GPS技术在海洋测绘中的应用研究论文_郝凯华,刘凯

GPS技术在海洋测绘中的应用研究论文_郝凯华,刘凯

天津市北洋岩土工程有限公司 天津 300453

摘要:目前现代社会经济和科技都在快速的发展,海洋测绘技术也在不断兴起和提高,GPS技术在海洋测绘中的应用在一定程度上克服了传统测绘领域的局限性。GPS技术不仅可以应用到海洋测绘中的测绘海拔以及土地空间,也可以进行海洋空间映射,现在GPS测绘技术已经成为现代海洋测绘的重要途径。本文基于GPS技术在海洋测绘中的应用进行了具体的研究和探讨。

关键词:GPS技术;海洋测绘;应用;研究

前言

海洋测绘的主要目标是海洋。因为海洋测量是实时测量的,所以海洋测绘具有实时性、海底的不可见性和参考的可变性等特点,海洋测量采用的测量方法不仅复杂,而且受到很多条件的限制。为了获得海洋地貌和地形的数据,需要同时进行各种观测项目,在测量中需要使用各种仪器设备,但是往往得到的数据精度不高,而且偏差很大。随着科学技术的进步和社会的发展,出现了大量的高科技测量技术和方法,并已在海洋测绘实践中得到应用。例如,单波束和多波束测深技术的应用解决了海洋测深的问题。卫星测量技术可用于探测海平面和海洋水文学等信息数据。然而,GPS测绘技术大大提高了海洋测绘定位的准确性,其高精度、实效的优势使海洋测绘朝着精度、效率、节能、科学、信息化的方向发展。海洋测绘技术的准确应用,在国民经济建设和国防建设中发挥着重要作用。海洋测绘技术作为测绘学科的重要组成部分,在海洋石油勘探开发中占有重要地位,同时对于获得准确的近海油井位置坐标也起着重要的作用。随着现代卫星和计算机技术的发展,海洋测绘技术不断得到改进和更新,并逐渐从传统测绘向现代数字测绘时代发展。GPS技术在海洋测绘中的应用为未来的海洋测绘提供了新的方向。

1工程案例概况

在进行深水岸线的水下地形测绘测量和测绘项目时,该项目的水域位于沿海水域附近。利用GPS技术建立海洋控制网,主要通过现有的控制点对整个海域进行全面的控制。该控制的实现主要基于现有的海洋GPS基本网络,然后利用GPS定位技术构建“星形”平面控制网络。

2海洋测绘与GPS技术基本概述

2.1海洋测绘概念

海洋测绘科学是一门实用强大的测绘学科,实现海洋测绘的发展主要是通过现代科学技术成果,应用到特定的元素,使其在海洋水域进行全面的调查和研究,并参照海洋信息资源进行合理的使用以及综合治理,按一定的比例进行放大,可以得到一个详细的地图,表现着大海和海洋的具体特征以及实际情况。海洋图包括海洋测量和海洋测绘这两方面的内容。

2.2GPS技术概念

GPS技术也被称为全球定位系统,它是由美国发明的。该技术可用于三维空间的实时定位和导航,如海、陆、空等。该技术最重要的特点是在卫星的帮助下实现信息接收端的实时监控,使信息能够高效准确地提取,具有全天候和自动化的特点。

3GPS技术在海洋测绘中的应用

3.1海洋控制网

海洋陆地控制网由海面控制点、地面控制点和水下控制点组成。海洋通过固定标志、GPS接收机和声波响应定位器进行表面的相互信息传输,从而可以确定控制点,能够实现水下控制点和卫星同步观测,确定控制点的具体位置。其工作原理是利用GPS信号接收器与卫星同步观测和定位,水声应答器同步GPS接收机与控制点之间的距离。建立海洋地面控制点是海洋大地测量学的基本工作,目的是为了更好的服务观察表面变化、海洋工程建设、水下地形测绘和舰队的船只导航路线等。浙江省海洋测绘水下地形测量和测量范围的深水海岸线调查项目主要是为了舟山群岛海域北部的新区,属于近海,船用GPS控制网控制主要利用现有岛屿控制点。该项目利用浙江省东宝剑、白虎山、朱家尖的GPS网框架和鼓山、浙江大雁山等基于点的平面控制网网络,逐步采用GPS技术来装饰“星形”平面控制网。

