海洋测绘发展范文

导语：如何才能写好一篇海洋测绘发展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词:海洋测绘；技术；发展

中图分类号:P229;文献标识码:A ;文章编号:

海洋测绘在我国的国防建设中发挥着重要作用，在几十年的发展历程，海洋测绘取得了突飞猛进的进步，尤其是随着信息化时代的到来，海洋测绘在技术应用上取得了跨越式发展，实现了测绘的数字化、智能化、自动化的发展目标，在我国海洋事业的发展中发挥愈加重要的作用。

多波束测深是当代海洋基础勘测技术中的一项高新技术,是计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。在各种海洋调查测量中,如海道测量、海洋工程(包括水下钻探、海底管道、电缆、疏浚、填海工程测量)、地质编图(包括矿物探查、研究、电子海图制作)、军事应用(包括扫雷)、其它调查任务(沉船考古、生物栖息地的地形研究)等领域,多波束勘测技术都有着巨大的优势,并得到了广泛的应用。

一、多波束测深技术与海洋测绘

多波束测深是当代海洋基础勘测技术中的一项高新技术,是计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。在各种海洋调查测量中,如海道测量、海洋工程(包括水下钻探、海底管道、电缆、疏浚、填海工程测量)、地质编图(包括矿物探查、研究、电子海图制作)、军事应用(包括扫雷)、其它调查任务(沉船考古、生物栖息地的地形研究)等领域,多波束勘测技术都有着巨大的优势,并得到了广泛的应用。

1、多波束测深系统是利用多波束原理进行海底测图和测量海底地貌的宽条带回声测深系统，是水声技术、计算机技术、导航定位技术和数字化传感器技术等多种技术的高度集成。其工作原理通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,在与航向垂直的垂面内形成条幅式高密度水深数据,能精确、快速地测出沿航线一定宽度条带内水下目标的大小、形状和高低变化,从而精确可靠地描绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相比,多波束测深系统具有测量覆盖范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。

2、测深时，载有多波束测深系统的船，每发射一个声脉冲，不仅可以获得船下方的垂直深度，而且可以同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值。多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备（换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等）和回声处理设备（计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等）两大部分组成。

3、测深系统的回声处理设备较多。计算机可按预先给定的程序对各种数据和参数在船上实时处理；数字磁带机按规定的格式记录时间、导航数据、罗经航向、纵横摇摆以及各波束测得的水深和相对于船的横向距离等有关数据，以便后期处理；数字打印机可根据需要对所有记录数据进行监控；显示器对系统的模拟输出进行监视，直观显示横向深度剖面（海底轮廓线图）；数字绘图机沿校正过的航迹标绘出等深线图，实时判读海底地貌的轮廓。

4、多波束测深系统同单个宽波束的回声测深仪相比，具有横向覆盖范围大（为深度的几倍），波束窄（约为3°～5°），效率高等优点。适用于海上工程施工区和重要航道的较大面积的精确测量，也可以用于精确测定航行障碍物的位置、深度。它能绘出海底三维图形，消除了使用侧扫声呐时判读的困难。有的系统还可在冰覆盖区使用。

5、海洋测量、数据库和产品化是海洋测绘体系的三个核心环节，它们相互依存，相互影响，共同发展。目前海洋测绘体系已完成了数字化技术改造，目前由控制、水深、地形等的测量到海图的编辑、加工和出版，全部实现了数字化。可是与纸质海图的工序相比，目前的海洋测绘的供需变化却不大，根本原因是由于整个技术的改造是参照纸质海图的工序实施的。水深测量是海洋测绘的核心技术，目前由于单波束到多波束测量方式的改变，水深测量技术发生了重大的变革，实现了垒覆盖的海底地形测量。可是，如果不考虑改变目前的测量工序和要求，不仅不会减少海图产品化的时间和扩大海洋测绘产品的多样性。相反，由于数据量太大，却会增加海图出版机构的负担。

二、海洋测绘的发展策略

1、加快提高测深技术

在水深测量上，海洋测绘虽然在近些年的发展中，取得了很大进展，但由于受先进的测量仪器价格昂贵，以及海洋测绘较之陆地测绘起步晚，在技术上相对较弱等原因的影响，在当前我国的水深测绘中，仍然主要使用单波束测深仪，对于多波束测深仪的研制还有待提高，如果主要依靠单波束测深仪，将会降低我国测深效率以及测量结果的精准性，对于我国海洋测绘业的发展是不利的。另外，虽然采用了空间遥感技术，但使用的范围还较小，目前主要在我国的浅海区域，在深海区域的使用范围以及技术的精确度均有待提高。

2、提高GPS在海洋测绘中的精度

GPS定位系统在大地高的测量中应用较早，且测量结果较准确，但在将大地高转化为海图高的精确度上却并不高。由于海洋理论深度基准面具有跳跃变化的不稳定特点，因此，将大地高作为无缝垂直参考基准应用水对水深的测量，还需要进一步加强对于数据处理准确性的研究，以做到通过大地高的测量，能对海图高的数值有比较准确的测定，尤其在我国的远海领域，应加大对GPS精确使用范围并加快相应技术研究，以不断促进海洋测绘技术的提高。

3、统一坐标系，提高海洋测绘精确度

当前在海洋测绘中，发达国家在一般使用地心坐标系进行测绘。地心坐标系因以地球质心为原点，较之参心坐标系在测量结果上更为精确，而鉴于各种原因，我国当前在坐标系的使用上，地方坐标系、国家坐标系以及施工坐标系的参照坐标还存在差异，且主要以参心坐标系为主，应尽快予以统一，并逐渐选择使用地心坐标系，以不断提高海洋测绘的精确度。

4、加快网络化信息服务系统建设，重视测绘人才的培养

海洋测绘信息目前还是主要在海洋测绘、科研、管理等部门建立的局域网上实现信息共享，并没有实现社会化应用，应尝试在当前局域网的基础上，与各级海事部门实现联网，通过与国家公共信息网站的链接，实现海事测绘公共服务信息的大众化使用，并尽快建立起信息服务系统，使海洋测绘信息能为与海洋打交道的各行业人员提供帮助。另外，应继续加强对于测绘专业人才的培养力度，除通过高校培养专门的人才外，基于科技的飞速发展，应注意对在业人员的培训，以及时更新他们的知识，使测绘人员的专业技能跟上时展步伐，并不断得以提升。

三、结束语

随着社会经济发展对水下地形测量要求的提高，传统单波测深仪已经无法满足日益增长的新需求，多波束水深测量技术的出现带来了海洋测量技术的一次重大变革。在新形势下，必将对多波束测量技术与海洋测绘工序做出进一步的调整。多波束测量技术的发展和海图数据库的建立，将会对数据库产品化产生重大影响，使得海洋测绘产品化的时间得以有效缩短，并能提高海洋测绘产品的多样性。

参考文献

[1]马兰，孔毅.信息化海洋测绘的构想[J].现代测绘，2010(1).

篇2

关键词：海洋测绘 培训与开发 人力资源管理

海洋测绘是指以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量，以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。顾名思义，海洋测绘人员就是完成这些工作的人员。海洋测绘技术是融合多门学科的具有较强专业性的技术，而且，随着近几年国家海洋强国战略的提出以及海洋经济的迅猛发展，海洋测绘技术逐步受到重视与发展，国内外新技术日新月异，新设备的研发突飞猛进，因此，如何有效提升海洋测绘人员的技术能力，更好的让海洋测绘人员掌握最新的科技装备，做好培训与开发工作显得尤为关键。

一、海洋测绘人员的职业特点

第一，海洋测绘是保障航运安全、维护海洋清洁、促进港航发展的一项必不可少的前期性、基础性、公益性工作，具有国际性、唯一性、安全性、专业性和整体性等特点，是履行国际公约、体现海洋的重要内容。

第二，海洋测绘工作流动性强、工作艰苦；受气候、环境影响大，安全风险大。海洋测绘人员长期在海上或港口航道测量工作，无法经常回家，工作压力大。并且海洋测绘是一个高风险行业，由于测绘的主要载体是船舶，且基于海洋测绘的特殊技术要求，必须经常在航道中穿越、掉头，并在岛礁、浅滩和沉船等危险区域进行测量作业，从而给海洋测绘作业人员、船舶和仪器安全带来了困难和风险。

第三，海洋测绘工作技术含量高，涉及多个专业，人员成材周期长。海洋测绘技术是融合多门学科的具有较强专业性的技术，国外新技术新设备的研发速度突飞猛进，并且人员成才周期长，除了必须的专业知识以外还需要一些重大工程的实践锻炼，并不是一朝一夕就可以成为技术能手与尖兵的。

