘中的应用刘志毅

试析GPS技术在海洋测绘中的应用刘志毅

刘志毅

浙江省第二测绘院浙江杭州310023

摘要:伴随现代社会的发展以及科学技术的进步,海洋测绘的技术水平也在进一步的提高,将GPS技术应用在海洋测绘中,在某些方面可以改变传统测绘区域的工作模式,减少对其的限制。GPS技术在海洋测绘中的应用十分广泛,为陆地海平面上方空间测绘提供了重要的帮助,还可以对海洋上空空间进行测绘。同时这个测绘技术目前已经成为了现代海洋测绘重要手段之一。因此,应对GPS技术在海洋测绘中的应用进行深入的研究和分析。

关键词:GPS技术;海洋测绘;应用;研究

目前看来,海洋测绘技术的广泛运用,成为了促进我国国民经济发展的重要组成部分,同时对我国的国防事业的发展作出了重要的贡献。海洋测绘技术是测绘学科中的一个关键组成部分,不仅仅对海洋石油的勘探和开发起到重要的作用,还可以十分准确的定位出海洋石油井的位置,减少了海洋石油开发的工作量。现代卫星、计算机技术不断的发展和成熟,带来海洋测绘技术的完善和更新,海洋测绘技术也慢慢从传统的测绘模式步入到现代数字化的测绘新时代。GPS技术加入到海洋测绘中为以后的海洋测绘提供了新的技术和发展方向。

1工程案例简介

目前,所有工程进行的海洋水下地形地貌测绘以及深水海岸线测绘勘查项目,都是利用GPS技术完成的测绘。这些项目需要测绘的水域大多都是近海岸的一些水域。运用GPS技术就可以建立一个海洋控制网,主要就是利用已有的控制点来控制整个海洋区域的面积。实现这项控制工程,主要就是在海洋中已经存在的GPS技术之上,再借助GPS测绘技术进一步在这个海洋区域内逐级建立出一个“星形”的平面控制网。

2简述海洋测绘技术以及GPS技术的应用

2.1海洋测绘的基本概念

海洋测绘主要就是一个属于理科性、实践性较强的测绘学科。海洋测绘技术的应用主要就是因为现代科学技术的发展,技术成果成功运用到海洋测绘中来。全面调查和研究海洋海域中的各种要素,然后根据实际情况进行全面的调查和分析,进一步参看海洋信息资源的利用效率以及治理的整体情况,按照相应的比例进行调整,进而完整的绘制出具有海洋实际情况和特征的详细海洋图[1]。其中海洋图就包括两个方面的内容,海洋测量和海洋测绘。

2.2GPS技术概念

GPS技术又被人们称为全球定位系统,GPS技术最早是美国发明的。现在利用这项技术可以高效准确对海、陆、空等三维空间的实时定位和导航。这项技术的最大特点就是利用新技术来实现测绘,借助卫星来接收信息并实时监控,这样保证了信息更为准确,具有全天化和自动化的特点。

3GPS技术在海洋测绘中的应用

3.1海洋控制网

海洋控制网主要包含三部分内容,即地面、海面和海底控制点,其中以海底控制点为首。对海里控制点开展测量工作,其作业原理主要是借助GPS信号接收器与卫星通过定位观测系统进行结合,同时运用水声应答器同步对GPS信号接收器和不同控制点间隔距离进行测量。

3.2GPS技术的应用

海洋测绘的过程中,在进行水深数据采集时主要有三大要点,也就是定位、测深和水位。目前我国进行海洋测绘的实际过程中,在对水下的地形地貌以及深水岸线进行勘测时,绝大多数都是运用RTK技术,实现了对水位的实时定位[2]。在进行测量的过程中采用DGPS技术,最后的精确度显示出达到亚米级,这些都是达到了我国海洋测绘中在导航和定位方面的规定值。网络RTK技术在目前的作用主要就是根据近海岸水域的情况开展测绘工作,保证精确度可以达到亚米级,同时定位服务也可以达到高精度的静态定位。

3.3GPS技术在测量中的其他的应用

根据地形图的显示可以准确把握地形地貌的基本特征并进行研究和分析,所以我们也把地形图称为投影图,运用固有的表达方式来描述地形中的位置和高程。海洋中的地形图主要就是利用GPS技术实现的。首先要对平面位置进行测量,进而测深度和水位,根据相关资料的数据明确高程测量点的位置。虽然我国目前的海洋测绘技术已经基本趋于完善,但是依旧会存在一些问题,海洋环境因素影响最终测绘结果。因此在进行海洋水下测绘过程时,适当加入DGPS技术,对水位进行测量,同时运用水位模型来推算湖面的最低理论值,从而保证有效对高程进行控制[3]。在进行验潮时,通常潮位就会设置在与测量区域较近的离岸点,这种情况下很容易就会出现误差。

4GPS技术应用中面临的问题和解决措施

4.1位置偏差

进行海洋测绘的整个过程,无论是选择DGPS还是RTK技术来定位,都可以达到准确定位的要求,当完成一项测绘任务时,为尽量保证误差的最小化,通常要使得GPS天线与测深仪振荡器保持在同一垂线上,同时定位中心与测深也要保持一致。

4.2坐标转换存在误差

通常GPS技术在进行海洋测绘的时候,选择WGS-84坐标系,在获取定位坐标时,一般需要选择转换模型来转换地方坐标,通常选择的转换模型主要是三参数模型和七参数模型。但是如果运用DGPS技术来采集海洋数据,最后进行转换工作时运用三参数转换模型,就会提高准确率。常提及的RTK网络技术,因为它运用关注点是在平面和高程的精确度上,因此在进行转换时主要是运用七参数模型进行转换[5]。这个项目的工程,主要利用Surfer软件进行收集数据并及时处理,最大优势就是会自动根据水深范围和高线之间的差距进行调整,有效保证误差的影响最小。

5结语

本文主要是研究了GPS技术在海洋测绘中的实际应用,对海洋测绘进行研究主要是根据GPS技术在海洋测绘领域的发展展开,根据实际案例的情况来分析GPS技术在海洋测绘中的应用,更重要的是这项技术的广泛应用已经在一定程度上打破了传统测绘区域的局限性,大大拓宽了测绘的领域,提高了测绘的准确度。同时也发现GPS技术的运用在我国海洋石油勘探和发展中具有重要的作用,帮助我国海洋测绘领域进一步发展,找到最优的发展空间。

参考文献

[1]谢荣安.GPSRTK技术在海洋测绘中的应用[J].地理空间信息,2007,5(4):16~19.

[2]游远新.GPS技术在海洋测绘中的应用[J].渔业研究,2006(4):60~62.

[3]顾斌,董杰,董妍,等.GPS在海洋测绘中的应用[J].科技风,2010(3):247.

[4]张兴东,张文龙.GPS技术在海洋测绘中的应用[J].工程技术:文摘版:00300.

[5]廖正康,黎金峰.试论GPSRTK技术在海洋测绘中的应用[J].军民两用技术与产品,2014(7).[6]于得水.浅谈GPS

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