GPS在海洋测绘中的应用

2016-01-28黄爱萍

大科技 2016年25期

关键词：接收机差分基准

黄爱萍

中图分类号：P229 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2016）25-0192-01

GPS在海洋测绘中的应用

黄爱萍

中图分类号：P229 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2016）25-0192-01

1 概述

海洋测绘主要包括海上定位、海洋大地测量和水下地形测量。海上定位通常指在海上确定船位的工作。主要用于舰船导航，同时又是海洋大地测量不可缺少的工作。海洋大地测量主要包括在海洋范围内布设大地控制网，进行海洋重力测量。在此基础上进行水下地形测量，测绘水下地形图，测定海洋大地水准面。此外海洋测绘的工作还包括海洋划界、航道测量以及海洋资源勘探与开采（如海洋渔业、海上石油工业、大陆架以及专属经济区的开发）、海底管道的敷设、近海工程（如海港工程等）、打捞、疏浚等海洋工程测量、平均海面测量、海面地形测量以外，还有海流、海面变化、板快运动以及海啸等测量。

海上定位是海洋测绘中最基本的工作。由于海域辽阔，海上定位可根据离岸距离的远近而采用不同的定位方法，如光学交会定位、无线电测距定位、GPS卫星定位、水声定位以及组合定位等。

2 用GPS定位技术进行高精度海洋定位

为了获得较好的海上定位精度，采用GPS接收机与船上的导航设备组合起来进行定位。例如，在GPS伪距法定位的同时，用船上的计程仪（或多普勒声纳）、陀螺仪的观测值联合推求船位。

对于近海海域，还可采用在岸上或岛屿上设立基准站，采用差分技术或动态相对定位技术进行高精度海上定位。如果一个基准站能覆盖150km范围，那麽在我国沿海只需设立3～4个基准站便可在近海海域进行高精度海上定位。经多年研究，不断成熟的广域差分技术（WASGPS），可以实现在一个国家或几个国家范围内的广大区域进行差分定位。2000年之后，将利用建成的纯民间系统GNSS进行全球范围内的导航定位。

利用差分GPS技术可以进行海洋物探定位和海洋石油钻井平台的定位。进行海洋物探定位时，在岸上设置一个基准站，另外在前后两条地震船上都安装差分GPS接收机。前面的地震船按预定航线利用差分GPS导航和定位，按一定距离或一定时间通过人工控制向海底岩层发生地震波，后续船接收地震反射波，同时记录GPS定位结果。通过分析地震波在地层内的传播特性，研究地层的结构，从而寻找石油资源的储油构造。根据地质构造的特点，在构造图上设计钻孔位置。利用差分GPS技术按预先设计的孔位建立安装钻井平台。具体方法是在钻井平台上和海岸基准站上设置GPS系统。如果在钻井平台的四周都安装GPS天线，由四个天线接收的信息进入同一个接收机，同时由数据链电台将基准站观测得数据也传送到钻井平台的接收机上。