初良杰

齊齊哈爾市勘察測(cè)繪研究院 黑龍江齊齊哈爾 161003

GNSS作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，在定位測(cè)量過(guò)程中，其是借助于偽距、星歷和衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間等測(cè)量方法來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，沒(méi)有過(guò)多條件限制，而且測(cè)量過(guò)程中不受障礙物影響，具有較高的兼容度，這也使其測(cè)量過(guò)程中測(cè)量數(shù)據(jù)收集和處理速度較快，在水下測(cè)繪中應(yīng)用取得了較好的成效。

1 GNSS技術(shù)概述

GNSS并不是獨(dú)立的系統(tǒng)，其主要北斗系統(tǒng)、GPS、GLONASS、GsIiIeo四大系統(tǒng)共同組成，具有快速性、動(dòng)態(tài)性和非通視性等特點(diǎn)，而且在具體測(cè)量過(guò)程中不受地理和氣候等因素制約，在水利工程測(cè)量中應(yīng)用廣泛。但在應(yīng)用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，這對(duì)于測(cè)量質(zhì)量帶來(lái)了一定的影響。因此水下測(cè)繪中應(yīng)用GNSS技術(shù)過(guò)程中，需要解決電離層折射問(wèn)題。由于信號(hào)在電離層作用下會(huì)出現(xiàn)折射現(xiàn)象，改變信號(hào)的路徑，使測(cè)量的信號(hào)出現(xiàn)彎曲的情況，這必然會(huì)影響到信號(hào)的傳播速度，同時(shí)測(cè)量結(jié)果在精度上也會(huì)存在一定的偏差。因此在水下測(cè)量過(guò)程中，需要選擇適宜的時(shí)間段，以此來(lái)保證測(cè)量結(jié)果的精度，減少偏差情況的發(fā)生。同時(shí)在測(cè)量過(guò)程中還需要采用多種頻率的觀測(cè)值，模型要以電離層的延遲來(lái)進(jìn)行修正和調(diào)整，并通過(guò)對(duì)高差的有效觀測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量誤差的有效控制[1]。

2 水下測(cè)繪中GNSS定位技術(shù)的應(yīng)用

2.1 建立測(cè)繪區(qū)域控制網(wǎng)

在具體水下測(cè)量工作開(kāi)展之前，需要與測(cè)繪區(qū)域的具體情況相結(jié)合，并制定GPS參考網(wǎng)點(diǎn)，選擇適宜的坐標(biāo)系統(tǒng)。通常會(huì)采用大地水準(zhǔn)面的精確化處理程序，對(duì)高程參數(shù)進(jìn)行確定，選擇相應(yīng)的國(guó)家高程基準(zhǔn)，以引來(lái)提高水測(cè)量的精度。一般測(cè)繪過(guò)程中會(huì)應(yīng)用同步動(dòng)態(tài)觀測(cè)的方法，并以GPS定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以GNSS衛(wèi)星定位接收機(jī)針對(duì)測(cè)繪區(qū)域?qū)嵤y(cè)量。通過(guò)選擇相應(yīng)的聯(lián)測(cè)點(diǎn)來(lái)提高測(cè)繪的精度。在針對(duì)相關(guān)測(cè)繪數(shù)據(jù)在獲取過(guò)程中，測(cè)量人員宜利用相關(guān)軟件處理具體的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并選取適宜的平差參數(shù)。同時(shí)還要利用相關(guān)軟件計(jì)算分析平差后的數(shù)據(jù)，獲得具體的測(cè)量坐標(biāo)成果，在具體計(jì)算過(guò)程中，宜選擇以中誤差為基礎(chǔ)性的精度指標(biāo)，這樣對(duì)提高測(cè)量成果的精度具有積極的作用[2]。

2.2 控制網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)和精度要求

控制網(wǎng)布設(shè)完成后，要求其與相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)和精度要求相符。在控制網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)即為基線解算，具體以控制網(wǎng)中觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)的測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行定位，并以此作為起算點(diǎn)，根據(jù)一定的坐標(biāo)系統(tǒng)，并采用雙差固定模式來(lái)對(duì)其他各點(diǎn)進(jìn)行解算。同時(shí)還要針對(duì)獲得的解算基線向量實(shí)施預(yù)處理，并同步完成環(huán)閉保差、復(fù)測(cè)基線較差和異步環(huán)閉合差等的處理工作。在相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)中，通過(guò)開(kāi)展三維無(wú)約束平差，并提出含粗差基線，這對(duì)于提高精度及獲得相應(yīng)的三維坐標(biāo)、大地經(jīng)緯度坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)等極為重要。

