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GPSRTK无验潮测深在水下地形测量中的应用

摘要：gpsrtk无验潮测深在水下地形测量中的应用，大大减少

了测量人员的劳动强度，自动化程度高，省工省时，精度高，全天

候，提高了工作效率，使工程变得更经济。本文首先阐述了gpsrtk

技术水下地形测量的原理，其次，分析了rtk无验潮水深测量时的

注意事项。同时，以一应用实例为例，对其进行深入的探讨，具有

一定的参考价值。

关键词：gpsrtk；无验潮测深；水下地形测量

1．前言

无验潮水下地形测量是利用gpsrtk技术结合数字测深仪测量

水深的一种方法。该方法可按距离或时间间隔，自动采集rtk确定

的三维位置及水深数据，只要将gps天线高量至水面，对测深仪进

行吃水深度改正，便可高精度、实时、高效地测定水下地形点的三

维坐标。不用进行验潮改正大大减少了测量人员的劳动强度，自动

化程度高，省工省时，精度高，全天候，提高了工作效率，使工程

变得更经济。

2．gpsrtk技术水下地形测量的原理

gpsrtk(realtimerinematic)实时动态定位技术是一项以载

波相位观测为基础的实时差分gps测量技术,它是利用2台或2台

以上的gps接收机同时接收卫星信号,其中1台安置在一个固定的

地方以作为基准站,其它作为流动站,这样基准站的电台连续发射

差分数据,流动站上连续接收数据,流动站上就可实时计算出其准

确位置,通过计算机中软件获取测深仪的数据,并自动滤波,形成水

下地形原始数据,这种方法测量的平面位置精度能够达到厘米级,

高程精度一般能够达到小于10cm,对于测量水底地貌完全足够。

3．rtk无验潮水深测量时的注意事项

rtk无验潮测深技术虽已逐步被使用，但是要想得到精确的水深

测量图成果，需要考虑诸多因素的影响，只有有效控制每一项影响

精度的因素，最终的成果质量才能得到保障。在使用rtk进行无验

潮水深测量时有以下几点注意事项：

（1）内河进行无验潮水深测量时应沿河道在已知控制网点上进

行比测。根据河道的长度、基准站的位置、rtk有效控制范围，一

般每隔3km在已知高程控制点上进行高程联测，求取高程改正参

数，对rtk的高程测量数据进行拟合改正。

（2）利用rtk在海上进行无验潮水深测量时根据测区离岸的距

离远近，选择不同的rtk高程改正参数的测定方法。离岸5km以

内的项目一般在陆上2个以上已知控制点上进行rtk参数测定即

可。离岸5km以上的项目一般应在海上设置临时验潮站，临时验

潮站数量应根据测区范围的大小满足《水运工程测量规范》的要求，

再利用临时验潮站进行高程改正参数的测定。进行无验潮水深测量

时一般应选择1～2天进行潮位观测，与有验潮数据进行比较，满

足测量精度要求后，方可在后续的测量中采用无验潮水深测量。

（3）为了保证水深测量精度，在无验潮水深测量中，除注意以

上影响因素的改正之外，对测深仪器本身误差的改正、声速改正、

船速效应等都要进行仔细的处理，避免误差的积累。

（4）gps数据采集频率一般设置为1s,而测深仪一般为0.33s,

也就是1s采集3个数据.正是这种周期性采集方式,特别是测深仪

受船速的影响非常大,由于测深仪是根据超声波到达水底后放射回

波来确定水深的。如果船速过高,采集的数据表现很大的延时性,也

就是说测得的水深数据和实际平面位置出现较大的差距。在工作过

程中应该经常检查吃水深浅和电子线,船速应均速,并且小于8

m·s-1速度.

4．应用实例

钦州港中石油减载平台工程位于钦州港犀牛角周围海域,为满

足初步设计的需要,对拟建区域需进行大比例尺的水下地形测量。

由于测量范围大,地形复杂,气候条件差,因此本工程采用具有