第四，海洋测绘工作对质量要求高，对高精密的技术设备依赖性强。海洋测绘的质量往往决定港口航道通航的安全问题，因此质量要求十分严格，海洋测绘所使用的仪器设备多属于高精尖的精密海洋工程设备，多依赖进口，因此价值较为昂贵；且由于长期处于海洋潮湿和高强度工作环境中，较易受损，使用寿命短，维修困难且周期长，价格高，投入大，因此对测绘工作人员的使用与操作要求变得更高。

二、目前海洋测绘人员培训与开发存在的问题

1.片面强调完成培训任务，培训效果欠佳

目前海洋测绘工作人员的培训工作存在为了培训而培训，不注重实际需求，没有充分考虑他们的职业特性，一味追求理论知识的灌输，缺少实践锻炼的过程，培训时间短，测绘一线人员往往疲于应付工作，不能充分利用工作忙闲时段进行培训，培训效果欠佳。

2.培训方式滞后，缺乏科学有效的需求分析

在组织相关的培训前，鲜有进行相关的培训需求调查，也没有充分考虑岗位差异，培训工作与海洋测绘人员的岗位匹配度较低。培训内容主要集中在理论知识或职业道德等方面的培训，不注重测绘人员的潜能开发；培训方式上，主要以传授讲课式的教学为主，培训教师与培训学员的互动，学员之间的互动较少，现代的培训方式运用程度较低，培训工作的开展与海洋测绘工作的实际存在差距。

3.培训评估不足，缺乏有效的反馈机制

从实践来看，较少有针对海洋测绘人员培训效果的考核与评价，评价主体方面，主要是以“谁培训谁评估”为原则，使评估结果缺乏公正性和客观性，评估结果往往流于表格形式之上，难以对提高海洋测绘人员培训质量产生实质性的约束和激励效果，培训效果评估结果信息尚未建立双向信息沟通反馈机制，培训结果较难与海洋测绘人员的考核与晋升挂钩。

4.培训的激励机制不够完善

现阶段，海洋测绘单位仅仅将教育培训工作列为单位日常管理中的一部分，并没有与激励机制相互渗透，致使海洋测绘人员接受培训的积极性不高，甚至敷衍了事。没有完善的激励机制导致培训组织困难，考核反馈以及评估结果没有整改。

三、提升海洋测绘人员培训与开发效果的对策与思考

1.结合职业特性，合理安排培训任务

针对海洋测绘人员的职业特性以及季节性等特点，合理安排培训任务，坚决摒弃为了培训而培训的思想，注重培训实效，而不是为了完成培训任务与课时，利用好忙闲时间段，克服“工学矛盾”，利用一线重大工程以及通过流动课堂的现场教学与实践提高测绘工作人员的技术水平，同时可以利用部分大学测绘专业的实训基地，与相关大学达成合作协议分批分段安排部分海洋测绘人员“回炉”学习最新测绘科研技术与装备。

2.进行科学的培训开发需求分析，合理选择培训开发内容与方式

要基于单位目前及未来长远发展的需求，准确把握海洋测绘单位的工作特性，既要保持适当超前的原则，合理把握培训开发的速度，又要考虑员工个人职业生涯发展的需求，合理规划和安排职工的培训工作，制定差异化的培训课程与内容。在方法的选择上，注重培训与开发过程的互动性和双向交流，积极采用企业的优秀培训方法和模式，如案例教学、主题研讨、角色扮演、现场模拟、情景模拟教学、拓展训练等较为新颖的互动性、实践性的教学方法，可以尝试YY语音、QQ视频等培训新形式，把握测绘技术的前沿发展，提升受训人员的学习兴趣和参与热情，提高培训质量。

3.重视培训开发效果的评估和考核工作

培训评估和激励需要从培训过程和结果两大方面统筹进行，建立培训过程及结果并重的评估、激励机制。在培训过程的评估方面，可以考虑一定周期，由人事部门及时对培训进展及学员意见反馈进行了解和征集，通过访谈、问卷、信件回收等形式向培训组织者、培训主体、培训对象等了解各自对培训工作的组织、效果的评价、结合大家的反馈对培训工作进行适度修正。在培训结果的评估方面，要对当期培训的结果进行考察衡量，评判培训工作的总体感受及评价、培训对象的培训收获，培训工作对培训对象的能力提升的效用，培训对象的个人绩效的提升程度等方面。在培训开发工作完成后，要及时做好培训工作的考核，根据内容不同，选择不同的考核方法，调动员工参与培训并将成果积极转化的主动性，认真总结和归纳取得的成果，存在的不足与问题，吸取经验教训，用以指导下一轮培训工作的开展。

4.充分发挥单位内部海洋测绘技术骨干和专家型人才的引领作用

要充分重视单位内部海洋测绘技术骨干和专家型人才的引领作用，树立榜样带头作用，对于技术高、能力强的员工给予物质和精神的双重奖励，将其树成标兵，模范。实现单位内部海洋测绘技术骨干和专家型人才的引领效果，完善师徒带教模式，提升海洋测绘技术人员的整体水平。

综上所述，为了提高海洋测绘人员的培训与开发，提高培训质量，除了上述方法之外，单位管理人员除了提高重视外，还需明确人力资源教育培训的重要性，树立正确的教育培训观念，合理运用培训新手段新技术，完善激励措施，全面调动海洋测绘人员学习新技术、新设备的积极性，提升海洋测绘人员的专业素质，有效提升单位的整体技术水平，实现单位可持续发展。

参考文献：

[1]雷蒙德・A・诺伊.雇员培训与开发[M]，北京：中国人民大学出版社，2001

篇3

关键词: GPS技术；海洋测绘；应用；问题；方法

中图分类号：P2文献标识码： A

1 引言

海洋测绘是测量海洋底部的地球物理场的性质及其变化特征，以绘制成不同比例尺的海图和专题海图。海洋测绘主要包括海上定位、海洋大地测量和水下地形测量。海上定位通常是指海上确定船位的工作，主要用于舰船导航，同时又是海洋大地测量不可缺少的工作。海洋大地测量主要包括在海洋范围内布设的大地控制网，进行海洋重力测量。在此基础上进行水下的地形测量，测绘水下地形图，测定海洋大地水准面。此外海洋测绘的工作还包括海洋划、航道测量以及海洋资源勘探与开发、海底管道的铺设、近海工程、打捞、疏浚等海洋工程测量、平均海面测量、海面地形测量等。海上定位是海洋测绘中的最基本的工作。由于海域辽阔，海上定位可以根据离海岸距离的远近而采用不同的定位方法，其中就包括GPS卫星定位。

2 GPS技术的应用领域及测量原理

2.1 GPS技术的应用领域

GPS系统即全球定位系统，它的主要用途包括：

第一，陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；

第二，海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；

第三，航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

GPS技术目前广泛应用与世界上的各个领域，而且应用也十分普遍。在GPS刚投入使用的时候，只是在军事上使用，很多领域并没有GPS的使用，而现在GPS已经普遍到每个居民用户。GPS技术的应用领域主要包括：测量、交通、救援、农业、娱乐消遣、导航、临时收频、军事等领域。

GPS技术给测绘界带来了一场革命，领用GPS中的技术可以使测量的精度达到厘米级以上，而且GPS技术与传统的手工测量技术相比有着很大的优势：测量精度高；操作简便，仪器体积小，便于携带；全天候操作;观测点之间无须通视；测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节。在当前，GPS技术已经广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量等领域。

2.2 GPS技术的测量原理

GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。GPS是美国国防部组织并开发的一个全球性、全天候、高精度的导航定位和时间传递系统, 空间部分由24颗卫星组成, 是军民两用系统, 提供两个等级的服务。美国政府为了加强其在全球导航市场的竞争力, 撤销对的干扰技术, 标准定位服务定位精度双频工作时实际可提高到20米。授时精度提高到40纳秒, 以此抑制其他国家建立与其平行的系统, 并提倡以GPS和美国政府的增强系统作为国际使用的标准。

GPS的工作原理为：24颗GPS卫星在离地面12000km的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得地面上的任何一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，就可以得到接收机至GPS卫星之间的距离，利用三维坐标中的距离公式，用三颗卫星就可以组成三个方程，解出观测点的位置（X，Y，Z），考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和时差，因而需要引入第4颗卫星，形成四个方程式进行求解，从而得到观测点的经度、纬度和高度。

