GPS测量技术在海洋测绘中的运用分析

林祥伟

（福建省闽东南地质大队，福建 泉州 362000）

1 项目案例阐述

本文通过对我国某省的海洋水下地质地形进行测绘以及深水海岸线测量勘测工程进行研究，对GPS技术的测绘进行运用分析。该工程的测绘主要位于我国某群岛海域的近海岸地区，利用GPS测绘技术，群岛海域内部的岛屿进行全方位的测量与把控。该工程在测量过程中，经过运用已存在的GPS系统，在该测量技术的帮助下，对上述区域进行数据的勘测，以此来对我国上述海域的信息数据进行全方位的把控。

2 GPS技术与海洋测绘概述

2.1 GPS的概念

GPS系统作为一个中等距离的圆形轨道卫星导航系统，其可以为地球相关位置提供较为准确的定位、速度测量与高准确性的时间变化。GPS系统由美国所引发，可以对地球任意位置或者相关位置的军事目标提供全方位的、高准确性的定位，但伴随着该技术的不断发展，其也在相关的民用行业中得到了大范围的运用。

2.2 海洋测绘概况

海洋测绘是测绘工作者依据海洋表面，对海洋底部相关数据实施测绘的海图。海洋测绘的工作内容主要包括了海道、海洋区域及海底地形地质等测绘和海底形状图、航行区域以及相关图纸的绘制。在测绘阶段最根本的测绘方案有两种方式：（1）对路线进行测量。该方式就是对海洋泡面进行测绘，之后经过对测绘数据进行研究分析，了解海洋内部的现实地形情况与物理场特点。（2）面积测量。该方法就是在进行海洋测绘工作时，依据规定的比例标准，对应测绘的海洋地进行科学的划分。除此之外，目前海洋测绘过程中，经常会运用到GPS技术与无线电定位技术。

3 海洋测绘存在的问题与解决措施

3.1 位置偏差修正

海洋底部地形的测绘是海洋测绘作业中关键的一部分，经过对海洋底部深水区域进行相关测绘，之后结合运用GPS技术，将其定位中心与这两个深海区进行重合，之后在水位波动阶段要保持持平性。这一时候，海洋深度测量设备的中间区域汇总的系统的信号传播设备互相垂直，以两者间的夹角为90度。如果两者之间的中间的相对区域存在误差，而且超过测量工作规定的误差范围时，要想保证位置偏差修正工作的准确性，就要运用GPS定位系统，对其偏差进行修正。

3.2 延时改正

经过对海洋深度的相关工作进行研究，能够了解到：要想确保深度测量与定位作业能够有效且同一时间的进行，又要改变已有的输出接口与计算机设备的连接形式，就是通过把GPS定位设备与深度测量设备的输出口一起连接于计算机设备上，以此来处理海洋测量深度与海洋定位两种作业不能同时进行的问题。同时，在进行海洋测绘信息资料的采集时，因为相关的深度测量设备在运用过程中，很难实现与GPS定位系统在测量过程中保持同一性，致使相关海洋测绘作业收集到的数据存在一定的误差，从而导致海洋测绘收集到海洋底部的地形地质情况出现误差，从而给海洋测绘作业的精准性、科学性产生不利作用。经过运用GPS技术，在现实的海洋测绘过程中，可以对测量船只的速度进行法控，之后运用相关的运算方式对其进行数据计算，以此来充分发挥延时改正的属性。

3.3 坐标转换误差

运用GPS及技术获得的坐标方式归属于WGS—84坐标方案，再把要测量的坐标信息转化为实际的区域坐标通常要运用相关的转化模型。通常情况下，其采用七参数模型与三参数模型的概率较高。经过DGPS技术进行数据收集后的平面区域转化，之后再运用相关的技术对数据采集时的测量平面与高度的精准性进行把控，最后运用七参数模型其就是我们经常运用的三维空间转化形式对数据进行处理与转化。从科学的角度进行分析，其参数模型的转化方式具有一定的准确性，但因为其会受到测量数据以及实际的观测情况与测量时间等相关方面的作用，很难保证测量数据的准确性，其在一定程度上也导致数据转化过程中的准确性下降。

