四川拓圖偉業(yè)測繪科技有限公司
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閱讀：1728發(fā)布時間：2021-9-23
GPS RTK 應(yīng)用于水上測量時，方法仍同信標機一樣，用來獲得平面定位數(shù)據(jù)，只是定位精度提高了很多。很長一段時間GPS 只是作為確定平面位置的方法。近幾年隨著RTK 的普及和水上導(dǎo)航測量軟件的成熟，一種新型的水上測量方式得到推廣，并漸漸成為日后發(fā)展的趨勢，這就是無驗潮水下地形測量方法。本文結(jié)合實踐經(jīng)驗，介紹無驗潮水下地形測量方法應(yīng)用，以供參考。
無驗潮水下地形測量基本原理
當前我們的GPS 實時動態(tài)相位差分（RTK）的定位精度可達到：平面10mm+1ppm，高程20mm+1ppm。甚至更高。無驗潮水下地形測量的基本原理是利用RTK 測得的GPS 天線精確的三維坐標（X，Y，H），其中X、Y 確定定位點的平面位置，RTK 高程結(jié)合由測深儀同步測得的水深換算出同一平面位置上的水下泥面的高程或水深值，從而獲得水下地形數(shù)據(jù)，見圖1。
H：GPS 接收機測得的高程（水準高）
S：測深儀測得的水面到水底的深度用戶需要得到的最終數(shù)據(jù)：
B：水底到水準面的距離，即通常說的水深值
C：水準面到水底的距離，即通常說的水底高程
用戶可以測得的數(shù)據(jù)：
h：GPS 天線到水面的高度
由圖1 得出：
C= (H – h) – S ； B= S – (H –h )
3、水深測量的應(yīng)用
水深測量的作業(yè)系統(tǒng)主要由GPS 接收機、數(shù)字化測深儀、數(shù)據(jù)通信鏈及相關(guān)軟件等組成。測量作業(yè)分三步來進行，即測前的準備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集測量作業(yè)和數(shù)據(jù)的后處理形成成果輸出。
在一般海上水深測量中，可根據(jù)項目設(shè)計要求，準備控制點作業(yè)需要采用儀器設(shè)備軟件有：X90(X91 亦可)，其中1 臺作為岸臺（基準站），1 臺為船臺（流動站），CHS100 數(shù)字化測深儀1 臺，上海華測HydroNav 和成圖軟件1 套。
3.1、測前的準備
(1) 選擇測區(qū)已知點進行點校正，求參數(shù)
注意：次求解參數(shù)是可以隨意架設(shè)基站，然后去控制點測量，做點校正，校正完后求得校正參數(shù)，后期的測量，直接架在已知點上，用已知點啟動基站。
(2) 建立任務(wù)，設(shè)置好坐標系、投影、轉(zhuǎn)換參數(shù)。
(3) 根據(jù)要求制作計劃線。
3.2、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集
（1）在已知點上架設(shè)基站，啟動基準站。
（2）設(shè)立基準站后，移動站到附近的控制點進行檢測，以確?；鶞收咀鴺撕透黜梾?shù)輸入正確。檢查結(jié)果符合要求后，方可進行GPS RTK 數(shù)據(jù)采集工作。
（3）將GPS 接收機、數(shù)字化測深儀、換能器等連接好后，打開電源。設(shè)置好記錄設(shè)置、定位儀和測深儀接口、接收機數(shù)據(jù)格式、測深儀配置。把GPS 天線至探頭的高度填在天線高處。
（4）根據(jù)導(dǎo)航指示，沿計劃線進行水深數(shù)據(jù)采集。
3.3、數(shù)據(jù)的后處理
在處理中調(diào)入外業(yè)測量的水深數(shù)據(jù)，經(jīng)過水深采樣和水深文件格式轉(zhuǎn)換后處理成需要的格式，無需添加潮位文件。
4、作業(yè)時應(yīng)該注意的若干問題
4.1、有關(guān)岸臺的問題
（1）因為無驗潮中RTK 應(yīng)用的關(guān)鍵在與與基準站的通信，RTK 定位時要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機。所以：
① 選擇地勢較高、較開闊的控制點架設(shè)岸臺，電臺天線要盡量高。
② 電源電量要充足，否則也將影響到作業(yè)距離。
（2）RTK 高程要保證精度，所以要精確量取天線高，并設(shè)入基準站中。
（3）基準站中輸入點此處采集的WGS-84 點坐標，輸入已知點高程。不可進行任意架站、自啟動基準站、重置當?shù)刈鴺瞬僮鳌?/p>
4.2、有關(guān)流動站的問題
（1）記錄要限制為RTK 固定解。
（2）精確量取天線高（天線至水面的高度），測深儀吃水改正參考同一水面線。
5、無驗潮水下地形測量的優(yōu)劣性
與傳統(tǒng)的驗潮法相比，無驗潮水下地形測量具有如下優(yōu)勢：
（1）無須驗潮數(shù)據(jù)，減少工作量。驗潮法需要專門的人員測量水位或者到相關(guān)部門獲取測量時段的水位數(shù)據(jù)。無驗潮法只需在采集水深的同時在同一臺電腦上采集GPS 三維數(shù)據(jù)，這樣起碼可以減少一個讀水尺的工作人員，還不須建一個或多個驗潮站。
（2）每個水位都同步、精確，提高精度。GPS 高程數(shù)據(jù)更新速度達5Hz,每個水深點都對應(yīng)精確的水位值，無須內(nèi)插或外推整個區(qū)域的水位。
（3）減少浪涌等引起的誤差。驗潮法測量中由于浪涌影響，探頭上下起伏使得測得的水深有瞬時誤差，在最終的數(shù)據(jù)中無法消除。而無驗潮法是通過GPS天線高程來推算水下高程的，天線與探頭的相對位置固定，無論船怎樣上下波動都不會改變處理后的水下高程。
（4）數(shù)據(jù)處理方便、快捷。由于所有的數(shù)據(jù)都采集到一個文件中，并且存在計算機中，減少獲取和編輯潮位數(shù)據(jù)的時間，即時能進行后處理，編輯水下地形圖或斷面圖。
另一方面，相對而言無驗潮水下地形測量的缺點是：必須用RTK 型接收機，這種接收機價格相對高一些。而受RTK 通訊的限制及高程控制的限制，無驗潮作業(yè)方法尚不適宜在遠海進行。
RTK 結(jié)合CHS-100 的無驗潮水深測量技術(shù)，使得水深測量這項工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效，不失為一種*的測量技術(shù)，值得在水深測量及其它水下地形測量中推廣。
信息標題：華測RTK結(jié)合CHS-100測深儀的使用
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