GPS卫星定位是以三角测量定位原理来进行定位的。它采用多星高轨测距体制，以接收机至GPS卫星之间的距离作为基本观测量。当地面用户的GPS接收机同时接收到3颗以上卫星的信号后，通过使用伪距测量或载波相位测量，测算出卫星信号到接收机所需要的时间、距离，再结合各卫星所处的位置信息，将卫星至用户的多个等距离球面相交后，即可确定用户的三维（经度、纬度、高度）坐标位置以及速度、时间等相关参数。

3现代GPS技术在海洋测绘领域的应用

3.1海洋测绘的特点

1)测站在船上，在动态下进行测量。2)同一空间结构网的各观测量(坐标、深度、重力等)必须同时测定，无法重复测量。3)观测受大气影响和海水物理性质影响，精度比陆地上大地测量低。

3.2 GPS在海洋测绘中的应用

3.2.1用GPS定位技术进行高精度海洋定位

为了获得较好的海上定位精度，采用GPS接收机和船上导航设备进行组合定位。如在进行GPS伪距定位时，用船上的计程仪(或多普勒声纳)、陀螺仪的观测值联合推求船位。对于近海海域，采用在岸上或岛屿上设立基准站，船上安置GPS接收机，采用差分技术或动态相

对定位技术确定船位，从而进行高精度海上定位。

3.2.2 GPS技术用于建立海洋大地控制网

建立海洋大地控制网，为海面变化和水下地形测绘、海洋资源开发、海洋工程建设、海底地壳运动的监测和船舰的导航等服务，是海洋大地测量的—项基本任务。海洋大地控制网，是由分布在岛屿、暗礁上的控制点和海底控制点组成的。海底控制点由固定标志和水声应答器构成。对于岛、礁上的控制点点位，可用GPS相对定位精度测定其在统一参考系中的坐标。我国已于1990年和1994年，在西沙和南沙群岛的岛、礁上，布设了GPS网。平均边长相对中误差为1／：387万；方位中误差为±Q06”、点位中误差为±13cm，并完成与海口、湛江、东莞等国家大地点的联测。而对于测定海底控制点的位置，则需要借助于船台或固定浮标E的GPS接收机和水声定位设备，对卫星和海底控制点进行同步观测而实现。船上GPS接收机的瞬时位置，可以通过GPS相对动态定位而精密确定。利用GPS接收机同步观测GPS卫星进行定位的同时，利用海底水声应答器同步测定船上GPS接收机与海底控制点间的距离，从而

测定海底控制点的位置。

3.2.3 GPS在水下地形测绘中的应用

水下地形图的绘制对于航运、海底资源勘探、海底电缆铺设、沿海养殖业和海上钻井平台等具有重要意义。海道测量是进行水下地形图测绘的基础，可以通过海底控制测量来测定海底控制点的空间坐标或平面坐标。除此以外，还需用水深仪器对水深进行测量。水深测线间距依比例尺不同而变化，水深仪器的定位除了在近岸区域使用传统的光学仪器采用交汇法定位外，其他较远区域多采用无线电定位。由于GPS可以快速、高精度的对目标物进行定位，可以对水深仪器进行单点定位，但其精度只有几十米，只能作为远海小比例尺海底地形测绘的控制：对于较大比例尺测图，可应用差分GPS技术进行相对定位。实际应用中常将GPS和水深仪器同时使用，前者进行定位测量，后者进行水深测量，再利用电子记录手簿，利用计算机和绘图仪组成水下地形测量自动化系统。

水下地形测量是海洋测绘的最基本的工作之一。由于海域辽阔，海上定位颗根据离海岸距离的远近而采用不同的定位方法，如光学交会定位、无线电测距、GPS卫星定位等。

水下地形测量主要是海道测量，海底控制测量是确定海底点的三维坐标或平面坐标，而水下地形测量还需要利用水深仪器测定水深。对于近海领域，采用在岸上会岛屿上设立基准站，采用动态相对位技术进行高精度海上定位。在船上安装差分GPS接收机和测深仪。测量船按预定航线利用差分GPS导航和定位，测深仪按一定距离或一定时间按照事先设定自动向海底发射超声波并接受海底的发射波，同时记录GPS的定位结果和测深数据。定位测量和水深测量的数据都有了之后，就可以利用这些电子手簿和计算机、绘图仪等组成系统，测绘水深图和水下地形图等。

4现代GPS技术在海洋测绘领域的应用中出现的问题及解决方法

4.1出现的问题

由于GPS技术是由美国军方制作并控制的，因此我们在使用GPS数据时就要考虑到数据的真实性和数据的实用性。美国军方可以随时修改我们使用的数据，如果数据不准确一切工作都没有任何用途。

另一方面，由于GPS定位系统是基于美国军方的国家战略研发的，所以其对外开放的彻底性还有所保留，加上整个系统本身研发时的局限性和民用领域的不断延伸，所以同其他测量手段一样，GPS测量误差也不可避免，因此在进行海洋测绘的时候需要注意出现的误差。

4.2 解决方法

在数据使用的问题上，我们目前还没有什么卫星定位系统可以和GPS卫星定位系统相比，不论是我国的北斗系列，还是GLONASS 全球导航卫星系统或Galileo系统总体功能现在都无法与GPS相比，因此我们要在研发新的系统的同时，还是要使用GPS的数据来解决我们目前的一些问题。

对于GPS测量时产生的误差，我们应该分析产生误差的原因，一般出现的都是系统误差。对于这些系统误差，我们不可避免，因此只能通过一些参数来进行数据结果的修正。另外，还有一部分误差是我们在进行数据转换的时候产生的。因为GPS卫星定位系统采用的是WGS-84坐标系统，而在我们国家一般使用的是北京54坐标系统，因此在使用GPS数据时就需要进行坐标系之间的转换。由于不同的地方的转换参数不同，因此坐标系之间的转换是一项浩大的工程，在转换构成中就会产生一些误差，对于这些误差我们也只能尽量避免。只有这些误差都减小了之后，我们进行海洋测绘的工作才能做的更精细，数据才能更准确。

5结论

GPS技术已经广泛应用于各个领域，在海洋测绘领域也不例外。对于海上定位，海洋的水下地形测量，GPS技术发挥了很大的作用，我们使用GPS技术让我们在海洋测绘领域的成果更进一步，建立了海洋测量平面控制网。GPS技术的引进改变了传统的测量方法，节省了很多人力物力。

目前，我国已经拥有了北斗系统，北斗二代也正在建设中，而且也与中欧签订了协议投资建设伽利略卫星系统。我国在今后海洋测绘领域中，必定朝着自主、高效的方向发展。

参考文献:

[1]朱道璋.浅析GPS测量的误差及应对措施[J].江西省水利规划设计院.2006.

篇4

关键词：海洋测量；测量技术；现状与展望

中图分类号：P229文献标识码：A文章编号：

引言：

海洋测量主要是为了精密测定和描述海洋几何场和物理场的重要参数，从而为人类开发海洋，利用海洋资源的活动服务。随着科学技术的进步，特别是卫星技术、电子技术、计算机技术及信息获取手段的改进和发展，海洋测量突破了传统单一的海道测量范围，相继出现了相对独立的海洋控制测量、海洋工程测量、海底地形测量、海洋重力测量、海洋磁力测量等。

1.海洋测量的现状

海洋测量按性质可划分为物理海洋测量和几何海洋测量两类。

1.1物理海洋测量

物理海洋测量是对海洋底部地球引力场和磁力场等物理场性质的测量。海洋测量必须以海洋物理知识作为基础，其主要测量方法有海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量和海底热流测量4种，此外，海洋电法测量和海底放射性测量尚处于试验阶段。物理海洋测量按照原理、技术和方法及其应用划分，包括海洋重力测量、海洋磁力测量及海洋水文测量。

1.1.1海洋重力测量

海洋重力测量是对海域重力加速度进行测定。在进行重力测量时，由于海水的不断运动，会产生各种干扰加速度，受到的主要扰动影响有：水平加速度和倾斜影响、垂直加速度的影响、交叉耦合效应的影响、厄缶效应的影响。近年来，各种高新技术在海洋测量中的应用，海洋重力测量的技术水平有了较大提高：重力仪测量系统的主体技术不断改进，消除了交叉耦合效应的影响；采用硅油阻尼代替空气阻尼，提高了仪器的抗震性和抗干扰性；DGPS(Difference Global Positioning System，即差分全球定位系统)的广泛应用，提高了重力测量中的导航定位精度；光纤陀螺技术的使用，提高了平台的灵敏度、稳定性和使用寿命；卫星测高技术的不断推广，提高了重力测量资料的精度和分辨率；数字化控制重力弹簧或摆的调平、平台的调平，使仪器正在向小型、轻便和高效率的方向发展。

