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GPS技术在海洋测绘中的运用效果研究张胜伟、马克波、史德杰、何冬波张华荣

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：张胜伟、马克波、史德杰、何冬波张华荣

[导读] 近年来，我国的综合国力一直在稳步增长，我国的经济状况处于世界领先地位。从根本上把技术用于国防建设是进一步促进全面发展的重要指导方针。作为与测绘领域综合国力建设直接相关的海洋测绘项目，有必要通过有效利用当前数字信息技术中先进技术的联合开发，进一步完成空间测绘。

日照市海洋与渔业研究院张胜伟、马克波、史德杰、何冬波
山东水利职业学院张华荣

摘要近年来，我国的综合国力一直在稳步增长，我国的经济状况处于世界领先地位。从根本上把技术用于国防建设是进一步促进全面发展的重要指导方针。作为与测绘领域综合国力建设直接相关的海洋测绘项目，有必要通过有效利用当前数字信息技术中先进技术的联合开发，进一步完成空间测绘。
关键词：GPS技术，海洋测绘，应用
        引言
        目前，GPS技术已广泛应用于海上测绘作业中，可以更好地保证海上测绘作业的持续稳定进行。在确保数字测量活动的顺利执行的同时，GPS技术逐渐扩展，从克服现有海洋测量和制图的局限性，为海洋测量和制图的未来发展设定新方向，并对海洋表面、海洋深处的三维海上施工测绘的空间范围进行了有效的扩展了，确保了海上测绘作业的优化和升级，本文主要分析了海洋测绘中应用GPS技术的有效性。
        一、海上测绘概述
        海洋测绘是根据海平面和某些海床几何参数进行准确测量和科学描述以及测量数据的制图。海洋测绘包括测量和图表。海底测绘工作、海洋勘测和制图主要涉及海上路线、海洋土地、海底地形的测量以及海底地形图、导航图和各种主题图的编辑。海洋测绘在实际调查中，由于海洋水体非常丰富和复杂，海上测绘存在很大的困难，因此有必要在海上测绘过程中使用专业的海上测量师和专用测量设备。为了在正常情况下有效地对设备进行连续测试，将采用多用途方法在海洋测绘过程中实施系统、全面的测量。勘测和制图过程中有两种主要的测量形式。一种是路径测量，即轮廓测量。数据可以体现海洋的真实地质结构和物理区域。另一个是面积测量，实际测绘工作中要测量的海域要根据相应的比例尺要求合理安排。在当今的海上测绘中，主要使用GPS技术和无线定位技术。
        二、GPS测绘技术在测绘工程应用中的意义
        （1）确保数据准确性
        GPS测绘技术在测绘工程中的应用可确保数据信息的准确性，并在有效范围内将准确性控制在动态或静态的测绘领域。GPS测绘技术主要包含：空间位置、用户设备以及地面控制。GPS测绘技术可以充分利用位置信息的准确性，构造相应的三维坐标，并收集有关该数据的信息。此外，可以使用GPS测绘技术来执行目标测绘操作，以更好地实现测绘目标。
        （2）提高工作效率
        在运用GPS技术时，准确性是非常的高。GPS技术比传统的测绘技术要更加的精确。运用GPS技术可以直接获得三维坐标位置。在传统测绘技术的情况下，由于某些限制，不能保证测绘操作的有效完成。因此，基于GPS技术，可以快速、准确地分析信息。在对全局进行分析的基础上，将GPS技术应用到测绘项目中，为测绘结果的准确性提供了保证，能够极大的提高测绘工作水平。同时，运用GPS技术可以缩短测量时间，提高测量的效率。一般情况下，运用传统的测绘技术时间长、人力和物力需求量大。随着现代科学技术的发展，许多软件已经创新并应用到测绘工作中，提高了测绘工作的效率，节省了测绘工作的整体开发时间。在GPS测绘技术的实际使用中，需要加强数据信息的处理以及计算，可以缩短测量时间，从而确保提高测量效率。不会带来更多的人力和物力浪费情况。
        三、GPS技术在海洋测绘中的应用
        （1）海上定位
        在进行海上测绘作业之前，必须进行海上定位作业，以更详细、准确地确定船舶的位置，这也可以为有效为该船的航行工作提供重要的基础。因此，为了顺利推进海洋测绘工作，迫切需要进行海洋测绘，从而大大提高海洋测绘工作的质量。当前，海洋定位的工作主要是寻找海平面和水下，对船与岸之间的距离进行海平面定位。运用大地测量方法以及电磁波测量方法可以在海上获得准确的位置。对于长距离水域，可以在测绘中运用无线电的定位技术以及卫星技术等进行。

