劉傳晶+何華+夏波

摘 要：GPS定位系統(tǒng)在航道測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但水上測量軟件中GPS距離定位延遲現(xiàn)象降低了定位精度和成圖質(zhì)量，本文主要介紹應(yīng)用“processlag”工具軟件解決GPS距離定位延遲所造成的水深點(diǎn)錯位問題。

關(guān)鍵詞：GPS，水深測量，延遲差，水深點(diǎn)錯位，校正系數(shù)

1 前言

長江航道部門在航道整治工程、碼頭修建以及城市沿江規(guī)劃等工程上，為了確保施工質(zhì)量，通常采取大比例尺的水深測量，比如1：500；1：1000的水下地形測量。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在水上測量軟件中GPS距離定位模式采集數(shù)據(jù)會產(chǎn)生延遲差，往往會對河岸、航道邊坡水深產(chǎn)生一定的影響，造成水深點(diǎn)錯位、等深線不平滑，嚴(yán)重時河岸、航道邊坡等深線呈波浪形或“S”形，信標(biāo)機(jī)測量不太明顯，RTK測量則比較明顯，而且是測圖比例尺越大越明顯。工程質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求。

對于GPS距離定位延遲所產(chǎn)生的測量成果有誤的問題，應(yīng)用“processlag”工具軟件可在GPS定位數(shù)據(jù)后處理時進(jìn)行定位延遲改正，使水深測繪成果符合系統(tǒng)測量要求和水深測量規(guī)范要求，以滿足測量單位在大比例尺水深測量方面獲得理想的測繪成果。

2 “processlag”工具軟件進(jìn)行延遲改正

“processlag”軟件的功能是通過進(jìn)行延時修正，來幫助我們解決時間延遲所造成的水深點(diǎn)錯位問題。

該工具軟件無須安裝，只須拷貝到桌面即可使用，使用時雙擊該工具軟件圖標(biāo) ，打開工具軟件界面，如下圖窗口所示，“滯后校正系數(shù)”是指需要改正的延遲差，而延遲差是通過測量時的平均航速求算出來的，也可以通過該工具軟件的平均速度獲得，“滯后處理”是指要修正定位延遲的原始數(shù)據(jù)文件打開路徑和文件名即“打開文件”，“保存文件”是指對處理后的文件進(jìn)行保存的路徑和文件夾，該功能為單一數(shù)據(jù)文件處理，也就是說每次只能處理一個數(shù)據(jù)文件，而批量處理則是可以同時選定多個數(shù)據(jù)文件進(jìn)行批量處理，處理后的數(shù)據(jù)將被保存在默認(rèn)的“processlag”文件夾內(nèi)，在批量改正時，每次所選定的原始數(shù)據(jù)文件不能超過15個，在做批量修改是應(yīng)注意批量選定的順序與編號來避免漏改，修改完后應(yīng)檢查“processlag”文件夾內(nèi)的經(jīng)修改后的數(shù)據(jù)文件是否與要修改的文件數(shù)一致，不一致時則說明有出現(xiàn)漏改的現(xiàn)象，只要仔細(xì)查對線號就能知道沒修改到的文件，這時只需要補(bǔ)上即可。

滯后校正系數(shù)，我們可以理解為滯后校正時間，它是根據(jù)軟件求解一條測線的平均速度或者結(jié)合工程中的經(jīng)驗(yàn)值來確定的。我們這里以延遲0.8秒值來舉例說明：首先在“滯后校正系數(shù)”欄內(nèi)輸入0.8，之后選擇要進(jìn)行延遲改正的原始數(shù)據(jù)文件和確定要保存文件的路徑，進(jìn)行滯后處理，打開的原始文件和修改后的文件格式均為*.org格式文件。

保存文件：修改后所要保存文件的路徑與文件夾名可由自己確定，而保存的文件類型仍然是*.org文件。

3 “processlag”軟件可進(jìn)行數(shù)據(jù)的批量處理

批量處理方法同上，必須注意下面幾點(diǎn)：

1）選擇打開的文件不能過多（<15，根據(jù)單個文件數(shù)據(jù)量的大小可能存在上浮或下調(diào)），過多會出現(xiàn)文件打不開的情況。

2）批量處理的保存路徑不能進(jìn)行設(shè)置，軟件會在原始數(shù)據(jù)文件夾下自動生成名為 的文件夾，修正后的數(shù)據(jù)也將自動保存在這個文件夾內(nèi)，保存類型也為*.org文件。

3）批量處理時，可能存在不同線之間速度差別很大的情況，在選擇時應(yīng)該注意，最好是取平均速度。

4）批量處理時，原始數(shù)據(jù)格式不正確的情況下，軟件是無法進(jìn)行修改的，但在處理后也會生成一個空的新文件。

4 GPS定位數(shù)據(jù)延遲改正前后效果對比

（圖一）是宜昌航道白洋碼頭沒有經(jīng)過延遲改正的水下測量地形圖。測量儀器：GPS定位儀器為南方靈銳S82T，測深儀型號為無錫HY1601。測量參數(shù)：測圖比例為1：500，定位點(diǎn)距4米，中央子午線111，北京-54橢球，投影方式為高斯投影。測量導(dǎo)航軟件是南方自由行軟件，測量數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)后處理后所得出的DAT數(shù)據(jù)文件在南方CASS7.1成圖系統(tǒng)下進(jìn)行成圖。從下圖中可以發(fā)現(xiàn)：等深線不平滑，嚴(yán)重到航道等深線呈波浪形或“S”形，存在水深點(diǎn)錯位跡象。該地形圖既不美觀，測圖定位精度和成圖質(zhì)量也不高。

（圖一）

（圖二）是宜昌航道白洋碼頭GPS定位數(shù)據(jù)經(jīng)過延遲改正后的1：500水下測量地形圖：從圖上可以看出，等深線光滑流暢，圖形美觀，成圖質(zhì)量良好，消除了水深點(diǎn)錯位跡象。所以大比例測圖時，必須經(jīng)過數(shù)據(jù)延遲改正后才能進(jìn)行成圖。

（圖二）

5 結(jié)束語

目前廣大的測量用戶測量平面定位均普及為GPS RTK定位，在水上RTK測量時受測量軟件數(shù)據(jù)傳輸速度及自身缺陷制約存在距離定位延遲差。因此，建議測量單位在工程大比例尺水深測量時盡可能采用時間間隔來采集，這樣就能大大減少軟件推算的距離差，產(chǎn)生明顯的錯位而導(dǎo)致成圖質(zhì)量的降低?？傊?，在工程測量時，增強(qiáng)工作責(zé)任心，保持均勻的測量航速，在“processlag”軟件里嚴(yán)格進(jìn)行數(shù)據(jù)延遲改正，將大大提高定位精度和成圖質(zhì)量。endprint