王光學(xué)

（92292 部隊(duì)，山東 青島 266404）

1 GPS 測繪技術(shù)的應(yīng)用

為更好地落實(shí)GPS 測繪技術(shù)在海洋測繪工作開展過程中的實(shí)際應(yīng)用效果，需要對GPS 測繪技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容和使用過程展開全面說明。

1.1 GPS 海洋控制網(wǎng)

由于海洋測繪工作開展時具有測量基準(zhǔn)實(shí)時變化的特征問題，因此在測量方式選擇方面較為復(fù)雜繁瑣，為有效避免因測量技術(shù)錯失造成測量結(jié)果存在偏差，首先應(yīng)注重劃定海洋測繪開展運(yùn)行的實(shí)際測量工作范圍，通過引入海洋控制網(wǎng)概念予以完成。GPS 海洋控制網(wǎng)是將海底、海平面和陸地三者之間建立必要的聯(lián)系，按照一定的規(guī)則形式劃定海洋測繪工作開展的區(qū)域范圍。其中海底控制點(diǎn)的確立是確定海洋控制網(wǎng)建立的重要核心組成部分，通過充分運(yùn)用GPS 技術(shù)中信號接收完成衛(wèi)星的同步定位，并借助水聲應(yīng)答判斷控制點(diǎn)之間的距離，從容有效完成海底控制點(diǎn)的確立，最終執(zhí)行海底控制點(diǎn)的監(jiān)控工作。通過GPS 技術(shù)構(gòu)建海洋測繪工作開展的空間范圍基礎(chǔ)設(shè)定，有效關(guān)聯(lián)陸地與海洋，在很大程度上推動了后續(xù)海洋工程建設(shè)工作的發(fā)展進(jìn)程。

1.2 GPS 定位技術(shù)

由于海洋測繪作為有效針對海洋地表形式開展的測繪工作，具有實(shí)時性的特點(diǎn)，因此，在實(shí)際測量工作執(zhí)行中需要充分考量不可視性，確保相關(guān)信息數(shù)據(jù)測量的位置確定發(fā)揮關(guān)鍵基礎(chǔ)作用。目前在我國所實(shí)行的現(xiàn)有海洋測繪工程項(xiàng)目建設(shè)中，共計(jì)22 座可以全面檢測附近海域的基準(zhǔn)站保證海洋測繪中GPS 定位技術(shù)的精準(zhǔn)度發(fā)揮效用。GPS 技術(shù)定位的測量精確層級已達(dá)亞米級標(biāo)準(zhǔn)，能夠充分滿足海洋測繪工作開展過程中對于定位方面的基本要求。同時GPS 技術(shù)中借助網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，提供綜合性的定位服務(wù)。對于省級和市級沿海地區(qū)，充分借助地理和政策優(yōu)勢，借助海洋測繪基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)，全方位提供多重等級精度的定位與導(dǎo)航服務(wù)，在提供動態(tài)定位的同時注重靜態(tài)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)形式。隨著不斷地實(shí)踐開發(fā)利用，GPS 定位技術(shù)有了全新的定義，在原有形式上進(jìn)行了更新與優(yōu)化，有效地突破了數(shù)據(jù)傳輸貢獻(xiàn)的局限性，確保海洋測繪工作開展的實(shí)際效用發(fā)揮，從根本上提升所獲取的海洋測繪數(shù)據(jù)精確度。

1.3 GPS 的測高技術(shù)

在陸地完成地形圖的繪制監(jiān)測可以通過正投影圖形完成，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和比例完成地形地貌的位置確定和高度數(shù)據(jù)示例，而對于海底地形圖的制作需要運(yùn)用深度測量儀器和水位線變化數(shù)據(jù)資料綜合評估判斷，最終獲取相應(yīng)的高程信息。目前，海洋GPS 測繪技術(shù)愈發(fā)成熟，由于海洋內(nèi)部環(huán)境整體變化形式多樣，難以根據(jù)水位資料和高程測量完成海洋測繪工作，最終獲取的預(yù)測結(jié)果存在誤差的可能性極高。對此，應(yīng)充分發(fā)揮DGPS 技術(shù)在海平面之下的地形定值功能，借助水位站的作用實(shí)時觀測水位變化，并借助水位模型完成海平面數(shù)值推導(dǎo)測算工作，確保高程控制數(shù)值的準(zhǔn)確性。當(dāng)實(shí)際需要測繪的區(qū)域位置距離海岸距離較遠(yuǎn)時，應(yīng)摒棄傳統(tǒng)潮面驗(yàn)潮方法，選擇性引入海洋測繪中的“無驗(yàn)潮”技術(shù)，在保證海洋測繪精確度范圍滿足要求的同時，盡可能地縮小水位變化的誤差數(shù)值。GPS 高程測量技術(shù)完成海底高程測定工作運(yùn)行本質(zhì)是將處理后的時點(diǎn)高程數(shù)據(jù)取代水位合成數(shù)據(jù)，從根本上減少測量誤差數(shù)值出現(xiàn)的可能性，從而大幅度提升高程測量數(shù)據(jù)的精確程度。