3.2GPS技术的应用

在海洋测绘中,水深数据采集包括位置、深度和水位三个要素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在中国浙江省的海洋测绘工作中,水下地形测量和深水测量项目的主要技术是RTK技术,可用于实时定位水位。为了有效和准确地定位效果,我们可以在我国沿海地区建立22个rbm-dgps基站,覆盖300公里外的水域。在测量过程中,DGPS技术的最终精度可以达到亚米级,这符合我国海洋测绘的导航定位要求。网络RTK技术的应用主要是针对近岸海域的测量和测绘,精度可以达到亚米级,定位服务可以实现高精度的静态定位。GPSPPK技术基于GPS技术的不断改进。该技术最重要的特点是它可以实现高精度和无数据连接的映射。

3.3GPS测高技术的应用

通过地形图可以有效地理解和熟悉地貌特征,因此地形图的投影图也被称为通过某种方法表达地形和海拔的位置。海洋的地形图也由GPS技术测量其平面位置,高程测点由深度和水位数据进行明确定义。我国目前的海洋测绘技术虽然相当完善,但由于海洋环境因素的影响,最终的测绘将导致一些偏差。因此,在海洋水下测绘中,需要利用DGPS技术进行水位测量,并利用水模型对湖泊进行最小的理论数值计算,从而达到对海拔高度的有效控制。在潮汐测试的情况下,很容易出现错误,因为潮汐水位通常设置在靠近测量区域的离岸点上。此外,无论是采用长期站,还是由短期站获得的潮汐参数,参数精度较低,成本较高。因此,在进行测绘时,使用GPSRTK或GPSPPK技术可以有效地降低水位误差,利用“潮汐”模型对海洋测量和测绘,具体的设备布置,如上述原理所示。该公式可用于计算wgs-84的海床标高。

4GPS技术应用中面临的问题和解决措施

4.1位置偏差

在对海洋进行测绘时,利用DGPS和RTK定位技术,能够满足定位精度的要求在测绘项目中,能够尽可能得减小偏差,可以有效避免GPS天线和保持在同一垂直探测器振荡器,符合探测和定位中心,如果两者之间的偏差大,你需要找到中心并入测深,保持两者的一致性。

4.2数据延时

海洋测绘完成后,将位置和深度数据放入计算中。将会发生在数据采集、GPS定位之间的同步现象,导致测量和测绘的最终数据偏差,导致海洋地形数据失真。此外,GPS系统与测深系统之间的数据可以转移到船的后部,因此有必要应用修正公式进行适当的校正。

4.3坐标转换存在误差

在本文中是应用GPS技术进行海洋测绘,并采用WGS-84坐标系,当获得定位坐标得时候,需要使用转换模型使其转换成当地坐标,对模型进行转换时主要使用的是三参数模型和七参数模型。如果我们使用DGPS技术来收集海洋数据,我们主要在最终的转换中使用三参数转换模型。其中,对于RTK网络技术的应用,由于该技术在平面和高程精度上的应用较多,所以我们主要是利用七参数模型进行变换。在这个项目中,当Smfex软件对收集到的数据进行处理时,会自动计算生成数据深度范围和高线进行结合,最终合成间距等高的线,其之间的距离为0.5m,结合实际需要将其调整到1.0m。

结语

本文基于GPS技术在海洋测绘中的使用情况进行了深入的研究和探讨,本次研究主要通过对海洋测绘和GPS技术的应用进行总结,通过实际案例的应用对GPS技术海洋测绘进行具体分析,与此同时,分析了该技术的应用在传统测绘领域的局限性,有效地扩大了测绘领域,提高测绘的精度。此外,GPS技术在我国海洋石油勘探开发中也发挥着重要作用,为我国海洋测绘事业的发展提供了新的方向。

参考文献:

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[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).

论文作者:郝凯华,刘凯

论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期

论文发表时间:2018/7/24

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