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关键词:GPS-RTK技术;海洋测绘;应用
近些年来,GPS- RTK技术取得长足进步,在地形测量、工程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,GPS- RTK技术可以称之为测绘领域的一场技术革命,具有里程碑的重要意义。海洋幅员辽阔,视野开阔,因此GPS- RTK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,也因GPS- RTK技术运用而起到翻天覆地变化[1]。
1 GPS-RTK技术的理论和参数求取
1.1 GPS-RTK 定位原理及关键技术
GPS-RTK相比较于常规方法的优势在于它可以在野外实时获取cm级的精确度,而不像其他测量方法需要再进行数据解析后才能够得出cm级的精度。这是因为GPS-RTK采用了新的方法,载波相位动态实时差分是在测量上GPS运用的一个重大突破,可称为里程碑。GPS-RTK技术是基于载波相位动态实时差分发展出来的一项测量技术,能够极大地提高作业的精度和效率。在这种测量模式下,GPS-RTK基准站首先收集好观测坐标,通过数据链接,最终将观测值发送到流动站。之后,进行GPS观测数据采集,将数据进行系统录入,系统将其组合成为差分观测值,然后对观测值进行处理,从而迅速给出cm级的结果。搜集、计算、整合、输出结果总共用时不会超过1s。作业的时候,状态是运动或者静止这都没有关系,可以在动态环境下直接开始模糊计算,也可以在静态下进行初始化后,再进入作业。GPS-RTK技术进行观测值的追踪时,需要四颗以上的卫星同步工作,这样才可以绘制必要的集合图像,使实时定位结果的给予成为可能。这项技术的核心就是数据的处理和传输,这两项技术是GPS-RTK技术的关键技术,基准站要在要求的时刻将相关数据透过数据传输传送到流动站上面,对于波特率的要求较高,波特率一般要达到9600,但是这种波特率是可以容易实现的[2]。
1.2 GPS-RTK参数的求取
根据GPS-RTK技术原理,各个数据的采集、接收、处理使用的都是WGS84坐标。使用相同的坐标可避免数据混淆,确保数据精确。参考站的起点固定在一个坐标上面,并同时计算发生的变化,利用电波进行实时传送,流动站接收这些经过电台传送的WGS84坐标,并进行处理,条件符合时,就能够得到相应的结果。这样,流动站便可与参考站保持数据同步,由此得到高精度的WGS84三维坐标。把现在坐标和原来坐标的转换参数求出,便可以符合到需要的点上。坐标系也不一样,测量和实际使用的坐标系要进行转换。
2 GPS-RTK技术在海洋测绘中的应用
2.1 GPS-RTK 技术在海面上测绘的实施
海域面积测绘应当严格按照 《海域使用面积测量规范(HY070- 2003)》的规定实施。海域使用有不同用海类型,不同用海类型界定具体的用海范围,例如港口、航道、路桥、养殖及填海造地工程等的用海范围界定,还要参照《海籍调查规范》的要求进行范围确定。在开展海域面积测量,GPS- RTK技术就不再依赖用海项目的控制点,也不用控制点通视。移动站在目标位置直接进行测算。在开展海域面积施工放样方面,RTK差分技术与以往放样过程完全不同,放样数据直接由手薄计算机计算输入,同时移动站可以直接指出测量的移动方向和目标位置[3]。在目标位置上,移动站手薄显示数据符合放样精度时,会自动提示测量者已成功放样,并指导下一步施工。RTK差分技术可以反复作业,不必重复输入设计数据,不必担心数据计算或输入粗差。从而代替了从高级控制点做导线引入控制点的繁杂程序。
2.2 GPS-RTK 技术近海航道水下地形测量的应用
