测量水深度进而对于水平面以下的地形进行测量的测量工作受到种种因素的影响, 使得水下的地形测量具有较大的困难。在应用GPS对于水下环境进行测量时, 往往采用测量人员在岸上记录分析测量仪器所测量的水下环境的方式, 这种测量方式由于测量结果信息反馈到记录之间存在着较长的时间间隔从而导致了这种测量方式难以准确的对于水下环境进行测量。应用GPS技术对于水下环境进行测量, 由于信息传输速度快, 因此GPS技术能够更加准确高效的对于水下环境进行测量。可见对于GPS应用于水下环境测量的研究是极为必要的。
一、GPS水上测量原理分析
空间距离后方交会法是应用GPS在水下环境测量中主要测量原理。GPS技术实现水下环境测量所测量的距离信息是卫星与所需测量位置点之间的距离, 这段距离我们称之为伪距。将GPS应用在水上测量之时, 我们将卫星的位置看做为半径为伪距的球体的球心, 建立方程。方程主要包含了四个未知数, 未知数分别为X、Y、Z以及Δt。我们根据卫星与所测量点的具体等信息数据, 对于方程进行运算, 以算出结果。在不同的时间对于不同的位置进行测量, 坐标数据是各不相同的。由此GPS系统能够有效的对于所需测量的位置进行实时监测。GPS系统对于所监测点位置信息的测量结果主要显示了测量点某一时刻的某一位置。根据GPS系统所测量位置属于该物体某一时刻的位置信息, 因此GPS系统可以将用于对于车辆、船只等物体瞬时速度的测量。为了更好的有效的对于物体位置情况以及运动等方面的情况进行测量, GPS系统的运行至少需要四个卫星。利用GPS系统对于移动物体位置以及运动情况进行测量时因该设置一台以上的信号接收器, 从而接收GPS系统的卫星所发送的信息, 我们将接收GPS系统信息的信号接收器作为移动站。GPS系统对于物体位置测量时还需要在某一具体位置上设立基准站。通过移动站与基准站对于GPS系统卫星所发出的信号, 对于所监测信号进行测量可以得到更加精准的位置信息[1]。
二、GPS水上测量的优势分析
在水上的基础数据测量时, GPS系统能够更好的发挥其测量优势, 在进行水上的测量时GPS系统主要具有以下六点优势:
(一) 测量精度高
GPS系统运用卫星进行水上测量, 因此GPS系统测量的精度较传统水上测量方法具有更高的精准度。在测量的基线在五十公里以内时, GPS系统定位的精准度约为1×10-6。当测量基线超过一千公里之时, GPS系统定位的精准度约为1×10-8。
(二) 测站间无需通视
运用GPS系统进行水上测量能够减少通视的环节, 因此GPS系统进行水上测量能够更好地提升测量效率。
(三) 观测时间短
随着我国经济的发展与科学的进步, GPS系统也随着时代的发展在不断的进步, GPS系统在对于运动物体的定位所需时间仅为几秒。可见GPS系统对于物体位置监测效率高, 能够有效的节省时间。
(四) 仪器操作简便
随着技术的发展, GPS的各项仪器的操作程序更加简便, 易于操作。
(五) 全天候作业
GPS系统利用卫星进行水上测量的实现, 利用卫星进行水上测量结果更加平精确, 主要是由于影响卫星监测的因素较少, 且GPS系统可以进行二十四小时的测量作业。
(六) 提供三维坐标
GPS系统通过卫星定位能够准确的对于所需测量位置的三维坐标进行测定。
三、GPS水上测量工作流程分析
在进行GPS系统的水上测量之前需要对于各项设备进行检测, 从而确保在水上测量时各项设备的正常运行。在进行水上测量之前, 测量人员还应该提前关注天气情况, 选择天气良好的日期进行测量。一些水上测量仪器需要将其投放到水下一定的深度才能够进行测量, 因此还应该对于所需测量位置进行进一步的勘测。进而确定仪器在水下的投放深度。在测量时应该对于GPS系统所发回的信息进行及时的记录与分析, 通过专业的软件能够有效的对于水上测量的数据进行及时的记录和分析[2]。
四、GPS在水上测量导航应用过程中应注意的问题
(一) 应选择最佳作业时段
在运用GPS系统进行水上测量时, 测量人员应该事先进行所测量区域天气状况的了解。这是由于GPS系统信息接收仪器上具有一个接收信号的天线, 在天气情况恶劣的时候, 天线接收信号时就会收到一定的影响, 造成GPS系统水上测量的不准确。良好的测量环境还能够延长GPS系统测量仪器的寿命, 减少仪器的磨损, 因此在测量之前应该首先对于天气情况进行了解, 为水上测量提供更好的作业环境。
(二) 建立GPS局域工程网作为测量控制网
进行水上测量是一项复杂的工程, 为了确保水上测量工程的圆满完成, 应该科学的建立GPS系统局域工程网。
五、结语
GPS系统具有强大的功能, 并且GPS系统测量范围覆盖全球, 因此GPS系统被广泛的应用于测量速度、测量地形等方面之中。GPS系统具有信息传输速度快, 信息传输效率高等方面的特点。设计GPS系统原本的目的是为了收集情报等方面的目的, 如今随着技术的发展进步, GPS系统已经广泛的应用于生活之中。如今GPS相关仪器使用更加简便, 测量精准度更高, 因此GPS系统在水上测量中发挥着更大的作用, 未来经具有更加广阔的发展前景。
摘要：全球定位系统 (GPS) 是一种具有高精确性的二十四小时的定位系统。GPS能够对于所定位的物体进行精确的定位, 并且GPS具有操作简单、信息收集速度快等方面的优点。由于GPS的优良性能, 工程水上测量中大量地应用GPS技术, 以精确的进行测量, 并提供导航服务。本文主要对于GPS如何应用在水上测量的应用的相关原理等问题进行研究, 希望通过本文的研究能够为我国经济的发展做出一定贡献。
关键词：GPS,水上测量,导航,分析研究
参考文献
[1] 张文培.GPS及其在水文工作中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报, 2002, 2 (3) :8-10.
[2] CH2001-92, 全球定位系统 (GPS) 测量规范[S].