2 海洋測繪存在的問題及解決措施

2.1 位置偏差修正

在海洋測繪工作的實(shí)際開展過程中，通過使用GPS技術(shù)，充分發(fā)揮相關(guān)的定位功能，在技術(shù)選擇方面可以從根本上滿足海洋測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度要求。海洋測繪工程內(nèi)容的其中一項(xiàng)，就是測繪海洋水下地形，通過對于海洋內(nèi)部的深水岸線展開相應(yīng)調(diào)查，將深度檢測中心與GPS 技術(shù)要求的定位中心重合至一點(diǎn)，并在水位波動的過程中始終保持一致。此時的海洋深度測量儀器的中心位置與全球定位系統(tǒng)的傳輸天線兩者之間相互垂直，呈現(xiàn)90°的態(tài)勢。當(dāng)兩部分中心的相對位置存在偏差且超過規(guī)定允許的偏差值范圍，為有效地完成偏差位置修正，可以借助GPS 技術(shù)的定位功能進(jìn)行解決。例如對于海洋沿岸進(jìn)行填海造路工程開展時，順延海岸線邊緣逐步想海洋內(nèi)部推進(jìn)，這就造成填海工程的實(shí)際開展范圍與海岸線范圍出現(xiàn)重合，從而取代原始海岸線。若此時的海洋數(shù)據(jù)測量工作不能全面保證相關(guān)數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)程度，存在相應(yīng)的位置偏差，會在很大程度上影響后續(xù)標(biāo)圖的繪制，此時的填海區(qū)域會成為孤島。

2.2 延時改正

通過分析海洋測深的整體作業(yè)過程可以看出，為保證測深與定位工作高效同時完成，可以通過轉(zhuǎn)變現(xiàn)有輸出接口與計(jì)算機(jī)的連接方式，也就是將GPS 定位輸出接口與測深儀的輸出接口并列關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)，從而提出解決測深和定位兩部分工作延時問題的方案。在進(jìn)行海洋測繪數(shù)據(jù)采集過程中需要特別關(guān)注的是，由于測深儀器設(shè)備在功能使用方面難以輕易做到與GPS 定位在執(zhí)行測繪作業(yè)時難以保持同步，從而促使海洋測繪獲取的相應(yīng)深度數(shù)據(jù)存在一定的誤差，繼而使海洋測繪的地形地貌失真，難以保證海洋測繪工作的真實(shí)準(zhǔn)確性。通過GPS 技術(shù)使用，在實(shí)際海洋測繪工作借助數(shù)據(jù)測量船只的運(yùn)行速度，通過專門的公式完成相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，從而有效地發(fā)揮其延時改正的功能，進(jìn)一步增強(qiáng)測繪數(shù)據(jù)的精確程度。

2.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差

應(yīng)用GPS 技術(shù)獲取的定位坐標(biāo)形式與測繪數(shù)據(jù)選用的地方坐標(biāo)形式有所差別，為更好地完成海洋測繪，可借助GPS 技術(shù)完成定位數(shù)據(jù)信息獲取，該技術(shù)需要通過相關(guān)坐標(biāo)表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換模型，轉(zhuǎn)換為所需的坐標(biāo)形式。常見的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有七參數(shù)和三參數(shù)兩類，也就是在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時可通過七類參數(shù)轉(zhuǎn)換或者是三類參數(shù)轉(zhuǎn)換完成模型轉(zhuǎn)換。但是通過DGPS 技術(shù)可以從數(shù)據(jù)采集初期的坐標(biāo)表現(xiàn)形式，即采用平行位置轉(zhuǎn)換輔助網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)，可以有效保證海洋測繪數(shù)據(jù)采集過程中提升測繪平面和海洋高程數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度，最終通過七參數(shù)模型完成三維空間轉(zhuǎn)換，確保海洋測繪數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)定位形式轉(zhuǎn)變工作的順利進(jìn)行。七參數(shù)模型的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換形式在數(shù)學(xué)計(jì)算理論角度進(jìn)行分析有極強(qiáng)的精準(zhǔn)性和嚴(yán)密性，相關(guān)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換獲取是值得肯定的。但是在海洋測繪的實(shí)踐過程中，由于各種外在客觀條件的影響，比如觀測條件惡劣、觀測時間選取等諸多具有隨機(jī)不定項(xiàng)特點(diǎn)的相關(guān)制約因素，都會造成最終測量數(shù)據(jù)信息的精確度，從而在一定程度上對海洋測繪數(shù)據(jù)的坐標(biāo)表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生不利影響。也就是說，由于測量數(shù)據(jù)本身存在誤差，繼而影響以此為基礎(chǔ)的后續(xù)海洋測繪工作的運(yùn)行開展，最終制約海洋測繪的準(zhǔn)確程度。