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同时，还可以多种技术结合使用，这些技术可以在某些条件下协同工作，以实现更精确的海上定位。另外，基于GPS技术，通过连接接收器和船上的导航设备，可以详细了解船上的位置。在海上定位中，使用GPS技术时，最主要的是差分技术，可以为定位提供数据基础。如果在海洋区域中，则需要找到某个参考点并在陆地上建立参考站，这可以为海洋定位提供一种动态的高精度方法。
       （2）深度测量
        在测量海深的过程中，通常使用初始波束深度测量系统。在对多光束深度测量系统和单光束深度测量系统进行比较分析的基础上，随着水深的变化，单光束深度测量系统将具有不同的深度数据，数据信息的采集更加及时。深度测量也可以垂直测量，这种方法改变了单光束深度测量系统的缺点。在实际执行海洋深度测量过程中使用的测量工具通常基于与深度测量软件，GPS技术接收器等结合的船舶工具，以获得更准确的信息。实际上，在测量海洋深度时，需要以多种方式对其进行改进。首先，执行准备工作，增加GPS技术参考站，并测量每个区域，以避免参考站周围的障碍物，从而促进每个区域之间的有效信号传输。同时，整个测量操作会更有效，尤其是在参考站周围的坐标经过转换以增强数据信息的机密性的情况下。其次，在实际测量任务中增强数据和信息收集。在获得相应的数据信息之后，需要对测量数据的准确性进行有效的判断，防止因为数据错误造成基站的位置错误情况出现。要更改误差，必须对每台仪器进行校准，以确保进行测量时获得的测量数据更加准确。第三，在完成测量工作之后，有必要加强数据信息处理。在实际执行作业期间，专家数据软件可以有效地讨论海底测量报告，以报告格式捕获数据信息，并且整体分析更加直观，允许数据共享，为测量提供了更大的便利。
        （3）地形调查
        进行海上和水下地形测量工作可以为海上石油作业、捕鱼和运输提供有力的保证。在传统的海洋水下地形勘测中，使用海床的三维坐标以及平面坐标、水声设备等获取数据信息。但是，运用这种方法难以在实际测量中获取准确的数据信息。因此，基于水下声学的GPS技术的渗透可以进一步确定位置。比例尺、勘测图和GPS技术差分方法也可以用于获取更准确的信息。同时，GPS技术与计算机和制图设备的结合，使通过海上测绘和绘制海底地形变得更加容易，尤其是通过建立相关模型，从而可以完全收集海底水下地形数据。
        （4）地球控制网
        海洋陆地控制网络主要使进行地面控制点、海平面控制点和海底控制点。海上大地测量控制网络不仅可以为海上测绘工作提供有力的保证，还可以对海洋水下地形和海平面变化进行详细的调查和制图，也为海上工程建设和海洋的积极发展提供了有力的保证。为了促进海洋大地测量控制网络的建设，需要有效地分散海底控制点。通常，海底控制点是通过水声应答器以及固定信标组成的，并且可以使用GPS技术以及卫星同步技术等的定位方法来对控制点进行测量。对于水声答器，可以在使用中准确的测量控制点与GPS信号接收器之间的距离。对于分布式控制点，则可以使用GPS技术对统一的坐标进行测量，同时使用固定浮标、船舶GPS接收器和水声定位设备等，可以同时进行卫星观测以及参考点分析。有效地利用GPS技术，在精确定位方面取得了更好的成绩。
        （5）灾害监测
        GPS技术也是灾难海洋测绘监测非常重要，可以监视海洋灾害的原因和实际情况。海底崩塌发生的发生是由于海底的动态响应，这可以促进海洋测绘操作的实现，以确保监测和预报业务和避免人员和财产损失显著。例如，海洋大地控制网和海事调查和制图所有帮助海底分层调查完成作业，并基于GPS技术，获得不但精度更高，而且可靠性得到保证。使用这种技术后，反复观察需要很长的时间，从而对海底地壳的状态进行详细分析。
        结语
        综上所述，随着我国经济的不断发展，技术创新也取得了进展，并且GPS技术充分应用到各个领域，在海洋测绘中的重要性越来越高。目前，我国正在研发雷达卫星，即将构建国家级的遥感卫星数据接收的服务系统。因此，我国的GPS技术在海洋测绘领域的应用具有独立性、效率高、精度高的特点，从而全方位的为建设海洋强国提供海洋技术支持。
参考文献
[1]GPS新技术在地籍测绘中的应用分析[J].才健.中国新技术新产品.2019(23)
[2]GPS测绘技术在测绘工程中的应用研究[J].卢铭,杨兆祥.林业科技情报.2019(04)
[3]测绘工程技术中GPS技术研究[J].袁媛.居舍.2019(34)
[4]基于WebGIS的GPS车辆监控系统[J].张巧莲.测绘标准化.2019(04)