摘要：GPS是本世纪七十年代美国陆海空三军联合研发的一种空间卫星导航定位系统，之所以研发这一系统，就是为了向三军提供全天候实时性的导航服务，在GPS定位技术不断进步以及接收机性能逐步发展的背景之下，GPS逐渐在测量定位领域中得到十分广泛的应用。在本文当中详细分析GPS在水上测量导航中的应用，希望可以在日后水上测量导航工作进行的过程中，能够将GPS的作用充分发挥出来，最终也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中，做出一定贡献。
关键词：GPS；水上测量；导航；分析；应用
1.GPS在水上测量导航中的分析与应用的研究背景
因为水下地形具备不可见性以及复杂多变性等特征，所以也就会导致测量工作进行的过程中遇到很多问题。传统水深测量方法实际应用的过程中，会要求岸上观测人员以及测船上测深仪操作人员在一瞬间同时工作，但是二者在实际工作的过程中总会出现一定时间差，从而也就会对测深精度造成一定影响。在GPS实时技术出现及发展的过程当中，其本身展现出的平面定位精度甚至是可以达到毫米级别以上，因此这一项技术措施在测绘领域中得到十分广泛的应用。在水深测量领域当中，和传统光学方法进行相互比较，展现出精准性强、效率高以及测量范围广泛等特征，并且在实际应用的过程当中不会受到通视条件的限制，可以引导航向，保证了断间距及测量间距可以满足现行标准中提出的要求。测深船如图1所示。
图1 测深船
2.GPS测量展现出的特征
相较于常规性测量模式来说，GPS测量实际应用的过程中展现出下文中所说的这些特征。
测量精度比较高，GPS观测的精度是明显要比常规型测量高很多，在小于50km的基准线上，其相对定位精度是可以达到10-6，在超过1000km的基准线上，精准度可以达到10-8。
图2 GPS接收设备
各个测站之间是不需要通视的，GPS测量模式实际应用的过程中，各个测站之间是不需要相互通视的，可以依据实际需求确定下来点位，促使选点工作变得更为灵活方便一些。观测时间比价短暂，在GPS测量技术逐渐完善起来的背景之下，软件也不断的进行更新，所以在开展GPS测量工作的过程中，静态相对定位每一站仅仅需要花费20min时间，动态相对定位仅仅需要花费几秒钟的时间。各种仪器设备的操作相对来说比较简单，现阶段GPS接收设备的自动化水平呈现出一种逐渐提升的态势，操作也逐渐向着智能化的方向发展，观测人员仅仅需要对中、整平、量取天线高以及开机之后设置相应的参数，接收设备就可以自动完成观测及记录工作。GPS接收设备如图2所示。
全天候作业，GPS系统当中包含的卫星数量非常多，并且各个卫星的分布也是比较均匀的，可以保证在任何时间地点上连续开展观测工作，这一情况往往是不会受到天气这一因素影响的。可以提供三维坐标，GPS测量模式实际应用的过程中，可以精准的确定下来测量点位的三维坐标，其高程及精度可以满足四等水准测量标准当中提出的要求。
3.水上测量导航中GPS的实际应用
工作流程，在正式开始工作之前，首先对GPS系统、测深仪电脑以及各种电源进行检测，为各项外业工作的顺利完成奠定坚实的基础。依据星历预报以及天气情况选取最为合适的作业时间段，在正式开始作业之前在测区当中设置水尺，以此为基础将水位测量出来。
在测量船上放置换能器，将下方深度数值测量出来，将此常亮设置在测深仪当中。科学合理的去对数字状态以及模拟状态进行调整，将测深仪和移动站GPS通过串口和电脑相互连接起来，自动化完成瞬时性水深点平面坐标及各项信息数据的采集工作。使用野外导航软件参考航迹线以便于可以及时去对船舶的航向进行优化调整，保证各个断面之间的间距，并且应当实时动态的传送作业数据，促使测深仪数据实时传输软件同步测量水深。
测船上应用南方自由行软件自动完成记录工作，与此同时以每秒一个的频率将导航信息输送到便携设备当中，为导航软件显示导航图形奠定坚实的基础，测深仪依据测深数据实时传输软件完成自动记录工作，依据观测带你的时间就可以对此点位的对应水深数值及平面坐标形成较为清晰的认识。
构建GPS局域工程网，并将其当成测量控制网来使用，计算出WGS-84和工程所需坐标系统之间的转换参数，为了保证转换参数的精准性，一定是需要经常对坐标进行审核，因为转换参数的精准性会直接对整个测区的测量结果精准性造成一定影响。
可以将测量现场实际情况，现阶段掌握的资料以及实际需求作为依据，选取适应性比较强的参数计算模式，计算转换参数是GPS测量定位模式实际应用过程中涉及到的一项重难点工作。在此可以使用到的是自测定转换参数方法，此方法在任何坐标系中展现出的适应性比较强。
GPS系统不单单是可以在测量及导航领域中使用，也可以在测速及测时等领域中应用，目前我国GPS的应用范围呈现出一种越发广泛和细化的趋势，在本文当中仅仅分析GPS测量在水上测量导航领域中的应用，相较于传统型光学测量技术措施来说，此技术措施实际应用的过程中，可以让操作人员的工作强度及工作量得到有效的控制，促使测量结果的精准性得到大幅度提升，因此这一项技术措施是值得推广的，相信可以在水上测量导航领域中，这一项技术措施可以发挥出十分重要的作用，对测量导航的及时性及精准性做出保证。
结语
在本次研究工作进行的过程中，首先对GPS测量模式的内含及优势进行分析，而后详细介绍GPS在水上测量导航领域中得到的应用，希望可以让相关工作人员认识到GPS在水上测量导航领域中展现出的优势，逐步解决以往水上测量导航工作进行的过程中遇到的问题，促使水上测量导航效率及精准性得到大幅度提升，最终也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中，起到一定促进性作用。
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论文作者:赵娜,杜明健,刘洁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
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