水下地形勘测是海洋测绘工作的一项重要内容,但由于作业环境的特殊性,实施水下地形测量比水上海域面积测量的难度要大许多,因此需要结合实际情况采取相应的定位方法。一般实践中使用较多的主要有回返水声定位、GPS卫星定位以及无线电测量定位等。有时需要几个方法结合使用才能完成测量工作。目前开始尝试将GPS- RTK与测深仪联合作业,应用在水下地形测量工作中。此种GPS- RTK定位技术的应用主要涉及以下内容:1)选择近海岛屿设置数据采集基站,应用现代化先进技术,并在测量船中安装接收机及相应的探测设备;2)利用GPS导航实施定位,借助预先设定的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,通过对发射回来的声波进行分析,得出海洋数据及定位结果。以水下地形测试实例,所设置的测深线与航海道之间保持互相垂直关系,沿航海道布置相应的检查线路。利用徕卡gps1230以及海达hd27 数字测深仪实施平面定位,仪器所支持的有效距离为 30km,在此范围之内可以确保0.25m 的动态精确值[4]。
此次水下地形测试所使用的是本文所探讨的GPS- RTK实时动态定位技术,探测所欲达到的目的是:按照1∶2000的比例绘制所测量航道的水下地形图,并且在测量过程中确保作业范围不超出15km,同时应确保相关数据实时同步,基站与卫星之间的联系状况正常,接收站保持高效运行状态,具体数据借助船上设备进行采集和保存。密采水深是数据的特点,一旦发现所收集到的相关信息存在虚假信号情况,应及时进行删除,同时在数据不清晰的地段实施二次测量。如果实施再次测量所使用的是haidanav28海洋测绘软件,第一步应对坐标进行修改,并对水位相关信息进行调取,在调整完毕方案的基础之上对软件进行启动,进入自动测量过程。
2.3 近海航道水下地形测量
水下地形测量海洋测绘的内容之一,在沿海属于海洋范围的水下地形勘测。因为种种原因,增加了水下地形测量的复杂性,比如说:海洋面积广阔;天气状况多样;洋流的影响等等,所以海上定位需要视情况使用不同的定位方法。其中常用的有以下几种:回返水声定位;无线电测量定位;GPS卫星定位等。有时候一个测量过程要综合使用以上的测量方法,才能得出结果。近年来,在南海地区的水下地形测量上,我国使用了RTK和GPS两者结合的数字勘测技术,对GPS RTK定位技术的使用和推广,做出了有益的努力。这种GPS RTK定位技术的使用有这几个方面:在近海的岛屿上建立采集数据的基准站,使用高新技术保证海上定位的精确度,测量船需有接收机以及探测的仪器。然后,使用GPS导航,进行定位,间隔相同的时间段,由设定好的机器按照工作人员的预设,对水下发射超声波,分析反射回来的声波,写下计算出来的海洋数据,以及当时定位的结果。
3结语
通过大量的实践,发现在RTK方式出现之初不适宜立即进行具体的测量工作,需要在GPS处于稳定状态大概20min的时候才是开展测量工作的最佳时机,这样可以实现对测量误差的有效控制。进入记录数据之后,在工作保持正常状态的情况下,对记录方式无特殊要求,采取何种记录方式的影响不大;需要注意的是,电台传输信号是由距离限制的,大量的实践表明,如果没采用CORS系统GPS- RTK的范围应当控制在10km 范围以内,一旦超出这一范围就会影响到解算速度及精准程度。在海洋测量工作中引入GPS- RTK技术的最大的优势在于,即使出现台风或大浪等较为恶劣的天气也不会对测量工作造成影响,此外也不同考虑通视以及地形等方面的因素,相比较于传统的测量方法,工作效率有显著提升,并且还可以有效节约人力资源,实现了对成本的有效控制。
参考文献:
[1]陈文. 研究GPS-RTK在海洋测绘中的应用[J]. 科技风,2013,12:82.
[2]万杏官. GPS RTK在海洋测绘中的应用[J]. 珠江水运,2013,10:93-94.
