浅述GNSS定位技术在水下测绘中的应用

马蒨蒨

摘 要：测绘技术手段是限制测绘精度的主要制约因素，随着我国科学技术的快速发展，众多新型的测绘技术广泛的应用于测绘领域中。GNSS定位技术是目前用于水下地形测量的技术之一，对推动我国水下地形测量快速发展起着积极的推动作用。基于此，本文以GNSS定位技术为主，简要分析了该技术在水下地形测绘中的应用效果，为推动水下地形测绘提供帮助。

关键词：GNSS定位技术 水下地形测绘 应用研究

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-00-02

在我国东南沿海地区水资源较为丰富，同时，风暴潮等也成为了该区域重要的自然灾害问题之一，不仅严重的威胁着沿海居民的生命安全，还对当地社会经济产生了较大的影响。因此，如何做好沿海地区防护堤坝工程的修建是有效防治风暴潮的有效措施，而实现这一基本目的的基础是水下测绘工作[1]。基于此，本文以GNSS定位技术为研究对象，分析其在水下测绘中的应用。

1 测绘区域控制网的建立

在开展沿海地区水下测量之前，需要结合测绘区域的实际状况制定相应的GPS卫星系统参考网点，并选取合理的坐标系统。为了提高水下测量的精度，一般需要开展大地水准面的精确化处理程序，进而可以确定其正常的高程参数，并选择相应的国家高程基准。本文以GPS定位系统为基础，以GNSS卫星定位接收机对测绘区域进行测量工作。在测绘过程中采取同步动态观测的方式。为了提高测绘精度，本次联测点数量选用4个。此外，在获取测绘数据过程中相关测量人员采用LGO平差处理软件对所获得的同步静态观测数据进行处理，选取适合的平差参数，再利用CORS软件对平差后的数据进行计算分析，可获得相应的测量坐标成果，为了提高测量成果精度，可选择以中误差作为基础性的精度指标，如表1所示。

2 控制网的技术指标和精度要求

在完成控制网的布设设计的基础上，必需满足相应的技术指标和精度要求。其中基线解算是控制网中技术指标中重要的一个环节，是控制网中观测时间较长的测站点定位，并以此为起算点，按照一定的坐标系统，如WGS-84坐标系统，采用双差固定模式解算其他各点。对所获得的解算基线向量进行预处理工作，进行同步的环闭合差、复测基线较差、异步环闭合差等处理[2]。在相应的坐标系统中开展三维无约束平差可以有效的提出含粗差基线，可以提高内符合精度，进而可以获得相应的三维坐标、大地经纬度坐标和平面直角坐标等。在计算过程中要充分利用中误差、距离中误差和距离相对中误差等参数，可以有效的提高水下测量的精度。

3 水下地形测量

水下地形测量按其工作环境不同分为外业操作和内业操作两部分，本文主要讲述水下测量的外业操作部分。水下地形测量是由GNSS接收机、数据通信链、数字化测深仪、便携式计算机及其其他附属软件组成，其外业操作步骤可分为三步进行[3]：（1）测量前的准备工作，借助LeicaSr530型号的GNSS卫星接收机和数字化测深仪等对测绘区域的水源深度进行大致的测量，为提高测量结果的可靠性奠定基础，也为外业安全操作提供帮助；（2）数据的采集工作，测量工作人员在测绘过程中根据实际情况标注出重点的测绘区域，并对及时获得的测绘数据开展整理工作确保外业获得数据的真实性和可靠性，此外，在利用该技术进行水下地形测量过程中要尽可能将测量仪器垂直于水面，确保所反映的水下地形是最接近真实地形地貌的，可以有效地提高测量精度；（3）数据的处理工作，主要表现在对外业获得的测量数据的处理方面，如同步的环闭合差、复测基线较差、异步环闭合差等，进而可获得最终的数据处理结果。

此外，在外業测绘过程中需注意以下事项：（1）风速对水下测量精度的影响很大，以此，在水下地形测量过程中多选择在基本无风的天气下进行，并采用断面法进行测量工作，在已有的陆地地形成果图上事先做好断面测量计划，使得设计线路与航道方向呈垂直方向；（2）GNSS-RTK仪器与数字化测深仪要保持水平位置一致，且要确保测深仪垂直于水面，可以有效地提高测量的准确度和提高精度[4]；（3）水下地形测量采集密度以能够反映水下地形地貌的基本状况为基本原则，在水下地形复杂的区域要及时增加采集密度，在水下地形简单的区域可稀疏控制；（4）水下地形测量应该沿着测绘区域边部向外扩展约100m，可以提高测绘成果的质量；（5）水下地形测量过程中要及时检查测深线测量，检查不同时间段所获得的断面测深值的准确性。

4 结语

随着现代化测绘技术的革新，各种测量方法广泛的应用于测绘工作中。水下地形测量是限制我国沿海区域修建防护风暴潮等工程的重要因素，GNSS定位技术可以获得较高的水下测量精度和三维坐标，对大面积水域地形测量有着重要的现实意义。基于此，本文以GNSS定位技术为研究对象，讲述其在水下地形测绘中的应用，为推动水下地形测量快速发展奠定基础。

参考文献

[1] 李晓晨，刘文国，董温荣.GNSS定位技术在水下测绘中的应用[J].山东水利，2016（12）：8-9.

[2] 杨娟娟.CORS-RTK与测深仪联合作业在水下地形数据采集中的应用探究[J].科技创新与应用，2017（17）：192.

[3] 沈勤.GNSS定位技术在水下测绘中的应用[J].中国战略新兴产业，2018（36）：145.

[4] 韩扬.GNSS结合多波束技术在乐山大佛水域勘查中应用研究[D].吉林大学，2017.