CORS RTK在甬江航道无验潮水深测量中应用.docVIP

CORS RTK在甬江航道无验潮水深测量中的应用 　　摘要：RTK技术在水深测量中的广泛应用，使得无验潮水深测量成为可能，但因差分改正信号尚受到作业区域长度的限制；随着近年来城市CORS站的建立，覆盖范围较广，网络RTK能更便利地实现无验潮带状内河航道水下地形测量。 　　关键词：CORS RTK；无验潮；水深测量 　　0 引言 　　随着测绘技术的发展，GPS RTK技术的应用，RTK结合数字测深仪在电脑测深软件帮助下实现自动化测深，极大地提高了工作效率、测量精度；RTK技术的不断成熟，并被用于无验潮水深测量，减少了水位观测的工作量，但传统RTK尚受到工作距离的限制，对于宁波市弯曲狭长的甬江航道测量工作存在美中不足，近年来宁波市建立的NBCORS系统，为宁波GPS用户提供了极大的方便，由于其宁波市全覆盖、24小时连续观测，能更好更稳定地给用户提供差分信号，NBCORS系统支持下的网络RTK能便利地实现甬江航道的无验潮水深测量。 　　1 CORS RTK的组成 　　CORS RTK 的组成包括：参考站系统，数据服务中心，数据通信系统，用户应用系统等。 　　参考站系统：是固定的GPS接收系统，可以布设一个或多个固定基准站。站与站之间距离可控制在60公里以内，使用数字移动通信数据链，通过无线网络（GPRS/CDMA）方式访问数据服务中心。 　　数据服务中心：数据服务中心包括一台上网的服务器型电脑及相关数据处理软件，负责接收、管理、分析、运算参考站和用户终端发来的数据，并发送差分信息供用户终端接收。 　　数据通信系统：参考站、用户终端与数据服务中心之间的通信通过无线网络（GPRS/CDMA）方式。参考站通过无线网络（GPRS/CDMA）将数据首先发送到数据服务中心，数据服务中心的数据通过无线网络（GPRS/CDMA）发送到用户应用终端。 　　用户应用系统：主要是包括一台或者多台带有数字移动通信数据链功能的GPS接收机，通过无线网络（GPRS/CDMA）方式将自身的实时信息发送给数据服务中心，并接收数据服务中心发送来的差分信息进行实时数据采集。 　　2 CORS RTK无验潮水深测量工作原理 　　其工作原理跟一般RTK工作原理一样，通过实时接收NBCORS差分改正信号实现水深作业的实时定位，GPS接收机处理得到的是WGS84大地坐标，通过参数转换得到所需坐标系统下的三维坐标（x,y,h），RTK测量得到的h对应水深作业实时的水位值,其高程数据被实时记录到电脑中，通过简单计算即可得到每个测量数据对应的潮位，无需内插，提高了潮位数据精度，同时省去了人工观测潮位及测设潮位站的工作量。 　　如下图所示，所测水深值B=S-(H-h)。在实际甬江航道测量中，波浪不会太大即不会导致船姿倾斜严重从而影响RTK高程测量精度，而RTK接收机随波浪运动，其实时测得的水位比通过人工观测的水位更具可靠性，尤其在涨潮落潮时潮位站跟测船位置水位落差大的时候RTK实时水位观测的优越性更加突出，而且RTK观测得到的水位实际上在垂直方向上对浪涌进行了一维改正，极大地减弱了波浪对测量水深的影响，更好的保证了水深测量的精度。 　　 　　3 甬江航道水深测量中的应用 　　水深测量作业系统主要由带有接收NBCORS信号卡的GPS接收机、数字测深仪、便携式PC及相应测深HAPACK软件组成。测量作业主要通过测前准备、野外数据采集、数据后处理及成果输出来实现。 　　甬江航道两岸每年都要对各个码头进行大比例尺测量，附近有我公司近年来布设的多个高等级GPS点和水准点，可以作为水深作业的控制点使用。 　　3.1 测前准备 　　(1)在HYPACK软件中建立任务，设置好坐标系、投影、转换参数。 　　(2)按测图比例做好计划线，调入甬江岸线地形图做背景底图。 　　3.2 外业数据采集 　　（1）CORS RTK接收机初始化待有固定解后至附近的控制点进行检测，以确保该GPS接收机正常工作。检测结果符合要求后，方可进行数据采集工作。 　　（2）将GPS接收机、数字化测深仪和便携PC机等连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收机数据格式、测深仪配置。把GPS天线至探头的高度填在天线高处。 　　（3）根据HYPACK 软件导航，沿计划线跑船，进行野外数据采集。 　　3.3 数据后处理 　　在HYPACK数据后处理软件中输入绘图水位，将水深文件中的测深仪测得的水深和GPS高程换算成基于绘图基准面的水深。然后和定位数据一起导入成图软件中编辑水下地形图并根据实际需要进行成果输出及绘图输出。 　　3.4 成果检验 　　在甬江游航道测量项目中，同时用验潮方法测量了两段水深。通过无验潮方法测得的数据经过与之对比，水深差值基本小于0.1m。