关键词:海洋水深测量;DGPS水下立体定位系统;应用
海洋测量学是研究海洋和陆地水域的测量和绘图的科学。测量学的任务就是用各种测量仪器、测量技术和方法来确定地面点的位置,为国民经济各部门服务。海上定位是海洋测绘中最基本的工作,由于海域辽阔,海上定位可根据离岸距离的远近而采用不同的定位方法,如光学交会定位、无线电测距定位、GPS卫星定位、水声定位以及组合定位等。利用GPS技术进行海洋精密定位及水深测量具有很大的优越性,具有推广价值,尤其在内陆水域及近海海洋测量中应用前景良好。差分全球定位系统(Differential Global Position System,简称DGPS),是在GPS的基础上利用差分技术,使用户能够从GPS系统中获取更高的精度。
一、海洋测量的特点
海洋测量的对象是海洋,而海洋与陆地的最大差别是海底以上覆盖着一层动荡不定的、深浅不同的、所含各类生物和无机物质有很大区别的水体。由于这一水体的存在,使海洋测量在内容、仪器、方法上有如下明显不同于陆地测量的特点:
由于这一水体,使目前海洋测量只能在海面航行或在海空飞行中进行工作,而难以在水下活动。因而在海洋水域没有居民地,也没有固定的道路网,除浅海区外,也没有植被。因此海洋测量的内容主要是探测海底地貌和礁石、沉船等地物,而没有陆地那样的水系、居民地、道路网、植被等要素,而且海底地貌也比陆地地貌要简单得多,地貌单元巨大,很少有人类活动的痕迹。但这并不是说海洋测量比陆地测量要简单得多,相反,海洋测量在许多方面比陆地测量要困难。
首先,水体具有吸收光线和在不同界面上产生光线折射及反射等效应,在陆地测量中常用的光学仪器,在海洋测量中使用很困难,航空摄影测量、卫星遥感测量只局限在海水透明度很好的浅海域。海洋测深主要使用声学仪器。但是超声波在海水中的传播速度随海水的物理性质,如海水盐度和温度等的变化而不同,这就增加了海洋测深的困难。
其次,由于水体的阻隔,肉眼难以通视海底,加上传统的回声测深只能沿测线测深,测线间则是测量的空白区,海底地形的详测需要进行加密,或采用全覆盖的多波束测深系统,这就会大量地增加测量时间和经费。
再次,由于海水是动荡不定的,这为提高海洋测量的精确性造成极大的困难。
最后,目前海洋测量的载体主要是船舶,而船舶的续航力很有限,出测又受到天气和海况的限制,全球海域又如此广大,因此详测全球海域需要漫长的时日。
二、DGPS水下立体定位系统在海洋测量中的应用
差分全球定位系统(Differential Global Position System,简称DGPS),是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获取更高的精度。DGPS的实质是把一台GPS接收机放在已精确测定其位置的点上,组成基准台。基准台接收机通过接收GPS卫星信号,测得并计算出到卫星的伪距,将伪距和已知的精确距离相比较,求得该点在GPS系统中的伪距测量误差,再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息,以此来修正自身的GPS测量值,从而大大提高其定位精度。差分技术的基础是:在同一地区内,GPS缓慢变化的系统误差,包括选择可用性(SA)误差,对基准台及其邻近用户的影响是相同或相近的。应用差分技术可有效地削弱SA、电离层延迟、大气层延迟、星历误差、卫星钟误差,达到米级定位精度。
DGPS水下立体定位系统包括主要包括差分GPS定位系统、GPS浮标系统、水下收发机系统、船基控制中心系统几个部分。其中差分GPS定位系统能够实时提供GPS浮标的坐标,作为水下收发机位置解算的基准数据。GPS浮标系统是用来检测、接收水下收发机发送的定位信号,精确测量水声信号到达的时间,并将其数据通过电台发送到系统控制中心。水下收发机系统主要产生定位信号并根据控制中心指令控制定位信号的发射。船基控制中心包括多通道浮标接收机和数据处理工作站,负责整个系统的监视、水下收发机的定位解算和命令控制等。