2.4 專業(yè)人才缺失，測量設(shè)備不全面

在海洋測繪工作開展過程中有效地使用GPS 技術(shù)，可以進(jìn)一步推動海洋沿岸的工程建設(shè)，在節(jié)省工程建設(shè)資源使用方面有顯著成效，應(yīng)充分注重臨海工程建設(shè)成本費(fèi)用支出控制工作的落實(shí)情況，從而有效增強(qiáng)臨海省市的整體工業(yè)發(fā)展能力，提高海洋工業(yè)的發(fā)展水平。但是，在實(shí)際GPS 技術(shù)應(yīng)用在海洋測繪作業(yè)過程中，相關(guān)海洋數(shù)據(jù)測量單位仍然存在著由于測量設(shè)備較為老舊，相關(guān)數(shù)據(jù)測量精準(zhǔn)程度較低，影響最終數(shù)據(jù)獲取的問題，在很大程度上制約了GPS 定位技術(shù)相關(guān)坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化工作。與此同時，由于參與海洋測繪活動的工作人員缺乏對海洋測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度的重視，自身測繪專業(yè)技術(shù)的知識水平較為薄弱，相關(guān)測繪工程職業(yè)素養(yǎng)較低，缺乏海洋測繪實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此，在很大程度上造成最終測量數(shù)據(jù)存在誤差，繼而影響海洋測繪活動的測量結(jié)果，使海域位置的設(shè)定與真實(shí)位置出現(xiàn)偏移。更有甚者，會出現(xiàn)海域位置的所屬權(quán)益的糾紛。因此，必須有效改善當(dāng)前出現(xiàn)的海洋測繪問題，重視專業(yè)性人才培育工作，引入世界先進(jìn)GPS 測繪技術(shù)設(shè)備，順應(yīng)時代發(fā)展背景要求，提供與海洋測繪工作需要相配備的GPS 測量工具，確保GPS 設(shè)備在開展海洋數(shù)據(jù)測量工作的精確程度，從而更好地發(fā)揮全球定位系統(tǒng)海洋測繪工作效益。

3 總結(jié)

為有效完成海洋測繪工作，確保實(shí)際海洋數(shù)據(jù)測量工作開展過程中實(shí)時性特點(diǎn)得到充分滿足，需要相應(yīng)地協(xié)調(diào)海底測量技術(shù)的使用，有效避免因海底不可視性等因素造成數(shù)據(jù)測量結(jié)果存在偏差的問題出現(xiàn)，繼而限制海洋測繪工作活動的持續(xù)運(yùn)行。目前，GPS 技術(shù)正處于不斷優(yōu)化并且壯大的發(fā)展時期，為響應(yīng)時代背景，應(yīng)在極大程度上擴(kuò)展全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用空間范圍，特別是對于海洋測繪作業(yè)工作開展。在有效開展海底地面的數(shù)據(jù)測量，確定海底及海平面相對位置，以及完成海洋水下地形地貌的精準(zhǔn)測量工作方面都需要充分發(fā)揮GPS技術(shù)，并將該技術(shù)持續(xù)滲透至海洋測繪作業(yè)過程，為海洋測繪工作提供必要的基礎(chǔ)技術(shù)依據(jù)。GPS 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于GPS 技術(shù)本身具有重要建設(shè)性指導(dǎo)意義，可以促使相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的更新優(yōu)化，確保海洋測繪相關(guān)測量數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性，優(yōu)化整體操作過程，保證海洋測繪工作實(shí)施過程的簡化、便捷。