GPS技術在航道測量工程中的應用分析

方芳

(池州市港航管理(地方海事)局,安徽池州 247000)

GPS技術在航道測量工程中的應用分析

方芳

(池州市港航管理(地方海事)局,安徽池州 247000)

隨著GPS技術的不斷發展,其在社會各行各業中發揮的作用越來越重要。將GPS技術應用于我國航運的航道測量工作上便是一個很好的例子。GPS技術因為其強大的系統優勢,在航道測量工作中所發揮的作用越來越重要。GPS核心技術在航道測量應用中的不斷更新,使得測量工作的時間大大縮短,測量的精度大大提升,在很大程度上促進了航道測量效率的提高,對我國航運事業的發展有著極大的促進作用。

GPS技術 航道測量工程 應用

航道是我國航運事業的基礎，而對于航道的測量工作又是航道能否通行的基礎。由此我們便可以看出航道測量對我國航運事業的重要性。在航道測量工作過程中，通航地區多種自然條件和氣候條件的影響，給測量人員帶來了很大的測量難度，使得最后的測量結果不是很精確。GPS定位系統的應用則解決了這些由于自然和氣候因素帶來的干擾，降低了航道測量的難度，同時提高了河道測量的精度，從而促進了航道測量工作效率的提高。

1 運用GPS技術的航道測量方案

運用GPS技術進行航道測量控制網的建設之前，需要對測量地區的地形、水文條件等因素進行先期調查，結合測量地的地形進行航道測量方案的選擇和制定?；贕PS技術的航道測量方案主要有兩種：動態定位和靜態定位。動態定位模式由于需要定位使用的衛星數量較多，因而導致其定位的精度較差。因此，將動態定位應用對于航道的測量方案中來并不合適。相對于動態定位來說，靜態定位需要調動的衛星數量相對較少，能從測量精度上加以保證，從而使得測得的結果更加的細致準確。

GPS靜態定位的實現，一般情況下需要兩臺或者兩臺以上設備的共同合作來完成。在進行航道測量之前，要先在測量地設置一條或者多條基線，為了便于檢查核實以便提高觀測結果的準確性，在觀測基線的設置上要能夠組成一個閉合的圖形，將設備安置在基線的兩端的端點上，這樣做目的是為了可以同時接受來自五顆以及五顆以上的同步衛星發出的定位數據，監測的時間長度間隔為一小時上下。除了這種方式之外，還有一種更加快速的靜態定位方式?？焖俚撵o態定位方式是以靜態定位方式的基礎，在靜態定位方式所設定的基線中間選擇一個基點，在所選擇的基點上放置一部GPS信號接收設備，對于可見衛星所發出的定位數據進行長時間的持續跟蹤。另外一部信號接收設備在其他各條基線上進行流動工作。相對于靜態定位模式而言，快速靜態定位模式的耗能較小。雖然這種模式的信號接收時間間隔只有短短的幾幾分鐘，但是由于兩部信號接收器的交叉配合，使得航道測量結果的精度得到了很大提高[1]。

2 基于GPS系統的航道測量過程

進行航道測量時所要用到的GPS軟件設備包括外業和內業的軟件，硬件設備包括GPS信號接收設備，測深儀器、計算機等。

在測量工作開始之前，應首先要進行測量地航道的相關信息搜集工作，對于測量地的地形、植被等因素進行調查，并且對于航道內的水位應當進行實施地監測。

當一切工作準備完畢之后，再對GPS系統的儀器進行測量之前的調試，將設備儀器安裝固定在測量船只上，在固定時要注意GPS信號接收設備的天線始終對準測深儀的換能桿中心，信號接收設備要同測量儀與計算機之間用數據線連接。測深儀和GPS要用電腦上的相關測深軟件進行連接，由信號接收設備接收到來自衛星的信號后同基點發射的信號進行差分處理，從而得出實時的坐標信息。對航道的斷截面圖進行測量時，對于安裝著儀器設備的測量船的速度有著嚴格要求。測量船的速度不能太快，船身盡量保持平穩，避免大幅度搖擺而帶來的測算數據的誤差。所測航道斷面上的點位相互之間的間距要根據實際情況來進行不同設置。所測得的點位和水深數據結果要用計算機進行全面的記錄，以防對數據有所遺漏。

由外業軟件所測量得到的斷面圖需要結合計算機上的業內軟件對其進行計算分析，從而得出想要的準確數據。在測量過程中，當遇到特殊情況時，比如橋梁碼頭阻擋等原因使得GPS的接收天線無法靠近所要進行測量的點位時，應當在計算機上對所測的點位進行重點標記記錄，并在地圖上的相應位置做好標記，同時對于原因做好備注。當測量完畢之后，對外業軟件測量的結果進行內業軟件處理時，通過軟件提供的標尺測量出航段的里程，確定出其中某些建筑物的標準位置，結合業外軟件測量的斷面圖和已有的水文資料，對航道水位的最高位置和最低位置進行計算分析，得出這一航段的水位和河道寬度。當數據都計算處理完畢之后，將所得的相關數據歸納處理之后，保存到電腦中，并及時的做好數據的備份[2]。

3 基于GPS系統對航道的水下測量工作

基于GPS系統的航道測量可以實現水下測量工作的自動化。在測量工作中，要針對影響GPS水下測量工作的結果精度的因素加以重視。在進行水下測量時，能對測量精度產生影響的主要因素有兩個：一個是測量儀器的安裝，一個是航道水位的改正。測量儀器的安裝必須選擇性能比較好的船只，在船只航行過程中盡量保持平穩。對于不同的河段要采取不同的測量方式，同時根據各個河段之間不同的水位和水深變化，選用合理方式對水位進行校正。在測量過程中為了防止漏測的情況，在對于航道水域環境復雜的地方要進行加密測量。為了提高測量的工作效率，在進行測量之前，相關工作人員應當對于被測航道進行提前設定[3]。

4 測量結果驗證

對GPS系統對河道測量的結果需要進行驗證。驗證方法便是選取所測量的航道中的不同航段，同相對應的測量數據進行對比，若航段起點有固定航位，GPS測量所得的數據與其比較誤差結果不得超過十米。同航段斷面數據所計算得出的水深等數據的結果加以比較時，排除其他因素的干擾，二者的數據應當保持一致。

5 結語

航道是我國航運事業的基礎，航道的測量工作是航道建設的首要工作也是最重要的工作，測量數據的準確與否將直接影響到航道建設的工程質量好壞。利用GPS技術對我國的航道進行嚴密測量有助于促進我國的航道工程建設，從而促進我國航運事業的發展。

[1]孫小彬.GPS技術在航道測量工程中的應用[J].中國新技術新產品,2010,9:66.

[2]韋克定.韋克定探討GPS技術在航道測量工程中的應用[J].地球, 2014,1:70.

[3]石敏圣.GPS技術在航道測量工程中的應用初探[J].商品與質量·學術觀察,2014,4:85.