水深测量中,测定水底点至水面的高度和点的平面位置的工作,是海道测量和海底地形测量的一个中心环节。深度测量为连续测得水深,必须选择适当的测深线间隔和方向。探测航行障碍物时,应适当缩小测深线间隔或放大测图比例尺。测深线方向一般与等深线垂直。港湾地区的测深线方向应垂直于港湾或水道的轴线。沿岸测量中,测深线的布设,在岬端处应成辐射状,在锯齿形岸线处应与岸线总方向成45°。水底平坦开阔的水域,测深线方向可视工作方便选择。江河上可根据河宽和流速,布设横向、斜向或综合的测深线。
为评定水深测量成果的精度,测区内应适当布设检查线。检查线与测深线相交处两次测得的深度之差不能超过规范的要求。另外,还须检查与邻图拼接处相对应水深的符合程度。对其中相差较大或存在系统误差的深度点,要找出引起误差的原因,一般海底平坦处着重从测深方面检查,在海底地貌变化较大处,着重从测深点定位方面检查,作出正确结论,适当处理。
总之,利用GPS技术进行海洋精密定位及水深测量具有很大的优越性,差分全球定位系统(DGPS),是在GPS的基础上利用差分技术,使用户能够从GPS系统中获取更高的精度,尤其在内陆水域及近海海洋测量中具有良好的应用前景。■
参考文献
[1]顾斌;董杰;董妍;李菲菲;GPS在海洋测绘中的应用[J];科技风;2010年03期
[2]赵建虎;李娟娟;李萌;海洋测量的进展及发展趋势[J];测绘信息与工程;2009年04期
【关键词】电子海图 云计算 云服务
1 研究背景
电子海图云服务是地理科学、海洋科学、测绘科学与计算机技术、网络技术结合发展的产物,旨在为用户提供电子海图数据的存储、查询、可视化及分析等多种个性化、动态化的网络服务。近年随着海洋权益争夺的升温,云计算技术的成熟,使得面向大数据的电子海图云服务逐渐成为海洋测绘科学领域的研究热点。
1.1 电子海图现状
互联网在线数据下载已成为海事电子海图的主要方式。然而,随着电子海图应用的不断推广,以及用户群体的不断扩大,近年来这种方式也暴露出一些不足,限制了海事电子海图的进一步推广应用。主要表现在以下三个方面:
(1)没有安装电子海图系统就无法使用电子海图。目前,中国海事局电子海图主要为大中型运输船舶提供电子海图数据服务,对于沿海一些小型运输船舶和渔船等,安装和更新电子海图的相对成本较高,导致装船数量占比较低。
(2)个人用户不能使用。随着移动互联网的发展和智能手机的普及,基于地图的定位和导航应用已非常普及,但尚未能在智能手机上利用海事电子海图进行定位和导航。
(3)岸基机构用户使用成本较高。比如,为了使用海事局电子海图进行船舶监控和调度,岸基机构用户需要建立专门的电子海图显示系统,提高了使用的成本。
1.2 云计算技术
云计算(Cloud Computing)就是在处理这些大数据时人们经常使用的概念是一种新型的基于互联网的商业计算模型,是网格计算、并行计算、分布式计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。云计算是继大型机、个人微型机、互联网之后的信息产业第四次信息产业革命,在短短的几年时间里已经产生了巨大的影响力。云计算的提出其实是一种商业计算模型的兴起,它的主要思想是将任务分布在大量的计算机构成的资源池上,用户可以通过网络来按照自己的需求获取计算能力,存储空间以及信息服务。
所谓云服务是指部署在云计算环境的网络服务。网络服务是指按照W3C标准规范在网络运行的软件功能单元,具有封装性、耦合性、标准化、集成化等特征。能够以类似动态链接库的方式被其他软件系统通过网络地址进行调用。运用网络服务技术,可以将各种地理空间数据和GIS功能为数据服务和功能服务,用户只需要调用相应的服务接口,就可以使用GIS的数据和功能,是实现地理数据共享、功能复用的现代技术方法。云计算技术的成熟,使得地理信息网络服务的发展更加迅速,使其具备了海量数据的存储能力,密集型运算的计算协同能力,并能够根据客户服务请求的频度变化实现资源动态扩缩,以节约能源,同时利用极强的容错机制保证网络服务的不间断性,可以说云服务是指赋予了云计算特征的网络服务。
当前,社会正处于新兴的大数据时代,现实已经证明云计算技术非常适合于大规模数据的分析处理。在航海导航技术方面运用云计算技术也是具有创新意义的研究和应用。利用电子海图数据,制作可以满足绝大多数低配船舶和涉海岸基用户需求的电子航行示意图瓦片,并通过云计算平台、Web云端和智能手机云端进行是大势所趋。
2 云服务平台总体架构
