关键词：水下地形测量；GPS误差分析；改善策略
一、水下地形GPS测量的原理
GPS水下地形测量工作在我国的社会学科当中有着非常重要的地位，与专业学科范围的相关内容有着紧密的联系，所以说在实际的测量过程当中有着非常高的要求。一般的工作人员会首先在平原上的某处架设相关的基准站，然后在观测船上将流动接收站进行合理的放置，最后将其与数字测探仪进行有效的连接。如果在实际的工作过程当中基准站的一部分坐标已经能够明确的确定，那么就需要对定位结果的改正值进行计算。除此之外，还应该借助数据差分电台将改正的数据资料向流动站进行及时的传送，然后后者可以结合实际的接收情况和工作情况对定位结果进行科学合理的改正，保证坐标位置的确定性。在使用数字测深仪测量水深的过程当中，也能够有效的对水下地形的高程进行一个全面的了解。
二、水下地形测量中GPS误差分析
（一）差分定位误差
差分GPS平面定位误差。此种误差主要是对基准站和移动接收站之间的误差进行分析和研究，明确两者之间的相关性，使用差分技术能够对其中存在的公共误差进行及时的明确，并能够有效的提高动态定位结果的精准程度。在应用位居差分和载波相位差分时，两站之间的距离越长越好，这样一来就能够有效地减少两者之间的误差，保证定位的准确性。所以说，如果在实际的使用过程当中，保持两者之间的距离在30KM之内，就能有效的避免卫星轨道和大气对其的干扰。但是如果超过限定的范围，误差会随着距离的增加而增加。这就在一定程度上表明，在一定范围内可以使用差分GPS技术，不仅可以有效地降低干扰，还能保证定位的准确性。
差分时间延迟。在实际的工程建设中，移动接收台会对基准站的差分信号进行接收，然后结合实际情况对其中的差分进行改正，最后再经过数次的计算，表明移动台的实际位置。在此过程当中，移动台中的移动接收机只有对差分进行改正之后，再-进行发射和接收，才能保证差分改正工作已经完成，最后再发送相关的位置定位，计算机进行接收。在此过程当中时间延迟主要表现在以下两个方面：第一就是基准站当中的接收机在对差分改正数进行计算的过程当中，需要进行多次的数模转换。其次就是，接收机在对差分信号进行处理和计算的过程当中，也会出现时间延长的现象。
（二）深度基准面确定误差
合理的核实深度基准面，可以为水面上船只的顺利通过打下坚实的基础，而且此种做法也能够对水面深度的计算过程进行简化。当前我国在此方面的研究还主要是以理论为主，在实际研究过程当中，进行精准的水文计算，然后再利用统计学原理将得到的数据与水面船只的保障率进行联系。在此过程当中，需要注意的事项是，我国国土面积辽阔，在实际的工作过程当中相关的数值很容易受到地形因素和水文等多种因素的影响，使得最后得到的数据产生一定的误差，而数据的误差直接会对深度基准面的精确程度有着重要的影响。
三、观测误差原因所在
传统的观测方法一般分为两种，一种方法是进行人工观测，另一种则是使用设备进行自动观测[1]。在实际的工作过程当中，两种观测方法都得到了广泛的应用，虽然两种方法都受到了人们的欢迎，但是在实际的使用过程当中无论是人工观测还是自动观测都存在一定的问题。人工观测存在误差的主要原因是没有选择合适的水尺位置。在此过程当中一般都会采用零点高程联测方法，但是此种方法的精准程度比较低[2]。而自动观测方法也存在观测数据准确性无法保证的情况，而且如果在实际工作过程中控制点距离水边比较远，那么最后的实际数据存在的误差也比较大，而且自动观测需要花费的人力资源和物力资源也非常多。在一定程度上增加了企业的成本开支，观测工期也会延长，工作效率比较低。
四、误差的控制策略
在实际的工作过程当中，要想有效的解决观测数据中误差难题，提高数据的准确性，就必须要对观测方法进行适当的创新。在本文档中，可以利用先进的GPS技术对水面高程进行确定，此种方法的工作基础是GPS被惊吓的RTK工作模式，在此种模式下工作才能达到最好的观测效果。在进行实际的观测作业之前，首先需要对基准站的平面和高程坐标进行确定，然后进入到查分工作模式之后，在水边架设相应的GPS接收设备，最后得到几何中心的高程数据，再减去水面的高度，就能得到水边点的高程[3]。使用此种观测方法主要有以下几个优点：
第一，在实际的操作过程当中比较简单。在工作过程当中，相关的技术操作人员不需要其它任何多余的设备就能直接进行工作，将流动台GPS接受装置安放在水边就可以进行观测，也没有较复杂的操作步骤。除此之外，此种操作方法也不会受到外界因素，例如，地理或是水文因素的影响，具有较高的安全可靠性。
第二，观测方法具有实时性。此种观测工作模式能够随时随地对于观察区域的水面高度进行及时的了解，而且相关的水位资料也有非常大的利用价值，观测数据的准确性也非常高[4]。相比较传统的观测方法有着绝对的优势。对实际的观测数据进行分析可以了解到，使用此种方法得到的睡眠高程数据，差值一般都保持在5cm之内。除此之外，此种观测方法也适用于水域较深的区域。
总结：水下地形测量工作有着非常强的专业性，而且对于工程师的专业技能水平也有着非常高的要求。在实际的工作过程当中，GPS测量也很容易受到其它因素的影响，所以测量人员必须要保证测量方法的专业性，加强对测量过程的规范性，保证科学合理性，最大限度的减少误差。相关的单位在进行工作时，也要结合实际对测量方法和实际的水下地形点位置进行确定，这样一来才能提高水下地形测量的工作效率。
参考文献：
[1]何高举.牵引式船载GPS测深仪一体化装置测量方法在急流河段水下地形图测绘中的应用[J].资源信息与工程,2018,33(05):124-126.
[2]龚秋全,杜全维,董武钟,袁凯.GPS和测深仪组合系统在电厂水下地形测量中的应用探讨[J].工程地球物理学报,2017,14(05):622-626.
[3]王琪,刘国和,王恒,王小刚.江苏CORS系统在近海水下地形测量中去验潮应用初析[J].治淮,2016(09):30.
[4]吴达,汪亮.GPS-RTK配合数字测深仪在水下地形测量中的应用分析[J].科技与创新,2015(05):78+81.
论文作者:华晨 朱文杰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/12/5
标签：误差论文; 测量论文; 工作论文; 水下论文; 地形论文; 过程论文; 此种论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;