1.1.2海洋磁力测量

海洋磁力测量是对海上地磁要素进行测定。海洋磁力测量按照测量内容可分为海洋磁力仪和海洋磁力梯度仪。早期时，曾使用饱和式磁力仪，目前，多使用质子旋进磁力仪、光泵磁力仪及铯光泵磁力梯度仪和质子旋进式磁力梯度仪。光泵技术的使用，消除了日变和海岸效应的影响，提高了测量的灵敏度、稳定性和可靠性；DGPS、压力深度仪、超短基线定位系统、浪潮仪和ADCP (Acoustic Doppler Current Profilers, 即声学多普勒流速剖面仪)等辅助设备的采用，提高了定位精度和环境噪声改正精度。

1.1.3海洋水文测量

海洋水文测量就是对海洋水文要素进行测量，为水下地形测量、水深测量以及定位提供必要的海水物理、化学特性参数。随着海洋科学的发展，在现代的海洋水文测量中，出现了多种新的观测手段及其相应的探测仪器。走航式温盐深计可以在动态海水里获取不同水层的温度和盐度，为研究海洋温度及盐度的分布规律提供了丰富的数据资料，突破了点测量的局限。透明度仪的使用提高了观测的精确度和准确度。遥报潮位观测和GPS在航潮位测量方法的出现，在很大程度上提高了潮位观测的自动化和精确性。目前通过测站式或ADCP测定海流的流速和流向，加快了测量速度，提高了测量精度。

1.2几何海洋测量

几何海洋测量是对海洋表面、海底及其相邻海岸的几何形状的测定。主要包括海洋大地测量、海洋定位测量、水深测量、海底地形地貌测量、海洋工程测量。

1.2.1海洋大地测量

海洋大地测量是研究海洋大地控制点（网），确定地球形状，研究海平面形状的科学。海洋大地测量的主要工作是建立海洋大地控制网，为水面、水中、水底定位提供已知位置的控制点，海洋控制网包括海岸控制网、岛-陆、陆-岛控制网及海底控制网。海岸控制网的建立与常规的陆上控制网相同，可采用传统的边角网和GPS控制网。卫星定位技术的出现，实现了陆-岛和岛-陆控制网的联测，也实现了远离大陆水域的水上定位和水下地形测量，并将其测量成果纳入与大陆相同的坐标框架内。海底控制网是通过声学方法建立的，一般布设为三角形或正方形结构，水下控制点为海底中心标石，其标志采用水下答应器（或称声标），水下答应器的位置通过船载GPS接收机和水声定位系统联合测定，即双三角锥测量。

1.2.2海洋定位测量

海洋定位测量是海洋测绘和海洋工程的基础。随着电子经纬和高精度红外激光测距仪的发展，可按一方位一距离极坐标法可为近岸动态目标实现快速定位。全站仪由于自动化程度高，使用方便、灵活，当前在沿岸、港口、水上测量中使用日益增多。GPS定位系统是目前海洋测量的主要定位手段。水下定位普遍采用声学定位系统，水声定位系统的工作方式很多，最基本的有长基线定位系统、短基线定位系统和超短基线定位系统。目前我国已经研发了水下DGPS高精度定位系统用于水下定位，该设备首次利用GPS解决水下设备导航和实时三维定位问题，并提供亚米级的定位结果。

1.2.3水下地形测量

海底地形测量，首先进行海岸或海底平面、高程控制测量，然后进行海底地物、地貌的探测。随着GPS高精度定位技术在海洋测量中的应用，水下地形测量的导航和定位精度得到了进一步改善。多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度高、自动化等诸多优点，将测深技术进一步发展到立体测图和自动成图。随着声学、干涉技术及计算机技术的发展，出现了高精度高分辨率侧扫声纳系统，使得海底地形地貌的勘察更加详细。遥感海底地形测量具有大面积、同步连续观测及高分辨率和可重复性等优点，遥感技术的应用使海底地形测量技术取得了重大进展。

2.对海洋测量的展望

海洋是地球的一个重要部分，而我国是一个海洋大国，我国海洋测量未来主要应向以下几个方面发展：

2.1服务对象将向全方位、多层次服务转化

20世纪海洋测量的服务对象主要是保障海面航行船只的安全，今后海洋测量的服务对象将不断扩充。海洋测量的基准面也将逐步与陆地地形测量基准面统一，建立以海洋大地水准面为基准面是势在必行的，因此，未来海洋测量技术的主攻方向是：继续研制新型精密的测量仪器设备；统一陆地和海洋地形基准面；精化海洋大地水准面。随着信息化技术的高速发展，多种海洋测量数字产品、数据库和地理信息系统将集成一体，为多学科的多种使用目的提供全方位服务。

2.2信息获取和表示将向集成综合式转化

未来无论是信息获取还是信息体现都会以多系统集成为主体。在信息获取领域，一个系统多种功能的集成和多个系统的有机集成是未来海洋测量发展的必然趋势，将各种测量系统的优点集成在一起，会使海洋测量技术发生突飞猛进的发展。在信息表示领域，多源、多分辨率信息的有机集成也是发展的必然趋势，将通过各种途径获取的信息有机结合起来，从多角度、多层次、全方位地展现海洋的全貌。

2.3信息服务形式将由三维静态向四维动态转化

随着科学技术的发展，未来社会对海洋测量成果的需求将趋向动态变化和实时性。因此，研究海洋几何要素和物理要素的时变规律十分重要，尤其是对海洋潮汐现象的全面、透彻研究。电子海图显示系统的发展，使得电子海图的显示由最初的二维显示到三维显示，继而发展到迭加潮汐预报的实时四维动态显示。目前我国的电子海图还不具备迭加水文气象要素的功能，但可以预料，电子海图的功能将日趋完善。

3.总结语

近年来，我国的海洋测绘在理论研究、技术应用和人才培养机制等方面均取得重大进展，尤其是基础理论的研究逐渐深入，应用技术研究贴近生产实践，在满足国民经济建设和国防建设中的作用越来越重要。未来我国的海洋测绘必须进一步拓宽领域、加快速度、提高精度, 在现势性和时效性方面有一个重大突破, 全方位、全过程、多层次、多环节提供动态化的信息服务, 更好地为国防和国民经济建设作出贡献。

参考文献：

[1] 赵建虎,沈文周,吴永亭,等.现代海洋测绘[M].武汉:武汉大学出版社，2007.

[2] 毕永良,孙毅,黄谟涛,等.海洋测量技术研究进展与展望[J].海洋测绘,2004,24(3):65-70.

[3] 刘雁春,暴景阳,李明叁.我国海洋测绘技术的新进展[J].测绘通报,2007(3):1-7.

篇5

【关键词】无人机 滩涂测绘 数字正射影像图

中图分类号： V279 文献标识码： A

1 概述

海岸带地形图是以反映海岸带范围内自然和人工地形要素为主的地图。海岸带地形图具有地形图和海底地形图的属性。为适应沿海开发的需要，海岸带地形图向大比例尺和系列化发展，可与普通的地形图、海图配套使用，也可作为单一的图种独立使用。【1】近年来，随着相关技术的发展，海洋测绘装备的精度、效率、可操作性等方面有了较大提升，海洋测绘的工作方式也因此发生了较大的改变。但是海岸带存在大面积潮间带滩涂依然是测量的难点所在。这些滩涂往往成片存在，位时水深较浅甚至露出水面，常规行船水深测量方法难以实现，对于低潮位时出的淤泥滩面，由于淤泥质软，存在较大的安全隐患，难以直接利用GPS上滩进行人工跑滩测量。全站仪等相关观测设备也由于作用距离限制而无法实施。因此，宽阔的淤泥潮间带滩涂高程的获取已成为当前海洋测绘领域难点之一。随着超轻型飞行器、无人飞行器等低空飞行平台搭载小像幅数码相机的航空摄影技术研究和应用的不断深入，低空无人机数码航空摄影作为一种新的测绘手段已得到广泛应用。

2 无人机航摄系统介绍

无人驾驶飞机简称“无人机”，主要是指小型固定翼无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复多次使用。广泛用于侦察、通信、反潜、电子干扰等。

无人机分类

无人机可分为，“密码”无人机、多功能无人机、反导弹无人机、预警无人机、隐身无人机、微型无人机、空战无人机、航拍无人机、测绘无人机等。其中，航拍无人机是集成了高清摄影摄像装置的遥控飞行器，组成部分包括载机、飞控、陀螺云台、视频传输、地面站以及通话系统等，这种飞行器灵活方便，能快速的完成镜头的拍摄。

