現代測量定位技術在水下工程中的應用研究

摘 要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，為了進一步實現對海洋資源的開發(fā)利用，以滿足社會發(fā)展的實際需求，現代測量定位技術逐漸被應用于海洋資源等水下工程項目中，為有效降低測量的難度并提升測量結果的精準度提供了技術支撐。文章針對現代測量定位技術在水下工程中的實際運用進行了分析與探討，為對現代測量定位技術在水下工程領域中的應用與發(fā)展前景進行了展望，以供參考。

關鍵詞：現代測量定位技術；水下工程；應用；研究

前言

在科學技術不斷發(fā)展與進步的今天，人們逐漸提高了對海洋資源的重視程度，為了實現對海洋資源的進一步開發(fā)，以滿足社會發(fā)展過程中對能源資源所提出的各種需求，一系列海洋工程項目隨之興起。在此過程中，不論是油氣平臺的搭建，還是旅游業(yè)、海底隧道的建設項目，都需要相應測量定位技術給予支撐。而只有不斷提升測量定位技術的水準，才能夠為確保測量定位結果的精準度奠定基礎，進而保證各項工程項目的順利施工。

1 現有水下測量定位技術的應用現狀與發(fā)展

1.1 NASNet聲學系統(tǒng)與GPS測量技術

首先，在NASNet聲學系統(tǒng)上。該系統(tǒng)的實質是GPS方向的調轉，借助在海底搭建相應的基準站，以此來取代空中衛(wèi)星，同時以聲波替代無線電波，其原理與GPS相同?；谠摷夹g下，主要是借助聲波來進行定位，傳統(tǒng)采用無線電波進行定位的方式下，在水下難以避免的會在傳輸過程中受到影響與限制，而采用聲波技術，則可實現對信號的有效接收。但是，在實踐應用的過程中，該技術也呈現出了一定的不足，即需要采用多套堵路聲學定位系統(tǒng)，才能夠為實現對定位功能的支撐，進而使得成本投入過大，同時，系統(tǒng)間的協(xié)調配合難度較大。

其次，基于GPS測量技術下。GPS定位可分為位置、偽距以及相位差分三類，其工作原理相同，即借助基準站來實現改正數的發(fā)送，相應用戶站接收到這一信息，并對測量結果進行改正，進而為確保實現精準測量定位結果奠定基礎。在此過程中，相應該整數內容直接影響到了定位的精準程度。當前GPS測量技術被廣泛的應用于工程測繪勘察領域中，在水下工程中同樣能夠借助該技術實現對控制點的測量與定位，但是，不足之處在于：對于用戶端而言，其僅能夠滿足系統(tǒng)信息發(fā)送之需，而無法將信息傳輸到中控系統(tǒng)，進而使得交互操作功能難以得到有效實現。

1.2 超聲波設備

在水下工程中，借助超聲波設備的運用，能夠實現對水中定點的有效測量，特別是在深水領域中該技術范圍較廣，同時測量結果精準度高。在應用的過程中，借助三艘作業(yè)船，將GPS與超音波設備進行安裝，進而借助相應接收器來測出船體與物體間的距離，在此基礎上，對作業(yè)船的位置進行調整以此來實現定點測量。在實際應用的過程中，表現出的不足之處在于：因借助作業(yè)船進行測量的過程中，相應船體會受到外界環(huán)境的影響，進而因船體搖晃而使得測量精準度受到影響，因此，在實際應用的過程中，需要借助GPS技術的運用來彌補這一不足，以確保測量定位的精準度。

1.3 北斗導航系統(tǒng)與全站儀

北斗導航系統(tǒng)也是衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一種，在當前軍事、航空以及民用領域中都有著十分廣泛的運用，而在航洋資源開發(fā)中，基于水下工程測量定位之需，相應在未來的發(fā)展中，還系統(tǒng)將會被有效的運用于這一工程中。

全站儀在水下工程測量定位中進行運用的基本原理為：借助其測量的工程范圍標尺，數據線測量范圍點對點間三維坐標體系的搭建，進而實現測量與定位。而全站儀目前已被應用于水下工程測量中，在實際運用的過程中，借助電子測速儀的運用，能夠有效實現對外界干擾因素的避免，進而提升測量的精準度。在此過程中，需要以三維坐標的搭建為基礎，并配合計算機的運用，實現對相應測量結果的計算。全站儀水下工程定位測量的優(yōu)勢在于有著極高的精準度，自動化程度高；但是，也存在著一定的局限性，其一般只適用于淺水區(qū)域，當水位過深，相應的棱鏡則就無法伸出水面，進而也就無法實現自身作用的發(fā)揮，且測量范圍有限，在一公里以內，并需要搭建固定測量站、容易受到天氣的影響等。

2 在水下工程中現代測量技術未來應用發(fā)展趨勢展望

第一，專用測量定位軟件。在水下工程中，因所受到的干擾因素較多，為了提升測量定位的精準度，就需要借助現代化技術手段來不斷縮短測量所需時間，因此，實現相應專業(yè)軟件的開發(fā)與運用，則能夠為提高水下測量計算的速度奠定基礎，以此來實現精準定位，在降低測量定位時間的基礎，實現對影響因素的有效控制。而目前相關專業(yè)軟件與需求間呈現出極大矛盾，在實際開發(fā)這一軟件的過程中，需要結合水下工程的實際特點并配置輕量級的數據存儲系統(tǒng)，同時滿足簡單方便操作之需。

第二，GPS測量技術下的RTK技術。當前這一技術在工程測量中得到了廣泛運用，借助載波纖維動態(tài)實施差分技術的運用，能夠為提高測量的精準度奠定基礎，并可在提高測量效率、降低測量工作壓力的同時，實現對水下測量定位干擾因素的有效規(guī)避與控制。

第三，加大專業(yè)人員的引進與培訓力度。在水下工程中，要想將現代化測量定位技術進行充分運用并實現創(chuàng)新，則就需要注重相應人才的引進與培訓。

3 結束語

綜上，在水下工程中，將現代化測量定位技術進行完善運用，是進一步提高水下測量定位精準度、降低測量定位難度與壓力的重要保證。而為了充分發(fā)揮出現代測量定位技術的優(yōu)勢作用，以更好的服務于水下工程測量定位之需，就需要在明確各項技術優(yōu)缺點的同時，實現完善運用與創(chuàng)新，并加大人才培養(yǎng)力度，積極開發(fā)相應的軟件系統(tǒng)，同時實現技術的組合運用，以此來確保現代技術與計算機技術等能夠為支撐水下工程測量工作的順利開展、實現對海洋資源的科學且充分開發(fā)提供技術保障。

參考文獻

[1]盛繼業(yè).現代測量定位技術在水下工程中的應用[D].上海海事大學，2003.

[2]鄭智慧.現代測量技術在水下工程中的應用研究[J].統(tǒng)計與管理，2014.

[3]陳劍浪.GPS定位技術在水庫工程測量中的應用[J].技術與市場，2015.

作者簡介：王海龍（1987-），男，湖北省隨州市人，學士學位，目前從事海洋石油工程水下安裝技術工作。