3 水下地形測(cè)量工作

在就有和GNSS定位技術(shù)進(jìn)行水下地形測(cè)量過(guò)程中，需要與相關(guān)的數(shù)值和分析要點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化處理，提高測(cè)量工序的完整性。具體還需要利用到數(shù)字化測(cè)深食品和數(shù)據(jù)通信鏈等軟件，積極構(gòu)建相應(yīng)的測(cè)繪系統(tǒng)，從而保證水下地形測(cè)量工作的順利進(jìn)行。

3.1 測(cè)前準(zhǔn)備工作

在測(cè)量開(kāi)始之前，所有設(shè)備和數(shù)據(jù)處理軟件都要保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。測(cè)量工作后，水源深度的測(cè)定需要借助于GNSS衛(wèi)星接收設(shè)備和數(shù)字回聲探測(cè)設(shè)備，有效的提高數(shù)據(jù)的有效性和完整性，確保作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性?；谧鳂I(yè)模式下，在基準(zhǔn)站作業(yè)過(guò)程中，需要利用數(shù)據(jù)鏈來(lái)分析和傳遞觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息，并進(jìn)行相應(yīng)整理向流動(dòng)站進(jìn)行輸送，數(shù)據(jù)鏈在接收基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)后，能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)采集和觀測(cè)的效率。在具體操作過(guò)程中，技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)值差分實(shí)時(shí)處理過(guò)程中，要求定位精度要控制在厘米級(jí)。而且基準(zhǔn)站和移動(dòng)站之間需要以4個(gè)以上的衛(wèi)星行為觀測(cè)跟蹤體系，進(jìn)一步提高處理的效果。

3.2 采集測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)

針對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)具體采集過(guò)程中，需要對(duì)測(cè)量過(guò)程和測(cè)量重點(diǎn)進(jìn)行整合，強(qiáng)化對(duì)測(cè)量體系的管理。針對(duì)外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析和歸納。外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)一般宜選擇在無(wú)風(fēng)天氣下進(jìn)行，具體要應(yīng)用斷面法進(jìn)行測(cè)量和分析，并繪制陸地地形圖，與相應(yīng)的參數(shù)相結(jié)合，按照具體的要求完成斷面分析。在利用GNSS定位技術(shù)時(shí)，測(cè)深儀需要與水面保持垂直，從而將水下地形的特征更好的顯示出來(lái)，進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，需要針對(duì)檢查線和水深測(cè)量斷面參數(shù)進(jìn)行有效的管理和控制，確保數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的實(shí)時(shí)性，從而獲取具體的數(shù)據(jù)成果[3]。

3.3 外業(yè)測(cè)繪中需要注意的事項(xiàng)

由于風(fēng)速會(huì)對(duì)水下測(cè)量精度帶來(lái)較大的影響，因此在水下地形測(cè)量過(guò)程中，宜選擇在無(wú)風(fēng)的天氣下進(jìn)行，并根據(jù)現(xiàn)有的陸地地形成果圖提前做好斷面測(cè)量計(jì)劃的制定，設(shè)計(jì)線路與航道方向宜保持方向上的垂直。GNSS-RTK儀器和數(shù)字化測(cè)深儀水平位置上宜保持一致性，且測(cè)深儀需要與水面保持垂直，進(jìn)一步提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。在水下地形測(cè)量過(guò)程中，以能夠反映水下地形地貌的基本狀況作為采集密度的基本原則，針對(duì)一些相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，還應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾硬杉芏?，?jiǎn)單區(qū)域采集密度可以適當(dāng)稀疏。在具體測(cè)量過(guò)程中，沿測(cè)繪區(qū)域邊部向外擴(kuò)展100m進(jìn)行測(cè)量，這樣對(duì)于測(cè)繪成果質(zhì)量的提高具有積極的意義。另外，實(shí)際測(cè)量時(shí)還需要對(duì)測(cè)深線測(cè)量進(jìn)行及時(shí)檢查，并對(duì)不同時(shí)間段獲得的斷面測(cè)深值的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

目前GNSS定位技術(shù)相對(duì)成熟，在具體應(yīng)用過(guò)程中更具便捷性。在水平測(cè)繪工作中利用GNSS定位技術(shù)實(shí)施全面分析，能夠獲取到更高精準(zhǔn)度的測(cè)量數(shù)據(jù)和三維坐標(biāo)，在大面積水域地形測(cè)量中具有極為重要的意義。而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，再加之對(duì)高程獲取參數(shù)進(jìn)行完善，對(duì)于水下測(cè)繪工作的開(kāi)展能夠起到重要的幫助。