无人机系统构成

基于小型无人机遥感平台的摄影测量系统，主要由飞行控制系统、影像获取设备、通信设备、遥控设备、地面信息接收与处理设备、无人机飞行平台几部分组成。无人机平台主要采用玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成，重量轻、强度大。以“华鹰”无人机数字航摄系统为例，无人机重20kg，长2.1m，翼展2.6m；系统配有姿态稳定平台，搭载经专业鉴定过的单反相机，具备姿态、速度和高速精确控制功能。该系统的航摄质量控制可达到的指标如下：

（1）航向重叠度：55%一80%可调，最大可设为80%；

（2）旁向重叠度：25%～50%可调，最大可设为50%；

（3）横滚、俯仰角：≤1.5°，旋偏角≤3°；

（4）航摄高度稳定能力：≤±5m；

（5）航线偏差：≤±3m。【2】

3 无人机在滩涂测绘中的作业实施

海岸带有其自身的特点，如海岸线曲折多变、滩涂种类性质多样、各处潮汐差异较大等，使得海岸带航测作业面临很多的问题，需要制定相应的作业流程。低空航摄操作大致可分为航摄方案设计、、航摄影像数据内业处理3个步骤。

航摄方案设计阶段需要进行资料的收集与整理，对航测区域的海岸带质地、开发现状、地貌、地形、滩涂情况和植被情况进行调查；在此基础上，进行像控点的布设及测量，设计出一套最优化的航摄方案。航摄方案设计需满足一定的航摄地面分辨率，这种分辨率下的影像清晰、质量好，能准确确定出海水与滩涂的分界线，即水边线。航摄线路飞行应选择阳光照射充足的中潮位时间段内进行航摄，保证影像质量，并且根据潮汐预报即时潮位信息。

作业完成后，应结合飞行记录尽快对获取的影像数据质量进行检查，主要包括：影像重叠度、相片旋偏角、航高差、航迹线吻合度等。航摄影像数据的内业处理由原始航摄影像数据经内业纠正、处理后最终得到数字正射影像（DOM）等多种类型成果。

像控制点的布设原则，单航带即可覆盖测区时，一般每隔3―4条基线布设一对平高控制点。若单航带难以覆盖测区范围，采用区域周边布设平高点方式，沿航向间隔3―4条基线布设一个平高点，沿旁向间隔航线布设一个平高点，区域中心布设一个平高点。控制点要均匀分布在全部影像区域，特征要固定而且明显，并且数量足够。每张像片上控制点的数量原则上6个点，一般不少于4个点，并分布在与相邻像片之间的重叠区域内。现有的无人机单航带覆盖宽度范围大约700m，满足我国大多数的海岸带地形大比例尺测图宽度要求。

4 无人机应用于滩涂测绘的意义及评价

无人机航摄技术应用于滩涂测绘，对保证整个测区数据获取的完整性具有十分重要的作用，不仅大大提高了海岸滩涂测量的工作效率，同时从数据源上可解决海图与地形图在海岸带区域的不一致性问题。无人机航摄是在像片上进行量测和解译，无需接触滩涂本身便可摄得滩涂现状的瞬间影像。此外，利用无人机进行航摄不存在机场调机问题，从而大大地节约了飞行成本，同时无人机数字航摄系统具有轻便、快捷、灵活机动等特点，且无人机数字航摄系统具有抗6级风的能力，从而对飞行要求大大降低，为测绘数据的快速实时获取与更新奠定了基础，特别适用于小范围大比例尺的测绘任务。

同时，无人机航摄技术在滩涂测绘应用中也存在一定的局限性，目前利用无人机进行低空航摄测绘大比例地形图，其平面精度完全能够满足精度要求，这已在行业内经过多次验证，并得到公认。而其高程精度低于平面精度，难以满足海洋测绘与滩涂资源调查高程的精度要求。对此问题采取一系列解决办法，例如采用无人机结合验潮获取滩涂高程等技术手段，平面位置由无人机影像成果控制，高程由验潮站进行潮位控制，即可将高程精度提高，以满足需求。提高航测高程精度，将是无人机航摄技术在滩涂测绘应用中研究的重点。

结束语

无人机航空摄影测量技术的出现，实现了航空摄影测量和常规测量的完美结合，两种测量方法相结合进行海岸地形测量，是传统技术方法的一次重大突破。无人机航摄技术是信息化测绘技术体系建设中实时化数据获取体系的重要内容，是现有航空航天影像获取体系强有力的补充，是应对突发事件测绘保障的重要手段，是重点区域监测地理国情的基本工具，是地理信息快速更新的重要途径。【3】利用无人飞机航摄系统制作的大比例尺数字正射影像图（DOM）、数字线划图（DLG）、数字高程模型（DEM）及三维景观模型等系列成果，这些成果在应急抢险、灾后重建、新农村建设、数字城市建设、地理国情监测以及工程建设等领域具有重要作用。

参考文献：

[1]韩凌云.海岸带地形测绘技术的改进[J].海洋测绘，2002，（03）：42-43.

篇6

关键词:测绘地理信息系统;系统设计;系统开发

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0088-01

测绘是地理信息系统的基础,与我国地理信息系统应用的开展有着密不可分的联系,为了能够使我国地理信息系统得到更加广泛的应用,就要对地理信息系统进行充分的掌握,从而对其系统的设计进行不断的创新工作,使其系统的功能能够紧紧跟随市场经济的发展需求,从而使地理信息系统的作用充分的发挥出来。

一、测绘地理信息系统的定义

地理信息系统,简称GIS,同时又称为“地学信息系统”或者是“资源与环境信息系统”。是一种特定的十分重要的空间信息系统,主要是在计算机硬、软件系统的支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等一系列工作的技术系统。是目前我国在分析和处理海量地理数据方面通用的一种技术。其主要特征是具有动态性和空间性,并且能够实现区域空间分析以及多种动态要素的预测。

测绘是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统、遥感、地理信息系统为技术核心,将地面已经存在的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息。测绘是地理信息系统的基础,建立测绘信息管理系统可以有效的管理测绘数据,使地理信息系统得到广泛的发展和应用。

二、测绘地理信息系统的设计与开发

(一)测绘地理信息系统的功能

因为地理信息系统的使用范围较广,所以在对其系统的设计与开发上,也要从地理信息系统所涉及的领域进行多方面的考虑,整个系统根据不同应用领域可以分为以下三个基础类别:

1.大地测量数据系统

大地测量数据系统中存在的数据,主要是国家大地测量的基础数据,这些数据中主要包括大地水准网和控制网的数据资料,在很大程度上满足了国家对大地测量成果资料管理和对外提供数据的需要。

2.城市测绘数据系统

城市测绘数据系统的功能主要是为城市规划、市政建设以及其他的相关部门提供直观、准确的相关信息。所存储数据主要包括某个城市的大比例尺地图、地籍图、遥感影像图、人口绿化等专题图,以进行叠加、统计等操作,以为空间决策提供支持。

3.海洋测绘数据系统

海洋测绘数据系统是为了给导航和变化监测等应用提供相应的数据支持,其中所存放的数据主要包括海洋测量的控制网、水深测量、海洋重力测量情况等,同时还应该包括洋流、潮汐、海洋气象等专题信息。

(二)测绘地理信息系统的设计与开发

为了能够使测绘地理信息系统所具备的功能得到充分的发挥,在系统的开发上就要进行严格的要求,在对地理信息系统的设计与开发的过程中,应该遵循实用、先进、高效、可靠的原则,在此原则的基础上进行科学合理的规划设计。

1.开发平台和工具的选择

开发平台和工具的选择与系统建设效率的成败存在着直接的关系,这就要求在系统设计与开发的过程中,要根据系统的要求选择合理的开发工具。随着我国地理信息系统应用的不断发展,其开发工具软件也得到了基本的完善,国内的开发工具软件主要包括MAPGIS、GeoStar、SuperMap等软件。而对这些开发工具软件的选择应该根据地理信息系统具体的使用领域以及其具体的要求来进行选择,通常情况下,其主要的功能应该包括输入和管理地理信息系统数据的基本功能,应该具备良好的特性,尤其是在常用的功能方面;其次,系统应该具有较好的效率;并且应该具备接收处理汉字的功能;最后,系统应该具体提供较好的用户界面和联机帮助信息的功能,并且根据地理信息系统的不断发展,系统还应该具有良好的扩充性且具有进一步的升级能力。鉴于以上所提到的基础功能来看,选择MAPGIS开发工具软件是比较科学的选择。