利用基于云计算服务平台的移动GIS技术,能够建设一个能够支持大量用户访问、性能可靠、用户体验好的电子航行示意图云服务平台,为广大海上低配船舶用户提供免费的、基于互联网的、支持APP应用的电子海图定位、导航和航线推荐服务。总体的框架如下图所示,主要包括离线软件工具,一个云服务平台和两个云端应用。
2.1 离线软件工具
离线软件工具包通过开发一系列的离线软件工具,为云系统平台的功能发挥提供基础准备和前期资源服务。包括以下工具:
2.1.1 离线瓦片生产工具软件
可用于电子海图瓦片的产生。根据电子海图数据和显示标准,对电子海图数据进行预处理,生成不同比例尺下的海图瓦片,实现电子海图从矢量二进制数据到光栅图的转换,并按照通用算法对光栅图切割、命名、索引和存储,作为在线电子海图瓦片图和离线海图数据包的数据来源。
2.1.2 离线包制作工具及部署工具软件
主要用于海图离线数据包的制作,并将已生成的电子海图瓦片和离线数据包到云平台。海图数据离线包主要用于用户在没有网络接入的情况下,同样可以使用电子航行示意图软件进行定位导航。电子航行示意图离线包制作工具是通过连接已有的海图服务,在可视化的界面,用户可以自主选择需要生成区域的范围和海图比例尺,自动生成相关的离线包数据,也可以根据预先定义好的区域进行离线包的数据下载。自动生成的离线包导入电子航行示意图软件就能进行离线状态下的定位和导航。
2.2 云服务平台
云服务平台需要运行在硬件服务器中,部署在云计算环境和可以通过互联网访问的开放的网络条件下。该环境应该能保证服务的高稳定性和高安全性。因此,要选用专业的、向社会开放服务的云计算服务提供商(阿里云,百度云等)提供的云计算环境部署电子海图云服务平台。由服务提供商的专业团队维护云计算环境和网络环境,保证了云服务平台的安全性和服务的可靠性。
云服务平台建立在云计算平台之上,由云计算平台提供安全稳定的运行和维护环境。云服务平台的运行基础是向外提供的各服务的运行容器和数据库,促使业务运行的模块容器与数据解耦。由于云服务需要较好的兼容性和延展性,选用了J2EE作为各服务模块的运行容器和架构基础;云服务平台需要交互海量的数据,数据种类涉及到海图、气象、文本、空间等,因此选用传统的关系型数据库和目前流行并日益成熟的云数据库作为数据存储和处理容器;在此基础上部署航行示意图服务。
2.3 云端应用
电子海图云服务移动App需要运行在移动设备上,目标设备主要目前比较流行的运行Android和IOS操作系统的移动设备,如手机,平板电脑等。主流的移动设备都支持文件存储并自带有GPS或通信网络定位功能。通过调用电子海图云服务平台的服务API,以在线或离线的方式展现电子航行示意图。移动App利用了移动设备的存储功能存储这些交互的数据,利用移动设备的定位功能,实现航行定位和导航。移动App的建设方案如下图所示。
3 结束语
电子海图云服务平台的建设可以为我国沿海十多万艘的小型运输船舶和近百万艘渔船提供免费的海图导航和公告服务,为航运物流公司和渔业公司提供免费的岸基电子栅格海图服务,可以有效的提高政府机构服务水平,加强政府机构监管能力,提高小型船舶的作业效率和经济效益方面带来良好的收益,产生巨大的社会效益。具体体现在下面几部分:
3.1 提高政府航海服务水平
从服务的广度上来说,为标配船舶提供电子海图数据服务的同时还可以为广大沿海低配船舶和岸基涉海用户提供中国沿海电子航行示意图服务。
从服务深度上来说,除了提供数据服务以外还可以为广大低配船舶和岸基涉海用户提供基于中国沿海电子航行示意图的定位、导航和航线推荐服务。
3.2 提供政府监管监控能力
电子海图云服务平台可以提供的船舶位置服务、船舶航线轨迹等功能,可以为政府渔业监管和安全保障,海难救助提供有利的信息平台,为政府行政监管与安全保障提供了强有力的信息化手段,促进了政府监管水平的提高。
3.3 提高航运企业的生产效率
通过良好的航线规划功能,航运船舶和航运企业可以节约燃油,提高作业效率,从而促进航运企业生产效率的提升。
3.4 提供船舶运输和渔业生产安全保障
通过航海通告功能,可以为航运企业和作业船舶提供及时的信息服务,提供海况,天气预告,台风信息等及时信息,为作业船舶和渔业生产提供安全保障。
参考文献
[1]翟京生.现代海图学的变革[J].海洋测绘,2008,28(5):73-76.