3.4 专业人才缺失，测量设备不到位

一些测量部门所使用的GPS接收设备的准确性较低，导致其在测量工作的预备阶段以及测量数据转化阶段的准确性较低。除此之外，部分测量工作者忽略了测量数据准确性的作用，而且由于部分测量工作者的专业技能与自身修养较低，导致测量获得的数据存在错误，从而对最终的测量数据产生不利作用，致使运算得出的海域区域实际区域存在一定的偏差，严重时可能会引发相关的权属纠纷问题。另外，测量专业作为一个较为冷门的专业，其工作内容较为狭窄，因此，部分学生在进行专业填报时往往更关注于热门的专业，导致测量专业的招生数量较少，同时又因为海洋测量工作具备一定的风险性，其通常需要外出，还要承受一定的工作压力，从而导致年轻人对测量专业的兴趣度下降。目前阶段，针对海洋测绘行业人才较少的情况，相关部门要重点关注专业性人才的培养，可以运用与高校合作的方式进行人才定向培养，用更好的福利与待遇来增加测绘专业的吸引程度。最后，还要确保GPS测绘设备的发展，提高GPS测量设备的运用效率与测量精准性，以此来保证测量数据的准确性。

4 GPS测量技术在项目测绘过程中的实际运用

4.1 水下测绘的运用

由于水下项目的测量工作有着更高的标准，而且其测量的环境也具有一定的繁杂性，运用人工测量的形式不利于测量工作的进行。而把GPS测绘技术运用于水下测绘，其具有显著的优点，由于其测量运用设施规模小，可以降低外部因素对测量过程的影响；同时，GPS系统运用计算机对测量信息进行分析，保证了测量信息的精准性。

4.2 海洋测绘的运用

通常情况下，在进行海洋测绘工作中，GPS系统运用的坐标系是2000大地坐标系，该类坐标系在获取相关区域的坐标后，经过对区域的相关信息资料进行研究，可以把该区域的位置转化为坐标，在其转化阶段通常应用参数模型，同时结合网络RTK技术，保障其在转化阶段的平面直升性以及转化过程的准确性，因此会采用其参数形式实行转化。但无论转化成不同的形式，其在转化过程中都会出现一定的偏差，而且转化偏差是不能规避的。同时，影响该偏差产生的主要因素为：在海洋测绘阶段数据获取完成后，由于数据在进行平面转化阶段与数学模型严谨性等相关客观因素的影响，致使数据转化的准确性会出现一定程度的偏差。因此，经过对实际测绘过程的精力进行汇总，需要我们在海洋测绘的过程中，增加对数据收集与数学模型的修正程度，同时，企业是海洋测绘工作与其他社会行业所需要健全的内容，推动测量数据的精准性得到提升，可以，最大程度上降低偏差，使海洋测绘的准确性得到提高。

4.3 形变测量的运用

在项目测量过程中，部分建设项目可能会存在形变的情况，因此有关形变测量方面的形式，在测绘行业中受到了相关人员的重点关注。在实际的测量过程中，要运用GPS测绘技术对项目形变的情况进行仔细的勘测，以此来协助工作者对项目形变信息进行了解，同时还可以为项目形变产生的原因进行整合，为后期的项目建设把控提供科学的解决方案，保证项目的建设质量，避免由于项目产生形变而对项目的构造产生不利作用。

4.4 GPS测高技术的运用

地形图所表达的是依据相关的表达形式来对指定地区的地形地貌情况与地形高度进行投影。使用GPS技术确定相关的平面区域，运用深度测量设备与水位测量室来获得相关区域的高度。目前，深度测量与GPS定位技术发展较为完善，但因其会受到海洋环境等方面的作用，导致水位数据在获取运用以及转化过程中都会存在一定的偏差。在运用GPS技术进行水下地形测量的数据获取过程中，通常会采用GPS技术，之后再结合相关的水位站进行测量，而且还要对其进行相关的水位模型推演。

5 结束语

综上所述，在项目的测量过程中，由于GPS测绘技术具备的精准性较高，同时还具有较快的测量速度，所以其可以降低项目的建设时间，加快项目建设，降低项目成本，而且GPS测绘技术便于操控，在一定程度上能够降低了工作者的压力。但在实际的运用阶段，GPS测绘技术还依然存在一定的缺陷，这就要求相关工作者要重点关注该内容，对其进行科学的改善，提升GPS测绘技术的测量效果。