对于系统集成应用开发方面和系统硬件方面应该采用Visual C++作为开发工具语言,硬件的配置应该具备快速、灵活等特点,以此来保证我国不同领域的测绘地理信息系统的作用能够得到充分的发挥。

2.数据库设计

数据库是构成地理信息系统的核心,因此,在数据库的设计上一定要予以重视。构成数据库体系的内容主要包括图形的拼接和附加、不同数据格式之间的相互转换以及图库的建立等等方面,地理信息系统数据库中除了属性数据库外,还包括空间数据库,对于空间数据库的管理通常采用拓扑数据模型来实现,地理信息系统在两种数据之间建立的某种联系以实现图形与属性之间的相互之间的操作。随着地理信息系统的不断发展,对于这两种数据库的应用也出现了一定程度的改变,许多地理信息系统可以提供两种数据库结构的混合处理能力,是两种数据结构共同存在,相互补充。

3.配备和系统管理制度

在整个地理信息系统中,为了能够对系统进行全面的管理和维护工作,系统应该具有合理的人员配备和严格的系统管理制度,其中人员配备应该形成整套的行政管理体系,并严格遵照系统管理制度。以此来提高协作、管理的效率。

三、结束语

综上所述,测绘地理信息系统的产生与发展,是我国地理信息系统技术发展的必然结果,测绘地理信息系统也为我国经济效果和社会效益的发展起到了重大的推动作用,正确认识测绘地理信息系统,并且对其进行科学合理的设计与开发,对我国的经济发展起到了重要的意义。

参考文献:

[1]马平华,路文科,刘永宏.论测绘地理信息系统的建设[J].安徽地质,2009(12)

[2]薛萍,赵建辉.民政地理信息系统的设计与开发[J].测绘与空间地理信息.2011(6)

篇7

【关键词】gps；cors；rtk验潮技术；水上测量

随着科学技术的进步，gps 定位技术的进步及定位设备在海洋测绘领域的广泛应用， 采用gps 技术进行验潮得以实现。传统rtk验潮通过测得一段时间内水面载体（如测船或浮球） 上的gps 天线的系列高程值， 计算得出潮位。传统gps验潮模式主要采用了gps rtk的定位模式， 受到通信链路的影响， 作用的距离非常有限， 通常在10km以内， 致使远离参考站的海域无法采用这种模式。随着近年来城市cors站的建立，覆盖范围较广，网络rtk能更便利地实现无验潮结合回声测深系统进行水深测量。以往由于一些工程上的特殊需要或特定区域地形的限制，在海洋测绘中通常会遇到使用常规潮位观测来进行水深改正的误差问题。如：

（1）山区河道短距离内水位落差较大，河道左右岸存在较大比降，这些落差和比降变化并非线性和规则的，有时平缓有时突变，在这种情况下，单纯利用一个或几个水位站观测水位来改正水深值会造成较大的误差，即使在测区内根据这些具体变化建立数目繁多的水位观测站，虽然在一定程度上减小了误差，但必须投入几倍的人力、物力，工效将大打折扣。

（2）当测量项目远离海岸线十几公里甚至几十公里时，常规的做法是在离测区最近的岸边设置潮位站，用它来代替测区内的潮位进行水深改正，因此即使不考虑相差几十公里潮位的差值，就两地的波浪和涌浪的差异也远远超出了测量的精度要求，虽然可以通过长期验潮确定潮汐参数，采用潮面外推方法来消除一定误差，但花费大，成本高。因此如何解决这些问题，寻找一种实时潮位改正来取代常规潮位观测，对海洋测绘尤为重要，而网络rtk验潮技术的应用很好的解决了这些难题。

1.gps水上测量的特点

水上测量的条件和要求不同于陆地测量，所以在水上测量的实际作业中方法也与陆地测量有明显区别。水上测量内容主要是： 水下地形测量， 水上物体定位导航。测量特点表现在以下几个方面：

（1）水上测量一般要使用组合仪器进行间接测量。

（2）水上无法固定和架设仪器， 无法完成陆地常常采用的转点作业方式，尤其是大片水域。

（3）水上作业其作业精度要求实现难度大， 实时性要求高。

2.网络rtk特点

2.1 cors系统的简介

当前，利用多基站网络rtk技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（continuous operational reference system，缩写为cors），已成为城市gps应用的发展热点之一。连续运行参考站系统（cors）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的gps参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（lan/wan）技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的gps观测值（载波相位，伪距）、各种改正数、状态信息以及其他有关gps服务项目的系统。cors系统基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

2.2 cors系统技术特点

cors系统目前主要核心的技术有三种：一种是单基站rtk技术，一种是虚拟基站技术（vrs），另一种是主副站技术（mac）。它们自身具有不同的特点，并有不同的解算方式。单基站rtk技术。cors站网由若干个cors站组成。在这种网络rtk模式下，每个基准站服务于一定作用半径的gps用户，服务半径可以达到30km，gps差分数据播发可以使用无线电台也可用公用无线通讯网。虚拟基站技术（vrs），数据中心通过组合所有基准站的数据从而确定整个cors系统覆盖区域的误差模型，然后用一定的数学模型和流动站概略位置模拟出一个对应于流动站的概略位置的虚拟基准站，然后将这个虚拟基准站的改正信息发送给流动站，流动站在结合自身的观测数据实时解算其所在位置的精确坐标。主副站技术（mac）。主副站技术，首先选取一个基准站作为主站，并将主站所有的改正数及坐标信息传递给流动站，而网络中其他基准站只是将其相对于主站的改正数变化及坐标差

信息传送给流动站，从而减少了传送的数据量提高了作业效率。vrs和 mac技术服务半径可以达到40km左右。

3.网络rtk 验潮的实现方法

3.1 网络rtk 的测高原理及精度评估

gps 以其“高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活”著称，而基准站的载波相位观测数据的网络rtk 技术，其理论严密、技术成熟、精度高且具有自动化和快速定位的特点，已在各行业中广泛应用。根据rtk 测量原理，使用网络rtk 验潮必须基于rtk 测高的基础之上。

关于rtk 测高，其理论和实践均比较成熟。就其精度而言，可获得厘米级甚至毫米级的wgs-84 平面和大地高程精度。由于wgs-84 参考椭球面与地方椭球面，大地水准面和拟大地水准面在对应处的切线并不平行，它们之间的（§高程异常）并非常量。根据大地高h 与正常高h 之间的关系：h=h-h1-h2+§（其中h1为wgs-84 参考椭球面与地方椭球面的差值，可通过坐标转换来消除或消弱影响；h2为大地水准面和拟大地水准面的差值，可转换到§）。只要确定了§，大地高h 与正常高h之间的转换将迎刃而解。目前确定§的方法很多，但主要是重力法和几何法。在地势平坦地区，几何法确定高程可达到四等水准精度要求，在地势起伏较大地区，必须考虑地形改正的几何拟合法。文章通过跨度长达25km 的珠江沿岸rtk 测高及其对四等精度几何水准测量观测值的比较。从实测数据可得出：

（1）rtk 测高在符合条件，测区范围较小（5～6km）时，特别是在沿海地势平坦的地区，其高程异常值接近，可达到四等水准精度要求；而测区范围较大达10km 以上时，其高程异常值互差较大，则是需建立模型，结果可达到图根水准精度要求。

（2）根据表中高程异常值，建立高程异常模型，可对该区域内的任意点大地高与正常高进行转换。

3.2 建立rtk 验潮的数学模型及其计算方法

rtk 的测高精度，完全能满足海洋测绘的精度要求。使用rtk 验潮，必须预先确定在测量区域内wgs-84 参考椭球与理论最低潮面的差值。确定其差值方法参见图1。

从图1 可见，a=b+c+d（a 为参考椭球至理论最低潮面的高度；b 为参考椭球与gps 天线的高度即大地高；c 为gps 天线高度到静止水面的距离；d 为潮位即静止水面在理论最低潮面的高度），因为大地高可实时测定，gps 天线高度离静止水面高度可量取，只要确定参考椭球至理论最低潮面高度，则潮位就能实时得出。

在软件中具体确定a 的方法为：如果测量区域只是一个小范围，只需单点就能确定；如果测量区域是大面积，则需要多点来建模。以单点为例，在已知潮位起算点上设置gps 接收机，如图2 所示

所测天线在参考椭球面上的高度即大地高（d）可由gps 接收机测出。天线到水面高度（b）即已知点量至水面加上天线仪高：水面高度（c）使用水尺读出，则参考椭球至理论最低潮面：

