GNSS定位技術在水下測繪中的應用分析

羅代安

摘 要：隨著GNSS技術、激光掃描技術和無人機技術的發展，水下測繪技術有了進一步的發展。本文分析了GNSS定位技術在水下測繪的應用，以期給同行人員做參考價值。

關鍵詞：GNSS定位技術；水下測繪；控制網；指標

在進行水下測繪工作是以防御沿海風暴潮災害為主要目的，具備防潮、防浪及防沙的功能，兼具汛期行洪排澇、控制海域污染、生態環境恢復等功能，是保證城市建設的重要屏障。對于大面積水域和海域構建水下地形地貌和DEM獲取是一種極為實用、穩健和經濟的方式。隨著GNSS技術、激光掃描技術和無人機技術的發展，水下測繪技術會不斷的完善和進步。

一、建立測區控制網

在進行集中現場勘查后，要結合具體地形情況和要求設立GPS衛星系統連續運行參考網站的站點布局結構，選取適宜坐標系，確保能將測量聯測點和起算點作為根本依據。并且，為了有效提升整體測量水平，也要進行大地水準面的精確化處理，從而有效獲取大地正常高系統的具體高程參數，采取國家高程基準。

本文選取首級GPS衛星定位系統，利用GNSS衛星定位接收機對整個項目進行測定，基礎性作業形式主要采取的是同步靜態觀測的方式，為了從根本上保證測定數據的完整性，要利用GNSS定位進行參考坐標選取，有效結合連續運行參考網點的聯測數據展開分析，需要注意的是，聯測點的數量最好為4個，借助整體布網的處理機制保證整體數據得以合理性處理 。

另外，要借助LGO平差處理軟件對靜態測量的相關數據予以合理性分析和判定，有效整合平差參數的同時，借助CORS就能對數據展開起算分析，從而得出坐標成果。依據全球定位系統測量規范中的相關規定，在進行GPS控制網測定的過程中，要利用中誤差作為基礎性精度技術指標體系，將兩倍中誤差作為整個測定過程的極限誤差，能滿足基礎要求的D級精確結構。

二、建立控制網指標

在進行實際測定的過程中，也要對基線解算過程予以判定和分析，有效借助網中觀測工作對測站的單點進行集中定位，有效獲取相應的數據坐標。并且，要將數據坐標作為整個測定工作的起算點，應用雙差固定解算模式，就能科學化解算出其他相應數據點，保證數據處理工作的有效性。需要注意的是，在實際測定工作開展后，要對解算的基線向量展開系統化預處理工作，確保能全面統計同步環閉合數據差以及復測基線的數據差，最重要的是，還能測定出異步環閉合差。整合基礎數據坐標后，就能完成三維無約束平差分析，一定程度上提出含有粗差基線的相關數據，并且集中檢查符合精度參數要求的數據組，保證計算出的基線向量均為正值，最后統計基線的絕對誤差和相對誤差。在實際控制網指標分析和判定的工作中，三維坐標、大地經緯坐標以及平面坐標是非常關鍵的坐標參數結構，能對統計點位的中誤差進行合理性管控，并且依據三維無約束平差數據就能對二維目標和距離相對中誤差等數據予以判定，得出基本的控制網指標體系，提高測量工作的基本效率。

三、水下地形測量工作

在對水下地形進行集中測量的過程中，要結合具體數值和分析要點進行優化測量和處理，保證測量工序的完整性。即水下地形測量工作借助GNSS定位技術，應用數字化測深儀器和數據通信鏈等軟件建立相應的測繪系統，確保具體工作能有序開展。

第一，要進行測前準備，保證相關設備和數據處理工作軟件都能處于正常運行狀態。在實際測量工作開始后，要借助雙頻GNSS衛星接收設備和數字回聲探測設備完成水源深度的測定工作，確保數據的完整性和有效性，提高作業的安全穩定程度。并且，在作業模式下，基準站要借助數據鏈對觀測值和測站坐標信息進行分析和傳遞，有效整理后就直接輸送到流動站，以保證數據鏈在接收基準站數據后完善數據采集和觀測效率。需要注意的是，技術人員要對系統中的數據進行觀測值差分實時處理，確保定位結果精度能控制在厘米級，歷時要控制在1秒以內。另外，基準站和移動站之間要保證4個以上的衛星行為觀測跟蹤體系，以提高處理效果和基本水平。

第二，要對外業數據進行采集測量，要整合測量過程和測量重點，針對具體測量體系保證管理工作的有效性。并且，要集中外業測定數據進行分析和歸納總結。一般而言，要將外業數據處理工作控制在無風的天氣，利用斷面法進行有效測定和分析，先要進行陸地地形圖繪制，然后結合相應的參數按照要求完成斷面分析。另外，在應用GNSS定位技術的過程中，要保證測深儀能有效垂直水面，以此保證能充分顯示出水下地形的特征，從而一定程度上提高測量工作的準確性。

第三，對數據進行后處理，保證處理工序結束后能得出相應的數據成果。要注意的是，在數據處理的過程中，也要對檢查線和水深測量斷面參數予以管控，保證數據統計分析的實時性。

四、結束語

總而言之，經過近幾年科學技術的發展，GNSS定位技術更加成熟。在操作上更加簡便、觀測時間短、精確度高、可全天候作業，在利用GNSS定位技術對水下測繪工作進行全面分析的基礎上，GNSS定位技術可以獲得較高的水下測量精度和三維坐標，對大面積水域地形測量有著重要的現實意義。在今后的工作中我們要有效配置姿態矯正儀器，合理性完善高程獲取參數，確保能建立更加實用且經濟的應用管理方式，實現水下測繪技術的全面可持續發展。

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