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摘要：精密单点定位技术具有厘米级的静态定位精度和分米级的动态定位精度；若忽略其它外在因素的影响，单台仪器就能够满足外业测量工作的全部需求，大大提高了外业测量工作的作业效率和对设备的利用率。不仅如此，其还具有处理数据简单、测量结果误差较小、计算过程较简单等优势，凭借这些优势该技术在多个方面被广泛应用，包括海洋重力测量、广泛海域的高精度海底地形测量、海岛礁及远离大陆岛礁地区的高等级控制测量等，特别是在海洋控制测量方面应用愈加成熟。本文主要对精密单点定位在海洋测量中的应用进行了分析，以供参考。
关键词：精密单点定位；海洋测量；应用
引言
与传统的伪距单点定位相比，它具有厘米级的高定位精度；与经典相对定位作业方式相比，它是单机独立作业，如果不考虑其他因素，一台仪器可以完成整个外业控制工作，因完全不需要与其他作业小组配合而是各外业小组独立作业，大大减少了外业作业中不同作业小组搬站时因不同步而消耗的相互等待时间，提高了外业作业的工作效率以及设备的利用率；与差分定位作业方式相比，它不需要基准站，不受作业距离的限制。此外，它还具有数据处理简单、无需平差、获得的点位结果间无误差累积、点位精度均匀等优点。目前，该技术已经成为卫星大地测量研究领域及相关学科的研究热点。
1 精密单点定位原理
精密单点定位技术是采用事先确定的高精度卫星轨道和钟差以及双频载波相位和伪距观测量进行单点定位的方法。采用精密单点定位技术，在全球范围内单台双频接收机都能够实现高精度单点静态定位和动态定位，未来不断提高的卫星轨道和钟差精度，也会使其定位精度不断提高，其中动态定位精度可达到分米级，静态定位精度可达到厘米级。
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2 精密单点定位在海洋测量中的具体应用
2.1 精密单点定位技术在海洋控制测量中的应用
过去海洋测量采取的方式是差分定位方式，但随着社会的发展，海洋测量对定位精度的要求日益提高，且很多测量区域距离大陆较远，没有差分定位方式测量条件，此时精密单点定位技术应运而生，它能够弥补传统差分定位方式测量中存在的弊端，因此，该技术被广泛应用在海洋测量中。精密单点定位技术能够结合海洋测量的实际特点，具体情况具体分析，能够灵活应对海洋测量的复杂性，并且通过建立一套完整实用的基于精密单点定位技术的海洋控制测量作业模式，大大提高了海洋测量效率和精度，具有高精度、高效、快速的特点，是进行海洋测量的一个重要手段。海洋控制测量是海洋大地测量的重要内容，其测量内容主要包括沿岸和海岛礁上布设的大地控制点或地形测量图根点。现阶段海洋控制测量通常是将GPS设备架设在控制点，通过在未知控制点和已知控制点建立GPS，控制网实施测量，其原理与陆地控制网几乎一致。而传统海洋控制测量方式存在一个弊端，即需要一个已知的大地控制点，只有这样才能对海洋进行准确测量，但海洋辽阔，一些待测量区域距离大陆较远，无法确定控制点，进而无法建立控制网，但精密单点定位技术无需控制点，只要单台GPS，接收机就能准确获悉高精度的坐标，未来必将被广泛应用在海洋控制测量。
2.2 精密单点定位技术在无验潮水深测量中的应用
水位改正是将测得的瞬时深度转化为一定基准上的较为稳定数据的过程，在海洋测量中比较常用的基准一般采用当地深度基准面，我国目前法定的深度基准面是理论深度基准面。在水深测量作业中，合理地布设验潮站进行水位观测是一项必不可少的工作。现有技术条件下，水位观测主要有3种作业模式：一种是设立人工观测验潮站，进行传统的人工验潮水深测量；另一种是抛放自动验潮仪，进行自动潮位观测；第3种是利用高精度的卫星测高技术进行无验潮水深测量。随着海洋测量的不断发展，无验潮水深测量已逐步取代传统的人工验潮成为水位观测的主要手段，与传统的人工验潮相比，无验潮水深测量具有无需人工验潮作业，能有效消除船只动态吃水改正和涌浪等因素对水深测量的影响以及测量精度高、测量海区范围大等优点。在无验潮水深测量中，求解全球卫星导航系统大地高，是无验潮水深测量的重要环节，随着全球卫星导航系统定位技术的深入发展和全球导航卫星系统数据处理技术的不断进步，全球卫星导航系统定位设备在海洋测量的各个领域中得到了广泛而深入的使用，差分定位技术是目前无验潮水深测量的主要定位技术，但由于差分定位的有效作用距离有限，而且差分定位需要两台以上的接收机才能进行定位作业，增加了测量的成本，因此使得精密单点定位技术在无验潮水深测量中的应用成为可能。
2.3 精密单点定位技术在海洋重力测量中的应用
海洋重力场测定是地球重力场学科研究的重要组成部分，准确掌握海洋重力场的精细结构，对于深入研究地球形状与地球内部构造、探查丰富的海洋资源、保障航天和战略武器发射等诸多应用领域都具有非常重要的意义。海洋重力测量主要包括海底重力测量、海面（船载）重力测量、海洋航空（机载）重力测量、重力梯度测量和卫星测高重力测量等手段和方法，目前海洋重力测量主要采用船载海洋重力测量，国外已推广机载重力测量在陆地上的应用，但机载海洋重力测量目前国内处于试验阶段。在海洋重力测量中高精度确定载体的位置、速度和加速度是海洋重力测量的关键技术之一。位置、速度信息不仅确定了载体的时空，并且是计算厄特弗斯改正、横向水平加速度改正、空间改正等各项改正值必不可少的信息，而精确确定载体的垂直加速度是分离垂直扰动加速度和重力信号的关键技术，载体的垂直扰动加速度的确定精度影响着重力异常的确定精度。传统的单点定位或差分定位技术是海洋重力测量的主要定位手段，它们可以用来精确确定载体位置、速度和加速度。然而由于海洋重力测量范围大，基线长度长，导致传统的单点定位或差分并不能有效地消除或减弱公共误差的影响，使速度和加速度解算结果的精度受到影响。近年来随着卫星星历精度的提高和卫星钟频稳定性的增强以及各种误差模型的完善，精密单点定位技术得到了广泛的研究与应用。相比于传统的单点定位和差分定位技术，精密单点定位技术定位精度高，无需建立基准站，成本相对较低，且测站间不受距离限制，因此将精密单点定位技术应用到海洋重力测量领域，具有重要的现实意义和一定的应用价值。
3 结语
总而言之，针对在海洋控制测量中出现的问题，本文重点讨论了精密单点定位技术，包括其原理、精度、可靠性分析等，发现该技术具有高精度、高效、快速的特点，是进行海洋测量的一个重要手段，尤其适用于远离大陆海岛礁高等级控制测量。未来随着不断发展的海洋测量和对定位精度要求的日益提高，精密单点定位技术的应用会更加广泛。
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论文作者:林周文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签：单点论文; 测量论文; 精密论文; 海洋论文; 重力论文; 作业论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第35期论文;