GPS測量技術在海洋測繪中的運用分析

林祥偉

（福建省閩東南地質大隊，福建 泉州 362000）

1 項目案例闡述

本文通過對我國某省的海洋水下地質地形進行測繪以及深水海岸線測量勘測工程進行研究，對GPS技術的測繪進行運用分析。該工程的測繪主要位于我國某群島海域的近海岸地區，利用GPS測繪技術，群島海域內部的島嶼進行全方位的測量與把控。該工程在測量過程中，經過運用已存在的GPS系統，在該測量技術的幫助下，對上述區域進行數據的勘測，以此來對我國上述海域的信息數據進行全方位的把控。

2 GPS技術與海洋測繪概述

2.1 GPS的概念

GPS系統作為一個中等距離的圓形軌道衛星導航系統，其可以為地球相關位置提供較為準確的定位、速度測量與高準確性的時間變化。GPS系統由美國所引發，可以對地球任意位置或者相關位置的軍事目標提供全方位的、高準確性的定位，但伴隨著該技術的不斷發展，其也在相關的民用行業中得到了大范圍的運用。

2.2 海洋測繪概況

海洋測繪是測繪工作者依據海洋表面，對海洋底部相關數據實施測繪的海圖。海洋測繪的工作內容主要包括了海道、海洋區域及海底地形地質等測繪和海底形狀圖、航行區域以及相關圖紙的繪制。在測繪階段最根本的測繪方案有兩種方式：（1）對路線進行測量。該方式就是對海洋泡面進行測繪，之后經過對測繪數據進行研究分析，了解海洋內部的現實地形情況與物理場特點。（2）面積測量。該方法就是在進行海洋測繪工作時，依據規定的比例標準，對應測繪的海洋地進行科學的劃分。除此之外，目前海洋測繪過程中，經常會運用到GPS技術與無線電定位技術。

3 海洋測繪存在的問題與解決措施

3.1 位置偏差修正

海洋底部地形的測繪是海洋測繪作業中關鍵的一部分，經過對海洋底部深水區域進行相關測繪，之后結合運用GPS技術，將其定位中心與這兩個深海區進行重合，之后在水位波動階段要保持持平性。這一時候，海洋深度測量設備的中間區域匯總的系統的信號傳播設備互相垂直，以兩者間的夾角為90度。如果兩者之間的中間的相對區域存在誤差，而且超過測量工作規定的誤差范圍時，要想保證位置偏差修正工作的準確性，就要運用GPS定位系統，對其偏差進行修正。

3.2 延時改正

經過對海洋深度的相關工作進行研究，能夠了解到：要想確保深度測量與定位作業能夠有效且同一時間的進行，又要改變已有的輸出接口與計算機設備的連接形式，就是通過把GPS定位設備與深度測量設備的輸出口一起連接于計算機設備上，以此來處理海洋測量深度與海洋定位兩種作業不能同時進行的問題。同時，在進行海洋測繪信息資料的采集時，因為相關的深度測量設備在運用過程中，很難實現與GPS定位系統在測量過程中保持同一性，致使相關海洋測繪作業收集到的數據存在一定的誤差，從而導致海洋測繪收集到海洋底部的地形地質情況出現誤差，從而給海洋測繪作業的精準性、科學性產生不利作用。經過運用GPS技術，在現實的海洋測繪過程中，可以對測量船只的速度進行法控，之后運用相關的運算方式對其進行數據計算，以此來充分發揮延時改正的屬性。

3.3 坐標轉換誤差

運用GPS及技術獲得的坐標方式歸屬于WGS—84坐標方案，再把要測量的坐標信息轉化為實際的區域坐標通常要運用相關的轉化模型。通常情況下，其采用七參數模型與三參數模型的概率較高。經過DGPS技術進行數據收集后的平面區域轉化，之后再運用相關的技術對數據采集時的測量平面與高度的精準性進行把控，最后運用七參數模型其就是我們經常運用的三維空間轉化形式對數據進行處理與轉化。從科學的角度進行分析，其參數模型的轉化方式具有一定的準確性，但因為其會受到測量數據以及實際的觀測情況與測量時間等相關方面的作用，很難保證測量數據的準確性，其在一定程度上也導致數據轉化過程中的準確性下降。

