分析测绘工程中的GPS静态测量数据处理
摘 要：近些年来，随着测绘工程的快速发展，测绘工程中GPS测绘技术取得极大成就，特别是测绘工程中GPS技术在海洋测绘中应用为当前的一大研究热点课题，本文首先对测绘工程中GPS技术相关理论进行简单介绍，阐述了测绘工程中的GPS静态测量数据分析。
关键词：测绘工程；GPS；静态测量；数据处理
引言
近些年来，测绘工程中GPS技术取得长足进步，在工程测量、地形测量以及控制测量等领域中都得到广泛应用，从某种程度上讲，测量工程中GPS技术可以称之为测绘工程领域的一场技术，在工程测绘中具有重大意义，海洋幅员辽阔，视野开阔，因此，测绘工程中GPS技术特别适合海洋测绘，海洋测绘作为测绘领域其中一部份，因此，测绘工程中的GPS技术运用而起到翻天覆地变化，为海洋测绘带来了巨大的意义。伴随着科技的快速发展，海洋测绘的技术设备有了很大的进步与改善，在海洋精密测量定位和水深测量工作中，利用GPS测量技术有着极大的优势，在海洋测绘中具有很高的应用价值，特别在近海海洋和内陆水域测量中有着广阔的发展前景，值得在海洋测绘领域进行广泛的推广。
一、GPS静态测量的原理
(一)GPS定位原理
GPS导航系统的基本工作原理是测量出已知地理位置的GPS定位卫星到用户接收机
之间的距离，综合多颗GPS定位卫星的数据获取接收机的具体位置。其中，GPS导航卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在GPS导航卫星星历中查出，而用户到GPS导航卫星的距离则通过记录GPS导航卫星信号传播到用户所经历的时间，所经历的时间乘以光的速度得到。当GPS导航定位卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码发射GPS导航电文，当用户接受到GPS导航电文时，提取出GPS导航卫星传播的时间并将其与自己的时钟做对比便可得知GPS导航卫星与用户的距离，再利用GPS导航电文中的GPS导航卫星星历数据推算出GPS导航卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知用户的位置，这就是GPS测量技术的工作原理。
(二)GPS测量的方法以及优点
GPS测量方法包括静态测量和RTK测量，本文主要分析测量工程中GPS静态测量。该测量方法是把至少三台双频GPS接收机安置在静态测量基线端点上，保持固定不动，不受测量通视条件的，但是需要同步观测四颗以上卫星。GPS测量时可观测多个时段，每个时段进行观测
十分钟到数十小时，最后把观测数据输入计算机，经过结算软件处理得到各点坐标，在GPS技术测量的各种方法中，静态测量的方法精确度最高，具有测站间不需要通视、可以全天候定位、观测时间较短、操作简单、可以提供全球统一的三维地心坐标等优点，也因此GPS技术通常应用于各种工程测量当中。
二、利用GPS进行海洋测量精密定位
（一）海洋测绘的特点
1.在海洋测绘中，GPS测量测站在船上，在GPS测量静态下进行海洋测量。
2.在海洋测绘中，同一空间结构网的GPS测量(坐标、深度、重力等)必须同时测定，无法重复海洋GPS测量。
3.在海洋测绘中，GPS观测受大气影响和海水物理性质影响，GPS测量的精度比陆地上大地测量低。
（二）利用GPS技术精密测量水深
在当前的GPS测量技术水深测量工作中，最常用的测量方法就是运用多波束水深测量系统，相比于传统的单波束采集系统的水深测量工作，在海洋测量中，4次多波束水深测量系统的采样，垂直于航道方向上的波束有很多，不同海水深度的数据都可以直接的获取，因此，能够快速和精确地测量范围内测线两侧多个点的水深，清晰准确地对海底地貌进行全面测量的过程，利用GPS技术定位和多波束水深测量系统测定该点的水深，就能快速的对海底地貌进行。
在水深测量工作中，要精确地测定深度点的平而位置，这项工作简称为定位用测深仪测深时，深度点的平而位置是换能器的平而位置；用测深杆、水砣测深时，深度点的平而位置是测深杆、水砣着底时的平而位置在距岸较近，视觉能分辨日标的距离内，一般可使用光学仪器，如经纬仪、平板仪和六分仪定位测图比例尺为1:10000或更人时，通常用经纬仪或平板仪以前方交会法定位；测图比例尺小于1:10000时，通常使用六分仪以后方交会法定位对于定位精度要求高的
