GPS-RTK配合数字测深仪在水下地形测量中的应用

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_GPS-RTK配合测深仪在水下测量中的应用

（ 2）采集数据过程中根据计算机显示航线与测深线方向的偏差指挥作业船航行。
（ 3）流动站在数据采集过程中，按照卫星状况及数据链的通讯质量，出现异常及时调整和修正。根据实时模拟信号显示状况，当遇到水草部分，测出水深为伪值时，这时进行人工测定水深值，并及时在水深文件里进行修正，确保水深数据采集的质量。 3． 3． 3 数据处理
1 GPS-ＲTK 及测深仪工作的基本原理简介
1． 1 GPS-ＲTK 技术
常规的 GPS 测量如静态 GPS、快速静态 GPS 和动态 GPS 测量都是先测量事后再进行解算才能得到所测点位的坐标值，而ＲTK（Ｒeal Time Kinematic）载波相位实时差分技术能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维坐标成果，定位精度可达到厘米级。GPS-ＲTK 测量是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的一种技术，主要由基准站和流动站两部分构成，基准站通过接受数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站通过数据链接收来自基准站的数据，同时采集 GPS 观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理（李征航等，2005；田雪冬等，2009；周忠谟等，1997）。随着 GPS 技术的不断发展，利用多基站网络ＲTK 技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（ Continuous Operational Ｒeference System）简称 COＲS 系统在全国多个省市均已建立应用，该系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导
图上 1． 0
水深范围 /m
H≤20
深度误差限值 m
± 0． 2
参数的设置：将该测区的坐标系统转换参数输入测深仪及 GPS 接收机中。

RTK与测深技术在水下地形测量中的应用

RTK与测深技术在水下地形测量中的应用作者：林鸿亚来源：《环球市场信息导报》2011年第11期简要介绍了利用GPS-RTK与测深技术测定水下地形的基本原理和工作流程以及影响测量精度的关键因素。

GPS-RTK；测深仪；水下地形测量1.引言GPS技术的出现，带来了测量方法的革新，在大地控制测量、精密工程测量及变形监测等应用中形成了具有很大优势的实用化方案。

尤其是GPS-RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度，为工程放样、地形测图、地籍及房地产测量、水下地形测量等带来了新的作业方法，极大地提高了野外作业效率，是GPS应用的里程碑。

特别是利用RTK与测深技术，组成GPS-RTK和测深仪联合作业系统进行水下地形测量，在实际海洋勘察中取得了显著的效果。

2.信标机的基本原理信标机是可以自动选择信标台的双通道接收机，集无线电信标接受和载波相位接受与一体，定位无需投资基准站设备，即可实现导航与测量，并不受地域限制提供亚米级差分定位精度，但其有自身的不足，不可以实时测定其位置的高程，其高程采用验潮的方法来修正和确定，在实际应用中，验潮的时间间隔长短与数据误差成正比。

验潮的误差源主要有三个方面：目测的误差；测量船在风浪作用下的升降位置⊿h不均匀造成的高程误差；潮位改正，为了正确的表示海底地形，需要将瞬时海面测得的深度，计算至平均海面、深度基准面起算的深度，这一归算过程称为潮汐改正。

在验潮站的作用范围内，瞬时水面的潮汐可通过诸验潮站的潮位观测值内插获得，即潮汐内插。

回归法内插潮汐实质上是将潮汐的瞬间变化看作时间的多项式函数T（t），利用N个观测间隔⊿t的潮位观测值内插出N⊿t时段的潮汐变化曲线，该曲线即反映了该时段潮汐变化的特征。

其解决办法为：多人多次进行观测，取平均值，测量的船的前行速度在一定范围之内并保持匀速，方可减小系统误差和偶然误差。

因信标仪的定位精度不高、验潮的精度差和比较烦琐而显得不足。

GPS-RTK技术出现后取代了信标机位置。

GPS-RTK与测深技术在近海井场水下地形测量中的应用

杜军波霍
庚
（解放军９２９４１部队葫芦岛１２５００１）
摘
要
主要介绍了利用ＧＰＳ－ＲＴＫ与测深技术测量水下地形的基本原理和作业步骤。通过对渤海湾某海区井场进行测量，说明ＧＰＳＲＴＫ；测深仪；水下地形测量
３水下地形测量的基本作业步骤
水下地形测量作业系统］主要由ＧＰＳ接收机、数字化
测深仪、调查导航设备、数据通信链和便携式计算机及数据
和图形处理相关软件等组成。系统的总体框图如下：
库容测量、海洋水深测量等领域＿２］。因此将ＧＰＳ－ＲＴＫ和数字测深仪联合起来，可以快速准确地获得水下各测点的３维数据信息；同时结合其它导航传感器和测量设备，可以获得更多的海底地貌信息。本文结合营口港锦州海区某井场调查工程实例，主要分析了ＧＰＳ－ＲＴＫ配合测深仪技术在工程中应用的可行性。
ＷｅｌｌＳｉｔｅＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＴｏｐｏｇｒａｐｈｉｃＳｕｒｖｅｙ
ＤＵＪｕｎｂｏＨＵＯＧｅｎｇ
（Ｎｏ．９２９４１ＴｒｏｏｐｓｏｆＰＬＡ，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５００１）
Ｇ — Ｈ — Ｄ — ｈ一（２）
方法，其定位精度都不高，而且操作较为烦琐、作Байду номын сангаас业效率比
较低。近年来，利用ＧＰＳ－ＲＴＫ配合测深仪技术进行水下地形测量已被诸多测绘单位所采用。其具有精度高、速度快、节省人力物力、不必点间通视、不受天气控制、施测灵活等优点，而且当前ＧＰＳ－ＲＴＫ的定位精度普遍为：平面１Ｏｍｍ＋１ｐｐｍ，高程２０１Ｔｉｍ＋１ｐｐ。而测深技术作为一