（a）为：a=d+b+c

4.工程实例

4.1 某电厂水下地形测量

此测区范围较小，只在码头上下游1km。首先在测区内布设的4 个四等水准点上进行测高，求出其高程异常§，通过软件建立测区内高程异常模型进行网络rtk 验潮测量，并把高程值归算到深度基准面上（见表1）。

4.2 某航标站码头水深测量

通过使用cors系统，在工作水准点bm2 比对，结果为0.04m；然后应用网络rtk进行实时验潮。

由表1、表2 可知，利用rtk 验潮与人工观测潮位的差值很小，最大值为7cm，大部分差值在1～7cm 之间。

5.结束语

总之，网络rtk 验潮技术除了gps 所具有的常规测量方法无法比拟的优点外，还有具有水深测量精度高，其动态高程包含了风浪、潮汐、测船动态吃水等信息，并能消除常规潮位观测进行分带改正引起的误差；解决山区河道比降落差大，需大量设立验潮站的问题，也同时解决了海域测量无法设立验潮站或测区远离验潮站的问题。

参考文献：

[1] 刘经南， 叶世榕.gps 非差相位精密单点定位技术探讨[j].武汉大学学报 信息科学版， 2002，（6）： 234～ 239

[2] 阳凡林， 赵建虎. gps验潮中波浪的误差分析和消除[j].海洋测绘， 2003，（3）：1～4

[3] 周乐韬，连续运行参考站网络实时动态定位理论，算法和系统实现[d] 成都：西南交通大学，2007

[4] 李成刚，基于多基站网的vrs技术及其误

篇8

关键词：GPS技术 测绘工程 应用 发展

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0038-01

由于GPS技术的高速发展使得GPS技术在测绘工程中得到普遍应用，下面简要介绍GPS技术的特点和工作原理。

1 GPS技术的特点和在测绘工作中的工作原理

1.1 GPS技术特点

GPS技术可以实现全天候定位。只要能够连接到通过GPS定位卫星，就可以对某一地区进行全天候的定位和测量。对着科技的不断发展，GPS技术的稳定性和持续性进一步增强，实现会不间断地为我们提供想要的测绘数据。

GPS技术的测量精度高，对于某一区域的测量和定位GPS技术可以保证误差在几米范围内，能准确的反映出测绘地形的真实数据。在300～1500 m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1 mm。

操作简便，GPS技术的仪器设备大多数都已经实现自动化，当仪器参数设置好之后只要人工监测仪器是否正常工作就可以得到想要的数据。即使没有受到过专门的GPS技术培训，也能掌握GPS设备的使用方法，利用测得的数据开展测绘工作。

1.2 GPS技术原理

传统意义上GPS技术的基本原理就是通过卫星测量出接收器与目的地之间的距离。它的工作原理是GPS接收机设置在需要进行测量的点位上，在同一时刻接收四颗以上的GPS卫星传输的电文数据。通过计算机对GPS接收器中的各种数据进行计算分析，测算出某一时刻GPS接收器与GPS卫星之间的距离，同时获得测量点位的精确地理位置，获得测量点位的三维地理坐标。

GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控部分和用户接收部分组成，下面利用表格对这三个组成部分进行分析说明见表1。

2 GPS技术在测绘工作中的应用

2.1 GPS技术在海洋测绘中的使用

随着人们海洋意识的不断增强，人类对海洋的开发日趋频繁，对海洋开发的步伐日益加快。现阶段，人类在海洋上修建了港口、码头、石油钻井等设施，在未来人类还要潜入海底对海洋进行更深层次的开发，但传统的水下测绘技术一直困扰着水下地形图的测绘，水下地形图远远落后于对海洋的开发脚步。这就要求我们利用GPS技术对海洋的水下环境进行精确测绘，得到更精确的水下地图，为人类的海洋开发做出贡献。

水下地形测量工作中的测量重点是对海道进行测量，海底点的三维坐标或者平面坐标是依靠海地控制测量来确定的，而水下地形测量中所需要的水深数据，则是依靠水深仪器来单独测量。在近海领域测绘水深图和水下地形图，可以将基准站建立在附近海岸上或者周边岛屿上，为了确保海上定位的精度足够高，可以采用动态相对位技术来进行定位。同时将GPS接收机和探测仪安装在测量船上，测量船利用GPS技术进行导航和定位确保行驶在预定航线上，探测仪则按照定时或定距的规律进行超声波发射和接受工作，并将GPS的相关结果和数据进行记录，将这些记录下的定位信息、水深信息输入到系统（电子手簿和计算机、绘图仪等组成）中去，从而完成测绘水深图和水下地形图的绘制工作。

2.2 GPS技术在土地测绘中的使用

传统的土地测绘方法为得到更精确的测量数据主要采用补测法，补测法又细分为简易补测法和平板补测法。这两种方法主要利用简单的测量工具和简单的几何方法对土地实施测绘。这两种测绘方法要求测绘土地周围要有足够的参照物，否则就无法确定土地的基本数据，在测量过程中，测量出的数据容易受到主观因素的影响，造成测绘的精度降低，测绘的质量不高。

GPS技术的抗干扰能力强，测量精度高，操作方便，同时工作效率高，经常被用来辅助地籍测绘工作的进行，而且GPS技术成功布设地籍平面控制网以后，能够实现全天候作业，不受时间、气候等因素的干扰。将GPS技术应用于地籍测绘工作中，不仅能够提高测绘精度，而且能够缩短测绘时间，降低工作强度，提高测绘效率。地籍测绘工作中，需要进行进行局部地籍细部测量，测量的内容包括测定界址点、测绘地籍图、面积量算等，所以对技术的要求极高，而GPS测绘技术能够将测量误差控制在5 cm以内，足以满足地籍细部测量中对精度的要求。

2.3 GPS技术在工程变形监测工作中的应用

现在高层建筑不断增多，对与高层建筑的工程质量检测也变得越来越重要。高层建筑在施工和使用过程中有可能会出现变形问题，造成变形的原因可能是多方面的，也许是人为的原因造成的，也许是地质原因造成的，也许是自然原因造成的。对变形原因的分析成为当前保障建筑安全的最关键问题。利用测量精确度极高的GPS技术，对整个建筑进行三维测定，精确测定出建筑物各个位置的当前数据。在施工和使用过程中还要对整个建筑进行实时监测，与之前检测到的数据进行分析对比，掌握建筑的细微变化，对建筑的施工和使用提供参考依据。

（GPS只能用于做控制。）

3 结语

在测绘工程中广泛使用GPS技术，可以提高测绘的工作效率，提升测绘数据的准确性。GPS技术有着全天候、高效率、低成本的特点，在越来越多的测绘工作中得到应用。目前，随着GPS技术的不断提高，GPS技术一系列的配套设施也得到了改进与创新，为测绘工程的进一步发展提供了必要条件，为人类提供了更精确的数据，为现代化的测绘工作作出贡献。

参考文献

篇9

【关键词】定位测量；全站仪；平台安装

一、海上平台安装的种类

（1）浅水段独立平台安装。所谓浅水段通常是指10米到40米水深的海域，钢桩为水上桩，由施工船舶直接吊装下水。独立是指附近没有其他平台用栈桥与之连接。通常这类平台的精度要求比较低，位置精度为±3米，方位精度为±2.5°。一般采用差分GPS和电罗经的定位方法。（2）深水独立平台安装。考虑到施工程序和人员安全，不可能上到平台上去架设GPS和罗经。因此我们在船舶上架设差分GPS和电罗经配合双全站仪进行定位。（3）相对平台安装。在已有的平台的参考下进行新平台的安装，并用栈桥将两个平台相连接，位置精度±0.5米，方向要求±0.5°。差分GPS和电罗经无法满足精度要求，我们采用在已建平台上架设全站仪定位新平台位置。

二、全站仪定位测量深水独立平台

（1）数据准备。在作业过程中，罗经的数据用于将GPS坐标计算至作业船上各工作点以及两个全站仪测量站点，因此在平台安装作业前，需对罗经的安放进行校正。校正后的罗经方向即为作业船艏艉轴线的实时真北方向。