关键词:海域动态监管;台州;海洋管理工作
1 台州海域管理现状
台州市海洋资源丰富,海岸线曲折漫长,岛屿众多,拥有大陆岸线783.325公里,其中:基岩岸线338.421公里、人工岸线442.142公里、砂质岸线2.762公里,再加港湾、滩涂众多,为临港工业、海水养殖发展提供了广阔的发展空间,也为港口建设提供了较丰富的岸线资源,独特的区位优势和"港、渔、涂、景、能"五大海洋资源优势。
台州地区的海洋资源优势包括四个方面,第一个方面是湾港资源与海岸线丰富。台州地区拥有丰富的深水岸线,头门岛、龙门港、大陈岛、大麦屿、健跳港等都是适合建设两港的区域。第二个方面是旅游资源丰富,台州拥有黄金海岸等旅游景点,因此适宜发展旅游业。第三个方面是渔业资源丰富,台州附近海域适合发展渔业,其海水养殖场在是全国最佳养殖场之一。第四个方面是能源资源丰富,台州海域蕴藏着丰富的风能与潮汐能,如果可以对这些能源加以利用将对社会发展起到重要的推动作用。
台州市的海洋产业能够在全国海洋产业中占有1.73%以上的比重,可见其海洋产业的发展优势明显,台州海洋产业主要包括渔业、船舶工业、电力业、生物医药业与工程建筑业等。
随着社会的高速发展,针对海洋开展的开发活动也日渐增多,填海、围海等活动逐渐增多,例如开放式养殖、构筑物用海、填海造陆等。填海造陆等行为虽然能够在一定程度上解决陆地用地不足的现状,但也加剧了人与自然之间的矛盾,加上建设技术不规范等,海域资源的有效利用率不足,海洋发展面临着较大的危机。目前的海洋管理工作面临着众多的困难与问题,如海域开发活动未经批准私自展开,未按权限规定进行相应的开发活动等。为了规范相关行为,海洋动态监管适时提出。
2 海域动态监管工作的应用和成效
(1)提升海域监管工作总体能力
①提高人员技术能力水平。中心有海洋测绘丁级资质,定期组织技术人员参加浙江省测绘质量监督检验站的测绘地理信息行业特有职业技能鉴定培训、国家海洋环境监测中心关于国家海域动态监视监测管理系统业务培训班、台州市大地基准框架测量项目成果使用等业务培训,技术人员对业务理解透彻,业务工作熟练。②软硬件能满足业务工作需要。测量仪器设备保证定期校验、检定,由测绘工程师专人维护,有使用管理记录,根据工作需要及时跟新软硬件设备。③管理制度完善。有关档案管理、质量管理手册、科室(岗位)职能、测量仪器管理制度、用海项目竣工验收测量复核操作流程、中心机房管理制度等,做到高标准,严要求,规范合理。
(2)海域动态监管为海洋管理提供技术支撑
几年来,市中心开展了对台州路桥区黄礁涂、温岭担屿涂、三门洋市涂等高涂围垦养殖用海以及台州市三山涂区域建设用海监测共30次,出具监测报告30份;对大陈岛休闲与设施渔业建设项目围海养殖工程、台州港头门作业区一期工程等重点建设用海项目监视监测11次,出具报告11份。对已经录入国家海域动态监视监测管理系统的用海界址范围同国家下发遥感影像进行比对,发现临海市红脚岩渔港配套工程、临海市红脚岩渔港消浪堤工程存在问题,及时把疑点疑区反馈给当地海洋行政主管部门和市海域和海岛处。
根据《关于加强填海项目竣工海域使用验收及后续管理工作的意见》(浙海渔管[2010]65号)、《关于下放部分省级海洋管理事项和简化相关内容的通知》(浙海渔发[2012]28号)的文件要求,完成19个用海项目海域使用竣工验收测量复核工作,并出具复核意见19份,在项目海域使用竣工验收中提供技术支持和决策意见。指导海域管理部门人员熟悉系统软件各功能模块的使用,能利用系统软件开展日常业务工作。2012年1月至今,台州市本级在国家系统配号2个项目,发证2本,做到录入的各类数据图形、属性信息完整,原件扫描格式规范、资料上传到系统及时,未出现问题数据。目前台州进入国家海域动态监视监测系统内确权项目601个,发证书616本,区域规划公共设施登记14个,其中市县两级系统配号项目131个,发证书133本。
开展项目用海项目审核技术服务。在海域和海岛处受理申请后,做到了先经中心对项目用海审核技术服务,完成了台州市三山涂区域建设用海规划道路网、椒江区振港物流等市、县两级海洋管理部门提供的100多个项目用海审核技术服务,出具项目技术审核报告20多份,2014年提供28个项目用海审核技术服务,出具审核技术报告10个,为项目用海的审查、审核提供了技术支撑和决策支持。
在国家区域用海专项执法检查中,中心协助温州市动管中心提供三门县洋市涂淤涨型海涂区域农业围垦用海规划、临海市北洋涂高涂围垦养殖用海规划等8个区域用海规划及其确权项目矢量化图和相关资料,为专项执法检查行动提供依据。在整理数据中,发现临海市南洋涂高涂围垦养殖用海项目规划内用海项目只有7个,及时反馈市海域和海岛处、临海市海洋与渔业局,临海市海洋与渔业局及时将数据补充录入国家系统。在日常工作中,跟执法支队工作联系密切,为执法支队开展项目用海执法检查提供技术支持,如:大陈岛三眼灶执法等。