3.4 專業人才缺失，測量設備不到位

一些測量部門所使用的GPS接收設備的準確性較低，導致其在測量工作的預備階段以及測量數據轉化階段的準確性較低。除此之外，部分測量工作者忽略了測量數據準確性的作用，而且由于部分測量工作者的專業技能與自身修養較低，導致測量獲得的數據存在錯誤，從而對最終的測量數據產生不利作用，致使運算得出的海域區域實際區域存在一定的偏差，嚴重時可能會引發相關的權屬糾紛問題。另外，測量專業作為一個較為冷門的專業，其工作內容較為狹窄，因此，部分學生在進行專業填報時往往更關注于熱門的專業，導致測量專業的招生數量較少，同時又因為海洋測量工作具備一定的風險性，其通常需要外出，還要承受一定的工作壓力，從而導致年輕人對測量專業的興趣度下降。目前階段，針對海洋測繪行業人才較少的情況，相關部門要重點關注專業性人才的培養，可以運用與高校合作的方式進行人才定向培養，用更好的福利與待遇來增加測繪專業的吸引程度。最后，還要確保GPS測繪設備的發展，提高GPS測量設備的運用效率與測量精準性，以此來保證測量數據的準確性。

4 GPS測量技術在項目測繪過程中的實際運用

4.1 水下測繪的運用

由于水下項目的測量工作有著更高的標準，而且其測量的環境也具有一定的繁雜性，運用人工測量的形式不利于測量工作的進行。而把GPS測繪技術運用于水下測繪，其具有顯著的優點，由于其測量運用設施規模小，可以降低外部因素對測量過程的影響；同時，GPS系統運用計算機對測量信息進行分析，保證了測量信息的精準性。

4.2 海洋測繪的運用

通常情況下，在進行海洋測繪工作中，GPS系統運用的坐標系是2000大地坐標系，該類坐標系在獲取相關區域的坐標后，經過對區域的相關信息資料進行研究，可以把該區域的位置轉化為坐標，在其轉化階段通常應用參數模型，同時結合網絡RTK技術，保障其在轉化階段的平面直升性以及轉化過程的準確性，因此會采用其參數形式實行轉化。但無論轉化成不同的形式，其在轉化過程中都會出現一定的偏差，而且轉化偏差是不能規避的。同時，影響該偏差產生的主要因素為：在海洋測繪階段數據獲取完成后，由于數據在進行平面轉化階段與數學模型嚴謹性等相關客觀因素的影響，致使數據轉化的準確性會出現一定程度的偏差。因此，經過對實際測繪過程的精力進行匯總，需要我們在海洋測繪的過程中，增加對數據收集與數學模型的修正程度，同時，企業是海洋測繪工作與其他社會行業所需要健全的內容，推動測量數據的精準性得到提升，可以，最大程度上降低偏差，使海洋測繪的準確性得到提高。

4.3 形變測量的運用

在項目測量過程中，部分建設項目可能會存在形變的情況，因此有關形變測量方面的形式，在測繪行業中受到了相關人員的重點關注。在實際的測量過程中，要運用GPS測繪技術對項目形變的情況進行仔細的勘測，以此來協助工作者對項目形變信息進行了解，同時還可以為項目形變產生的原因進行整合，為后期的項目建設把控提供科學的解決方案，保證項目的建設質量，避免由于項目產生形變而對項目的構造產生不利作用。

4.4 GPS測高技術的運用

地形圖所表達的是依據相關的表達形式來對指定地區的地形地貌情況與地形高度進行投影。使用GPS技術確定相關的平面區域，運用深度測量設備與水位測量室來獲得相關區域的高度。目前，深度測量與GPS定位技術發展較為完善，但因其會受到海洋環境等方面的作用，導致水位數據在獲取運用以及轉化過程中都會存在一定的偏差。在運用GPS技術進行水下地形測量的數據獲取過程中，通常會采用GPS技術，之后再結合相關的水位站進行測量，而且還要對其進行相關的水位模型推演。

5 結束語

綜上所述，在項目的測量過程中，由于GPS測繪技術具備的精準性較高，同時還具有較快的測量速度，所以其可以降低項目的建設時間，加快項目建設，降低項目成本，而且GPS測繪技術便于操控，在一定程度上能夠降低了工作者的壓力。但在實際的運用階段，GPS測繪技術還依然存在一定的缺陷，這就要求相關工作者要重點關注該內容，對其進行科學的改善，提升GPS測繪技術的測量效果。