GNSS定位技术在水下测绘中的应用分析

罗代安

摘 要：随着GNSS技术、激光扫描技术和无人机技术的发展，水下测绘技术有了进一步的发展。本文分析了GNSS定位技术在水下测绘的应用，以期给同行人员做参考价值。

关键词：GNSS定位技术；水下测绘；控制网；指标

在进行水下测绘工作是以防御沿海风暴潮灾害为主要目的，具备防潮、防浪及防沙的功能，兼具汛期行洪排涝、控制海域污染、生态环境恢复等功能，是保证城市建设的重要屏障。对于大面积水域和海域构建水下地形地貌和DEM获取是一种极为实用、稳健和经济的方式。随着GNSS技术、激光扫描技术和无人机技术的发展，水下测绘技术会不断的完善和进步。

一、建立测区控制网

在进行集中现场勘查后，要结合具体地形情况和要求设立GPS卫星系统连续运行参考网站的站点布局结构，选取适宜坐标系，确保能将测量联测点和起算点作为根本依据。并且，为了有效提升整体测量水平，也要进行大地水准面的精确化处理，从而有效获取大地正常高系统的具体高程参数，采取国家高程基准。

本文选取首级GPS卫星定位系统，利用GNSS卫星定位接收机对整个项目进行测定，基础性作业形式主要采取的是同步静态观测的方式，为了从根本上保证测定数据的完整性，要利用GNSS定位进行参考坐标选取，有效结合连续运行参考网点的联测数据展开分析，需要注意的是，联测点的数量最好为4个，借助整体布网的处理机制保证整体数据得以合理性处理 。

另外，要借助LGO平差处理软件对静态测量的相关数据予以合理性分析和判定，有效整合平差参数的同时，借助CORS就能对数据展开起算分析，从而得出坐标成果。依据全球定位系统测量规范中的相关规定，在进行GPS控制网测定的过程中，要利用中误差作为基础性精度技术指标体系，将两倍中误差作为整个测定过程的极限误差，能满足基础要求的D级精确结构。

二、建立控制网指标

在进行实际测定的过程中，也要对基线解算过程予以判定和分析，有效借助网中观测工作对测站的单点进行集中定位，有效获取相应的数据坐标。并且，要将数据坐标作为整个测定工作的起算点，应用双差固定解算模式，就能科学化解算出其他相应数据点，保证数据处理工作的有效性。需要注意的是，在实际测定工作开展后，要对解算的基线向量展开系统化预处理工作，确保能全面统计同步环闭合数据差以及复测基线的数据差，最重要的是，还能测定出异步环闭合差。整合基础数据坐标后，就能完成三维无约束平差分析，一定程度上提出含有粗差基线的相关数据，并且集中检查符合精度参数要求的数据组，保证计算出的基线向量均为正值，最后统计基线的绝对误差和相对误差。在实际控制网指标分析和判定的工作中，三維坐标、大地经纬坐标以及平面坐标是非常关键的坐标参数结构，能对统计点位的中误差进行合理性管控，并且依据三维无约束平差数据就能对二维目标和距离相对中误差等数据予以判定，得出基本的控制网指标体系，提高测量工作的基本效率。

三、水下地形测量工作

在对水下地形进行集中测量的过程中，要结合具体数值和分析要点进行优化测量和处理，保证测量工序的完整性。即水下地形测量工作借助GNSS定位技术，应用数字化测深仪器和数据通信链等软件建立相应的测绘系统，确保具体工作能有序开展。

第一，要进行测前准备，保证相关设备和数据处理工作软件都能处于正常运行状态。在实际测量工作开始后，要借助双频GNSS卫星接收设备和数字回声探测设备完成水源深度的测定工作，确保数据的完整性和有效性，提高作业的安全稳定程度。并且，在作业模式下，基准站要借助数据链对观测值和测站坐标信息进行分析和传递，有效整理后就直接输送到流动站，以保证数据链在接收基准站数据后完善数据采集和观测效率。需要注意的是，技术人员要对系统中的数据进行观测值差分实时处理，确保定位结果精度能控制在厘米级，历时要控制在1秒以内。另外，基准站和移动站之间要保证4个以上的卫星行为观测跟踪体系，以提高处理效果和基本水平。

第二，要对外业数据进行采集测量，要整合测量过程和测量重点，针对具体测量体系保证管理工作的有效性。并且，要集中外业测定数据进行分析和归纳总结。一般而言，要将外业数据处理工作控制在无风的天气，利用断面法进行有效测定和分析，先要进行陆地地形图绘制，然后结合相应的参数按照要求完成断面分析。另外，在应用GNSS定位技术的过程中，要保证测深仪能有效垂直水面，以此保证能充分显示出水下地形的特征，从而一定程度上提高测量工作的准确性。

第三，对数据进行后处理，保证处理工序结束后能得出相应的数据成果。要注意的是，在数据处理的过程中，也要对检查线和水深测量断面参数予以管控，保证数据统计分析的实时性。

四、结束语

总而言之，经过近几年科学技术的发展，GNSS定位技术更加成熟。在操作上更加简便、观测时间短、精确度高、可全天候作业，在利用GNSS定位技术对水下测绘工作进行全面分析的基础上，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。在今后的工作中我们要有效配置姿态矫正仪器，合理性完善高程获取参数，确保能建立更加实用且经济的应用管理方式，实现水下测绘技术的全面可持续发展。

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