2 进一步推进海域动态监管工作的对策建议
(一)健全工作机制
强化部门协调,统筹资源力量,建立健全海洋管理部门、海洋技术部门齐抓共管、分工协作配合的工作机制。同时,建立用海项目违规建设指标评价体系和绩效考核制度,并纳入海洋与渔业考核的重要内容,形成一级抓一级的工作机制,确保任务明确、责任落实、措施到位、目标实现。
为了提高海域动态监管工作的水平,使工作机制真正落到实处,应当对相关工作人员进行业务上的培训,提高他们的操作与绘测能力。为了引入更多的专业人才,可适当增加编制,鼓励更多的人才加入到海域动态监管工作中,为海洋管理工作注入新的生命力。
(二)强化技术支撑
(1)建立完善用海项目监管体系,全面落实用海项目监管制度。任何用海项目的建设都需给出具体的用海方案,并严格依照方案的内容来执行。通过卫星遥感获得项目建设的遥感图像,判断建设是否合理合规。(2)进一步推进用海建设中的监管力度,提高监管用海的覆盖面,达到规范用海的目的。在项目建设过程中,监管部门要定期或不定期派专人对项目进行检查,保证其建设的规范性。通过卫星或视频监测获得实时的检测图像。(3)通过监管手段,达到对所辖海域的管控,提高海域管理能力。定期对监管海域的监测视频与遥感图像进行分析,如果发现违规建设或者海域出现不合理的变化,要及时采取措施加以纠正,避免危害的扩大化。
具体来说,应当加大在海域管理工作建设方面的投入,技术支撑是动态监管工作展开的基础与保障。技术处于不断的更新之中,为了使相关工作能够适应社会的变化与发展,应当积极的引入先进的技术与设备,保证各项工作的有序进行。网络运行与硬件设备都需要进行维护,只有这样才能够更好的配合监管工作的展开。
海域动态监管系统应当包括视频监测、遥感监测、地面监测等。对重点海域实施视频监测,监测要保证实现全视角、全天候,在技术上要利用路由器以点对多点的形式使宽带网络将整个监控区域覆盖住,采集到的视频信息可利用网络传输到监控中心。只有技术上得到了支持才能在不受山川、道路等地形影响的情况下实现稳定持续的视频流传输。遥感技术水平对监管的影响极大,只有准确拍摄并接收到相关的遥感图像才能对该海域进行准确有效的分析。而除了卫星技术以外,图像处理、勘测、数据分析等都需要较高水平的技术支持,因此强化技术支撑就显得尤为重要。
(三)创新管理机制
一方面是对海洋资源的管理。建议建立用海项目联动机制管理模式,整合集聚资源,合理优化利用海洋资源,提升用海管理平台。在海洋项目建设中,利用现有港湾、滩涂资源优势,逐步发挥点的优势,服务地方经济,从而推进台州沿海产业带建设步伐。
另一方面是对相关工作人员的管理。管理机制的落实依赖于制度的协调与保障。应当建立健全海域监管工作的相关制度,如网络与机房管理制度、奖罚制度等。应当安排人员对设备进行定期的检测与维护,如果发现故障应当及时上报并处理。对于在工作中认真负责,能够发现问题的人员应当予以奖励;而对于工作态度较差,工作水平较低的人员应当进行适当的惩处。通过制度的完善实现工作管理的科学、有序。
为了提高监管工作的水平,提高对相关技术资源的利用率,可逐步实现监管系统运行的业务化。应当建设相关的数据库,将海域进行合理划分,并建立各自的数据库,将基础权属参数等录入数据库;然后对在建项目进行实时监控,对违规建设、擅自建设行为进行记录留存,作为管理的依据与支撑。
参考文献:
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关键词:GPS;控制网;平差
中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A
1概述
全球定位系统GPS是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统,具有速度快、精度高、实时性、全天候、不需要点间通视、不受天气限制、能同时获得点的三维坐标等优点。随着科技的发展,GPS定位技术广泛应用到空间导航、大地测量、精密工程测量、变形监测、地籍测量、海洋测绘、工程控制网建立等多个领域,对我们的生产生活产生了极其深刻的影响,具有广阔的应用前景。
2项目概况
成都-安岳-重庆高速公路是国家重点干线的重要组成部分,是成都、重庆两座特大城市里程最短、线路最优的陆路主通道,对加快西部地区的经济发展,完善交通运输体系具有重大战略意义。本文数据来自成都段的其中一个标段,该段位于成都市资阳市,为沱江、涪江等水系的分水岭地段,地貌呈现为箱形谷驼脊状深丘、窄谷枝状深丘等形态,丘包处林被茂盛,区内南北两侧交通网络完善,中部交通条件明显较差。
