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GPS技术在海洋测绘中的运用

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王治国

（河北省制图院，河北石家庄050031）

摘要：海洋测绘是现在测绘学科中的一个重要版块内容，与我国国民经济建设以及国防建设安全有着十分紧密的关系，其中对海洋石油勘探来说，能够更好的实现井位的确认。随着计算机、通信通讯以及卫星等信息技术的不断发展，更多先进的技术被应用到海洋测绘中，海洋测绘也迎来了跨时代的变革，数字测量被引入到海洋测量中，实现了海洋测绘中对时空的突破。在数字测量中，GPS技术实现了海洋测绘新的测绘方向，打破了过往海洋测绘仅仅停留在海平面之上的限制，向海面之下进行延伸，完善了原有的海洋测绘技术，成为海洋测绘的重要技术手段。本文主要分析了当前GPS技术在海洋测绘中的具体应用，分析了GPS技术在测绘中存在的问题及对应的解决办法。

关键字：GPS技术；海洋测绘；技术运用

顾名思义，海洋测绘是针对海洋开展的测绘工作，而在实际测量工作过程中，海洋测绘不仅仅具有一般测量所具备的实时性，海底测量还具有不可视性，测试基准也存在变化性等特点，因此在开展海洋测量过程中涉及到的测量方法非常繁杂，还存在各种各样的限制条件。过去要想进行海洋地貌检测，获得相关的监测数据，常常需要不同的观测项目同时开展，运用不同的设备仪器来配合监测工作的开展，但是获得的监测数据并不十分精准，常常存在很大的偏差。随着信息技术的不断发展与应用推广，很多适用于测绘工作的具有高技术含量的测绘方法被引用到海洋测绘中，并得到非常好的发展。比如针对海洋深度测量而引入的单波束与多波束测深技术，针对海洋的水文以及海洋大地水准面而引入的卫星测高技术。在众多海洋测绘技术中，GPS技术对海洋测绘中获得的定位的精准度来说有着非常重要的现实意义，它的出现使得海洋测绘更具有高效性、精准性以及科学性，朝着信息化方向得到更好的发展。

一、GPS测绘技术的应用

（一）GPS海洋控制网

所谓的海洋大地控制网主要包括地面控制点、海面控制点以及海底控制点三大板块，其中海底控制点占据主要地位。开展海底控制点测定主要是借助GPS信号接收器与卫星的同步观测与定位，利用水声应答器来检测控制点与GPS信号接收器之间距离的工作原理来测定GPS信号接收器、海面固定标志以及水声应答器之间的对海底控制点进行监控，精确的定位控制点的实际位置。在海洋大地测量工作中，海洋大地控制点的确立是最基本的工作，主要是为了能够更好的开展后续的海洋工程建设、海底地貌地形测绘、海面变化观测等工作。

（二）GPS的定位技术

定位、水位、测深是进行海洋测绘采集水深数据的三大要素。我国沿海地区先后建立了22座覆盖离岸300KM范围内水域的RBN—DGPS基准站来确保海洋测绘时的定位的精准度，从目前的测绘现状来看，DGPS技术定位已经能够达到亚米级的精度，能够满足海洋测绘基本的定位需求。网络RTK技术是常用的一种卫星定位连续运行综合服务系统，部分沿海省省级以及市级两部分的基准站网，能够提供不同等级精度的定位与导航服务，从具体的形势来看，不仅能够提供动态定位还能提供静态数据服务，但是却只适用于近海水域。在DGPS技术的发展过程中，涌现出一种新的技术——GPS—PPK技术。与网络RTK相比，前者突破了数据传送时的局限性，产生作用的距离更长远，即使没有技术连接，也能够开展测绘工作。在实际开展海洋测绘工作时，需要将这些技术结合起来，靈活应用，服务于测绘数据的精度。

（三）GPS的测高技术

地形图实质上就是正形投影图，能够依据一定的准则表示地物的地貌平面位置与高程，要想绘制海底地形图，就需要借助测深仪器设备以及相关的水位资料来获得高程数据。虽然现阶段海洋GPS测绘技术已经相当成熟，但是由于海洋环境的变幻莫测，在获取水位资料与高程测量时依然会存在一定的误差。进行海洋水下地形测绘时主要是借助DGPS技术实现定位，然后利用水位站来观测水位变化，借助水位模型推算最低潮面数值，进行高程控制。当测绘区域离海岸比较远时，按照传统的潮面验潮方法主要是设立一个离测区最近的潮位站，这样测得的数值之间差值过大，远远超过了测绘精准度所限定的差值。后续引入到海洋测绘当中的GPS—RTK和GPS—PPK“无验潮”技术极大的缩小了水位之间的误差值。利用GPS—RTK或GPS—PPK“无验潮”模式技术来进行海底高程的测定，实质上是将经过处理与归位计算后的瞬时高程取代原来的由水位与水合成的高程值，极大的规避了因为各种因素引起的测量差值问题，大大提升了测量的精准度，这是传统的验潮模式所不能相提并论的优势。

二、存在的问题及解决措施

（一）位置偏差的修正

在海洋测绘过程中借助DGPS定位技术或者网络RTK技术都能够获得能满足一般性工程对精确度要求的测绘数据。在测绘海洋水下地形以及深水岸线调