精确测量施工船的船型参数，包括船长、船宽、GPS位置、锚缆孔位置、两测站点，建立以船艉中心为坐标原点，以船艏方向为纵轴，以船右舷为横轴的坐标系，可以得出两测站点与GPS的相对位置关系。将以上数据输入到专门的导航定位软件中可以计算出两测站点的实际坐标。（2）定位测量过程。定位人员将全站仪架设在两个测站点上，以对方的测站定向，角度分别置于90度和270度。等到平台注水扶正后开始平台引导就位。负责全站仪的定位人员打开全站仪激光模式，对准平台上的观测点进行测量，将得出的角度和距离输入到定位软件中，从而得出平台的位置和方向。将与设计位置的偏差值汇报给指挥人员来调整平台的位置。在这个过程中将不断测量平台的位置和方位，不断的调整位置和方位，直到平台位于设计位置和方位误差范围内，才可以进行下放就位作业，直至下放至海底，如图1。

三、全站仪定位测量相对平台

（1）定位人员在已建平台上选择两个控制点K1、K2并测

量两点在已建平台内的位置关系。建立以平台A轴中心为坐标原点，平台北方向为X轴的相对坐标系，得出KI点坐标为（X1，Y1），K2点坐标为（X2，Y2），如图2。（2）定位人员根据业主提供的已建平台的坐标和需要安装的新的平台的设计坐标建立两个平台之间的相对关系，在平台上选择适当的两个放样点A、B，并量取两点在平台上的位置。计算出在相对坐标系下的坐标A（XA，YA），B（XB，YB）通过坐标反算计算两点连线的方位角为H。（3）定位人员在K1上架设全站仪，用K2定向。将需要放样的A、B两点的坐标输入。待平台起吊后，实时测量平台位置坐标并通过对边测量得出两点的方位角，并将数值及时汇报给平台安装指挥中心，引导平台就位到设计位置。

全站仪在海上平台安装上的应用使平台的就位精度更加准确，更加快捷，避免了因GPS信号受到施工船舶吊机遮挡的影响，提高了施工进度。所以全站仪在海上平台安装定位测量中起到了至关重要的作用，也开启了海上平台定位测量的新时代。

参 考 文 献

[1]周忠谟，易杰军，周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].测绘出版社，1997

篇10

【关键词】工程测绘；GPS测绘技术；特点；应用

由于GPS测绘技术所具备的优越性，GPS测绘被逐渐应用于社会现代化建设事业中，在工程测绘方面发挥着重要作用，显著提高了工程测绘质量。为进一步提升GPS测绘技术在工程测绘中的运用实践水平，本文对其基本技术特点进行分析，并探究该技术在工程测绘领域的运用。

一、GPS测绘技术的基本特点

GPS即全球定位系统，硬件设备主要由环球通讯卫星和卫星接收装置两部分构成。GPS的工作原理基于无线电卫星的精准定位导航系统，能够帮助用户精确把握导航位置、时间以及三维坐标[1]。GPS的测绘技术融合了传统测绘方法和高科技的现代化电子测绘技术，具有运用的广泛性大、功能性强、自动化和智能化水平高、可操作性强等特点。

（一）功能多样化，应用范围较广

GPS技术不仅可以为用户提供精确的三维置坐标，具有测量以及位置导航功能，同时还可以为用户提供精确的时间和速度方面的完整信息，具有测时、测速的功能。随着GPS技术的不断发展与完善，这些功能也被逐渐应用到工程测量、海洋测绘、大地测量以及航空摄影测量等领域，应用范围有了很大的扩展。

（二）定位精确

经大量的工程测绘实践证明，GPS的定位精度较传统定位方式有了显著提高。首先，在静态相对定位模式测量中若基线

（三）操作简便

现代化的GPS测量技术不断的引进各种先进科学技术手段，极大的提高了GPS技术的智能化、自动化及集成化程度，操作方法也非常的简便。在实际的工程测量过程中，只需要工作人员了解仪器的安装、基本的连线、气象数据收集以及天线高度的量取等简单内容即可，GPS仪器会自动进行卫星定位、跟踪观测并及时记录等内容，工作人员只需要负责维护监测仪器的正常运行。因此对工作人员的专业要求并不会太高，也可以减少由人为失误造成的误差。

（四）测量速度快

现代的GPS测量技术在15-20min内可测量20km范围内的相对静态定位；在快速测量静态定位时，在2min内即可观测到15km内每个基准站和流动站的定位，同时在初始化的流动站观测后可马上进行实时定位跟踪，只需要几秒钟就可以观测到每个流动站的位置。

（五）全天候测量

外太空中存在不计其数的由地球发射的卫星，并且各卫星之间呈现均匀分布状态，基本上地球的每一个角落都被覆盖在内，因此GPS这种全球定位系统不限制时间和地点都可以进行测量。而且除了会偶尔受到雷雨天气等极其恶劣的气象影响，测量工作在其他气象环境条件下均可正常[2]。

二、工程测绘中GPS测量技术的应用研究

（一）在工程变形监测中的GPS测量技术应用

在工程施工建设以及人们使用的过程中，常常会由于一些人为因素或者自然的外界因素导致地基发生变形甚至是位移。刚开始人们很难通过肉眼直接观察到这些轻微的变形或者位移变化，当人们肉眼可观察到时说明工程变形的程度已经极其严重，需要进行大范围的维护、修补，不仅需要大量的资金投入，同时也会消耗大量的人力资源[3]。在日常生活中，最常见的工程变形包括建筑物的变形和沉降、大坝变形、因资源开采引起的地面沉降等，GPS测量技术具有高精度的三维定位功能，可作为各种工程变形及建筑物位移的重要监测手段。比如在大坝变形的监测工作中，大坝变形主要是由于水负荷的重压所致，一旦出现大坝变形现象，会造成严重的后果，因此必须采取连续、精密的实时监控。

（二）在水下工程测绘中的GPS测量技术应用

在码头和海岸的施工设计、海洋资源的开发利用、航道的整治以及海港建设等多种海洋工程建设过程中都需要定位极其精确的水下地形测绘图，在水下地形图的测绘过程中，必须对平面位置的三维坐标和具体的水深程度进行精密测量[4]。传统的测量技术主要采用三应答器、经外侧距仪以及经纬仪等设备来测量平面位置的三维坐标，采用测探仪来测量具体的水深程度，测探仪的工作原理主要是利用超声波进行测定，因此必须借用潮位移来测量潮位来校正水深测量值，最后再得到水下地形的高度。这些操作设备、步骤和方法对操作人员的专业要求极高，且非常的复杂，使用极为麻烦。在水下工程测绘中应用GPS测量技术，平面位置的三维坐标定位测量即快速，又精确，同时可利用实时定位以及实时分差定位功能进行大比例尺下的工程进行地形测绘。在实际的测绘过程中，可将潮位移、差分GPS接收设备以及测探仪共同组合成水下测绘的完整系统，工作者即可通过导航监视器来实时监测航向并进行及时的修正，操作简便，可提高测绘的工作效率。

（三）在城市建设中的GPS测量技术应用

要把城市建成区和规划区的进行的严格划分对城市进行一个整体的规划，对日后建筑物的建设提前做出计划，从而减少其对城市的局以及公共环境的影响，以实现对城市建设的合理化随着经济的不断发展[5]。现代化城市建设的发展越来越快，然而过度开发城市的资源，对城市的合理化发展造成了严重影响在这样的情况下，对与城市的测量，有着更高的要求，工程的质量和进度与测量水平直接相关城市控制测量的速率以及准确度在引入测绘技术后得到了大大的改善，由于可以在任意时刻采集数据，而且还可以根据要求进行适当的调整，比传统的测量方式有极大的进步速度快精度高费用低以及操作简便是非常明显的优势，因而是现阶段城市控制测绘的最好选择随着新科技新技术的不断发展，技术在该领域的发展将会获得更大的优势同时，城市控制测量伴随技术的发展将会达到更高的水平。

除上述功能之外，技术还能够用于土地的动态检测。由于所具有的精度高速度快效率高的特点，使得这种新的测绘方法足可以满足现阶段的土地动态检测的需要，同时解决了传统方法存在的速度慢效率低的问题，大大提高检测的速度以及数据的精准度，节省大量时间和人力。

三、结语

由于具有的诸多方面的优势，势必会给工程测绘工作带来全新的革命，各领域测量技术将会得到改革。不仅工程测绘的数据会更加真实更加准确更加可靠，而且将会扩大工程测绘的服务范围，从而使工程测绘的质量和效率得到明显的提高。毫无疑问，在未来的一段时间之内技术将主导整个工程测绘领域，并且在技术的革新进步的同时，将用更强的实用性拓展广阔的发展空间。

【参考文献】

[1]康宗道.工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J].河南科技，2014，14（5）：53.

[2]孙玉松.论测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，25（9）：102-104.

[3]陈巧英.论工程测绘中的测绘技术[J].科技创新与应用，2014，28（1）：192-193.