本线路沿线布设了5对GPS控制点,使整个区段保持统一的坐标系和整体的精度。平面观测采用6台Leica公司的GX1230双频GPS接收机(精度为±(5mm+1ppm))按照边连式三等GPS控制网的精度施测,高程联测使用徕卡数字水准仪按照三等水准的精度施测(由中铁二院完成)。GPS数据处理软件选择南方测绘公司的南方测绘GPS 4.4数据处理软件(以下简称南方)和Leica公司的LEICA Geo Office Combined V6.0版(以下简称LGO)。
3作业依据
作业的主要依据如下:
(1)《公路勘测规范》 JTG C10-2007;
(2)《公路勘测细则》 JTG/T C10-2007;
(3)《工程测量规范》 GB50026-2007;
(4)《全球定位系统(GPS)测量规范》 GB/T 18314-2009;
(5)《成安渝高速公路平面高程控制测量技术设计书》。
平面坐标系采用投影于测区抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系,保证测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km,大型构造物投影长度变形值小于1cm/km。选用1954年北京椭球体参数,其中央子午线为105度15分,投影面高程为420米,高程系统采用1985国家高程基准。
4外业实施
4.1 技术设计
技术设计的目的是制定切实可行的技术方案,保证测绘成果符合相应的技术标准和要求,并获得最佳的社会和经济效益。主要步骤包括:收集资料、实地踏勘、图上设计、编写技术设计书。
4.2 选点
点位的选取要符合《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009中7.2节的规定,并结合本项目的实际情况确定,选点工作结束后应提交选点图、点之记、选点工作技术总结。
4.3 埋石
所有GPS控制点采用混凝土现场浇灌,尺寸顶部为25×25 ,底部为50×50 ,长为60cm,顶部中央为Φ20mm不锈钢,并刻"+"中心。埋石后,在桩面上和附近的电杆、墙壁、水泥地或岩石上用红油漆做标记,并在现场填写点位说明和绘制示意图。在整理内业时,制作详细的CAD点之记成果表。
4.4 观测
使用的测量仪器都经过国家授权的正规计量检定机构检定,且均在检定有效期内。观测采用6台Leica GX1230接收机,分两个小组按照经典相对静态定位模式观测,作业时天线严格置平对中,每个观测时段前、后各量天线高一次,两次较差小于3mm,取均值作为成果。作业要求满足《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009第10.1节和《公路勘测规范》JTG C10-2007第4.1.4节的规定。
5数据处理
按照规范要求完成外业观测后进行内业处理,GPS测量的数据处理由后处理软件自动完成,后处理的基本过程大体分为:数据的粗加工、预处理、平差计算、与已有地面网的联合平差。
LGO的基线数据由仪器直接导入,基线解算的高度截止角设为15度要重新输入,其它设置全部默认。南方平差软件的数据来自LGO生成的RINEX数据文件,高度截止角设为,方差比大于3,模糊度分解方法为LAMBDA法,其它设置默认。基线处理结果如图表(一):
LGO的解算速度明显高于南方,两者的基线结果都符合相应等级的标准,但是精度上南方比LGO较差。在闭合环方面,LGO直接默认输出,仅生成19个最小独立环,闭合环的闭合差在1-13.9mm之间;而南方后处理软件默认输11个同步环和29个异步环,闭合环的闭合差在1.7-31mm之间,基线成果检核以后均满足《公路勘测规范》(JTG C10-2007)中4.1.5章节中的规范要求。
基线解算合格后即可进行网的整体平差。以G363、G364、G371、G372两对已知点来进行约束平差,平差对比结果如图表(二):
图表(二)
由表可以看出:两种软件平差点位北东坐标差值在0-1.3cm之间,高程差也在1cm左右,这样的结果对于本项目来说是不具备对比性和统计性的。平面坐标的差值,在前面的基线长度较差已经有所反应,因为两个软件的平差模型和参数不一致,不可能做到LGO和南方进入平差阶段的基线解完全一样,所以无法保证两者结果完全一致,但是这样的差值在量控制网阶段都符合规范要求,是完全可以接受的。
结语
由以上作业及成果可以看出,本次成果质量满足规范和设计要求,成果可供后续勘察、施工使用。在控制网平差时,几乎所有的行业规范对基线同步环闭合差的检核都严格,而对异步环却稍于松懈,在这一点上LGO做的较为合理,它不严格区分同步环和异步环,只统计最小独立环的闭合差。所以在数据后处理时要选择合适的软件和模型,在满足工程精度和要求前提下,少量极小的同步环超限是可以接受的,且很多时候是必须的,但是异步环是绝对不能够超限的。
参考文献