淺析水上測量軟件中GPS距離定位延遲的處理

劉傳晶+何華+夏波

摘 要：GPS定位系統在航道測量領域得到了廣泛的應用，但水上測量軟件中GPS距離定位延遲現象降低了定位精度和成圖質量，本文主要介紹應用“processlag”工具軟件解決GPS距離定位延遲所造成的水深點錯位問題。

關鍵詞：GPS，水深測量，延遲差，水深點錯位，校正系數

1 前言

長江航道部門在航道整治工程、碼頭修建以及城市沿江規劃等工程上，為了確保施工質量，通常采取大比例尺的水深測量，比如1：500；1：1000的水下地形測量。實踐中發現，在水上測量軟件中GPS距離定位模式采集數據會產生延遲差，往往會對河岸、航道邊坡水深產生一定的影響，造成水深點錯位、等深線不平滑，嚴重時河岸、航道邊坡等深線呈波浪形或“S”形，信標機測量不太明顯，RTK測量則比較明顯，而且是測圖比例尺越大越明顯。工程質量不能滿足設計要求。

對于GPS距離定位延遲所產生的測量成果有誤的問題，應用“processlag”工具軟件可在GPS定位數據后處理時進行定位延遲改正，使水深測繪成果符合系統測量要求和水深測量規范要求，以滿足測量單位在大比例尺水深測量方面獲得理想的測繪成果。

2 “processlag”工具軟件進行延遲改正

“processlag”軟件的功能是通過進行延時修正，來幫助我們解決時間延遲所造成的水深點錯位問題。

該工具軟件無須安裝，只須拷貝到桌面即可使用，使用時雙擊該工具軟件圖標 ，打開工具軟件界面，如下圖窗口所示，“滯后校正系數”是指需要改正的延遲差，而延遲差是通過測量時的平均航速求算出來的，也可以通過該工具軟件的平均速度獲得，“滯后處理”是指要修正定位延遲的原始數據文件打開路徑和文件名即“打開文件”，“保存文件”是指對處理后的文件進行保存的路徑和文件夾，該功能為單一數據文件處理，也就是說每次只能處理一個數據文件，而批量處理則是可以同時選定多個數據文件進行批量處理，處理后的數據將被保存在默認的“processlag”文件夾內，在批量改正時，每次所選定的原始數據文件不能超過15個，在做批量修改是應注意批量選定的順序與編號來避免漏改，修改完后應檢查“processlag”文件夾內的經修改后的數據文件是否與要修改的文件數一致，不一致時則說明有出現漏改的現象，只要仔細查對線號就能知道沒修改到的文件，這時只需要補上即可。

滯后校正系數，我們可以理解為滯后校正時間，它是根據軟件求解一條測線的平均速度或者結合工程中的經驗值來確定的。我們這里以延遲0.8秒值來舉例說明：首先在“滯后校正系數”欄內輸入0.8，之后選擇要進行延遲改正的原始數據文件和確定要保存文件的路徑，進行滯后處理，打開的原始文件和修改后的文件格式均為*.org格式文件。

保存文件：修改后所要保存文件的路徑與文件夾名可由自己確定，而保存的文件類型仍然是*.org文件。

3 “processlag”軟件可進行數據的批量處理

批量處理方法同上，必須注意下面幾點：

1）選擇打開的文件不能過多（<15，根據單個文件數據量的大小可能存在上浮或下調），過多會出現文件打不開的情況。

2）批量處理的保存路徑不能進行設置，軟件會在原始數據文件夾下自動生成名為 的文件夾，修正后的數據也將自動保存在這個文件夾內，保存類型也為*.org文件。

3）批量處理時，可能存在不同線之間速度差別很大的情況，在選擇時應該注意，最好是取平均速度。

4）批量處理時，原始數據格式不正確的情況下，軟件是無法進行修改的，但在處理后也會生成一個空的新文件。

4 GPS定位數據延遲改正前后效果對比

（圖一）是宜昌航道白洋碼頭沒有經過延遲改正的水下測量地形圖。測量儀器：GPS定位儀器為南方靈銳S82T，測深儀型號為無錫HY1601。測量參數：測圖比例為1：500，定位點距4米，中央子午線111，北京-54橢球，投影方式為高斯投影。測量導航軟件是南方自由行軟件，測量數據經過數據后處理后所得出的DAT數據文件在南方CASS7.1成圖系統下進行成圖。從下圖中可以發現：等深線不平滑，嚴重到航道等深線呈波浪形或“S”形，存在水深點錯位跡象。該地形圖既不美觀，測圖定位精度和成圖質量也不高。

（圖一）

（圖二）是宜昌航道白洋碼頭GPS定位數據經過延遲改正后的1：500水下測量地形圖：從圖上可以看出，等深線光滑流暢，圖形美觀，成圖質量良好，消除了水深點錯位跡象。所以大比例測圖時，必須經過數據延遲改正后才能進行成圖。

（圖二）

5 結束語

目前廣大的測量用戶測量平面定位均普及為GPS RTK定位，在水上RTK測量時受測量軟件數據傳輸速度及自身缺陷制約存在距離定位延遲差。因此，建議測量單位在工程大比例尺水深測量時盡可能采用時間間隔來采集，這樣就能大大減少軟件推算的距離差，產生明顯的錯位而導致成圖質量的降低。總之，在工程測量時，增強工作責任心，保持均勻的測量航速，在“processlag”軟件里嚴格進行數據延遲改正，將大大提高定位精度和成圖質量。endprint