比例尺测图，使用测距系统，如海用微波测距仪定位，或用距离方位法定位对距岸较
远的海区，般使用无线电双曲线定位系统定位20旧纪60午代以来，已广泛利用人造地球卫星进行高精度定位这种定位方法以电子计算机作为数据信息处理中心，对卫星的导航信息进行滤波处理，以获得实时的导航数据利用人造地球卫星进行定位可以个天候工作，仪器系统具有个自动、个球覆盖和连续实施定位等优点。
测得水深后，必须进行水位改正把在瞬时水而上测得的深度归算到山深度基准而起算的深度当深度点处的瞬时水而与验潮站在同瞬时的水而高差小超过20厘米时，用该站的潮位观测资料进行水位改正；若高差超过20厘米，则用水位分带法进行改正，即在满足水位改正精度的条件下，根据两个或两个以上验潮站的潮位观测资料，用图解内插或计算的方法，把测区分成若十个区，求出各区的潮位资料，进行分区改正近海测量中，可用模拟法进行水位改正。
（三）GPS技术近海航道水下地形测量的应用
在海洋测绘中水下地形勘测占据着非常重要的位置，但因为水下地形勘测作业环境非常的特殊，在实际的作业中实施水下地形测量的难度也是非常大，所以我们在作业中必要根据水下地形勘测实际情况采取相应的措施进行定位。随着社会的发展，我们在水下地形勘测中经常使用到的是回返水声定位、GPS技术卫星定位以及无线电测量定位等。遇到作业比较复杂的时候还需要将几种方法结合起来，方能进行勘察。现在我们会尝试着在水下测量中将GPS-RTK测量技术与测深仪联合以来一起作业，此种GPS-RTK测量技术分位技术的严禁以下几方面的工作：
1.在海洋地形勘测中，选择近海岛屿设置数据采集相应的GPS测量基站，应用现代化先进的GPS测量技术，并在GPS测量船中安装接收GPS测量机及相应的GPS探测设备；
2.在海洋地形勘测中，利用GPS测量技术导航实施定位，借助预先设定的GPS测量机器依照操作人员指令每间隔一定时间向水下发出超声波，通过GPS测量机器发射回来的声波进行援救与分析分析，得出海洋GPS测量数据及GPS测量定位结果。
三、GPS静态测量数据处理
GPS静态定位在测量工程中被广泛应用。尤其在工程测量、大地测量、物探测量等方面，GPS技术己经基本取代了常规的测量方法，成为最主要测量手段和方式。
（一）在GPS测量技术中，计算机通过测量数据线联接主机，把GPS测量数据传输到计算机中。
（二）在GPS测量技术中，通过计算机中GPS测量软件对数据进行基线解算。GPS测量基线解算一般采用差分观测值，较为常用的差分观测值分为双差观测值，即由两个GPS测量测站的原始观测值分别在GPS测量测站和卫星间求差后所得到的观测值。
（三）在GPS测量技术中，要把GPS测量技术信号不好、GPS测量观测时间短、及长短边的数据去掉，采集共同GPS测量时段、共同GPS测量波段的信号好的数据。
（四）在GPS测量技术中，进行GPS测量基线解算。GPS测量基线解算的过程实际上主要是一个平差的过程，进行GPS测量基线平差所采用的观测值主要是双差观测值。
(五)进行网平差和数据处理
在GPS测绘工程中，可以把GPS测绘基线向量作为观测值，以它的方差阵之逆为权，计算各GPS测绘网点的坐标并评定其精度。另外，要做好GPS测绘网平差参数设置，规
定较小的单位权重误差，调整GPS测绘网平差期望精度，直到所有指标满足GPS测绘规范要求时数据处理才算完成。
结束语
总之，随着我国社会经济快速的发展，GPS静态测量技术在实际应用中的范围越来越广。通过上述对GPS静态测量的具体分析，我们不难发现，测绘工程中GPS测绘技术在这一领域具有无可比拟的优越性，尤其GPS测绘技术对各种长距离、地形地势极为复杂的测量工程方面具有重要意义。GPS测量技术突破了传统海洋测绘的空间,应用范围越来越广,成为了控制GPS测量技术，海岸地形GPS测量，高精度的海洋定位不可或缺的有效手段。
参考文献：
[1]韦友源.信标差分RBNDGPS技术在海洋测绘中的应用[J].沿海企业与科技,2009,09:44-46.
[2]顾斌,董杰,董妍,李菲菲.GPS在海洋测绘中的应用[J].科技风,2010,03:241.
[3]孙兰彩.论GPS技术在测绘工程的有效运用[J].科技致富向导,2012,23:422.