测深仪与GPS组合在水下地形测量中的应用

852020.12|3水下地形测量3.1准备工作水下测量前，对基准站、流动站仪器进行初始化，得到固定解后开始观测。

以测回间平面坐标误差小于40m m 、大地高差小于40m m 为标准，取3次测量均值作为最终观测结果。

根据《水运工程测量规范》对测深定位点误差限值、深度误差限制进行校对（如表1所示）。

校正G P S 主机及测深仪后，将测区坐标系统转换参数输入测深仪及G P S 接收机内。

图2　测深仪与GPS天线安装位置示意图测深仪换能器保持同一轴线，R T K接收机与测深仪数据按等时间间差调整测量船航向。

由于本工程部分区域存在礁石，导致水下地方法，并及时输入水深文件中修正，确保水下测量数据准确性、业地形图软件中进行建模，剔除异常测点数据后生成水下地形图1m m范围内水深点深度比互差应小于0.4m，为校核、验证测深查线，共计检查266点，发现有4点差值超过粗差，粗差率为1.5%要求。

制：①将测深线文件导入测深仪内，及时调整测量船航向，确保持轴线统一；③船体横摇、纵倾时，对换能器瞬时高程进行多，选择风力小于4级，测量船行驶速度小于0.9m/s，浪高大于0.4m[1]何广源，吴迪军，李剑坤.GPS无验潮多波束水下地形测量技术的分析与应用[J].地理空间信息，2013(02)；[2]杨玉光.关于水下地形测量中GPS-RTK技术的应用探讨[J].江西测绘，2013(03)；[3]李峰.浅析水下地形测量技术[J].中国新技术新产品，2015(24)。

作者简介周尚伟（1986-），男，福建福鼎人，大学本科，工程师，现主要从事工程变形监测和86|CHINA HOUSING FACILITIES。

GPS结合测深仪河道水下地形测量原理与应用分析

GPS结合测深仪河道水下地形测量原理与应用分析摘要：由于具有实时定位、精度高、速度快等优点，GPS-RTK技术得以迅猛发展。

在水下地形的测量过程中，采用GPS技术使得测量更为准确，受人为干预较少，自动化程度高。

本文首先对GPS结合测深仪技术测量河道水下的地形原理进行分析，然后阐述在湘桂线扩能改造中河道水下地形测量中的应用和作业过程，并结合广西省的水文地质，探讨了实际应用中应注意的相关问题。

关键词：GPS；水下地形测量；测深仪；测量精度1.前言河道水下的地形测量是一项对水下地形的起伏和地物的测量工作。

GPS - RTK作为一种实时动态技术，不容易受到河流状况的影响，具有较高的测量效率和准确度，可以实现观测的同步性。

目前所采用的对河流、水库等水域的水下地形测量方法都是采用高精度的GPS定位和数字测深技术相结合的地下测量系统，可以快速而又准确地实现水下地形点的三维坐标测定，同时也能测出地面部分的水深，将采集到的平面位置和高度信息同时输出，并经处理转化成图像信息。

2.GPS系统的组成和工作原理2.1GPS系统的组成水下地形测量作业系统主要由基准站和流动站两部分组成，GPS接收机和数据链组成基准站，GPS 接收机、数据链测深仪、计算机、测量软件以及计算机外部设备组成了流动站。

本次水深测量采用数字化测深仪结合GPS-RTK方式进行水深数据采集，平面定位采用南方测绘公司GPS灵锐S82系列，测深仪采用S48超声波测深仪。

2.2GPS结合测深仪河道水下地形测量基本原理水下地形的测量主要分为定位和水深测量两大部分。

在测量过程中，GPS 可以实现水位测量的定位和水面高程的测量。

S48超声波测深仪可以实现水深的测量。

它依靠声波发射器发出声波，遇到水下地形的阻碍，声波开始返回来，利用声波反射回来的信息就能计算出声波发生器与水底之间的距离，然后依据吃水的标准修正测量结果。

根据平面控制网布设及其控制高程的测量成果，通过测量水深和测时库水位，推求水下测点高程，并经过数据处理和按要求在一定比例图上描绘成图得出库区水下地形测绘成果。

水库水下地形测量中GPS结合测深仪应用

水库水下地形测量中GPS结合测深仪应用摘要：随着GPS技术的不断发展，RTK技术的出现和计算机技术的飞速发展，平面定位技术实现了高精度、自动化、数字化和实时化。

随着探测技术的数字化和自动化，为水下地形测量数字化、自动化和水利测量提供了基础，为测绘提供了先进的手段。

文章介绍GPS结合测深仪在水下地形测量中的实际应用、测深设备的基本工作原理，以及在测量过程中会遇到的问题及处理方法。

关键词：水下地形测量；GPS；测深仪0引言水下地形测量在许多工程建设项目上有着重要的作用，它可以为桥梁、码头、水库、港口等工程建设项目提供必要的基础数据，是现代水利工程中的一项重要工程技术。

由于传统水下测量模式存在着诸多弊端，譬如测量难度大、数据不精确、不能反映真实水下地形等问题。

现代的“GPS+数据处理软件+测深仪”的测量模式逐步取代传统的测量模式。

1控制测量水下地形测量应与地面上的国家控制点或高级控制点构成统一整体，只在需求的情况下单独建立水下地形测量的高程和平面控制。

2水下地形测量2.1数字测深仪的工作原理数字测深仪是利用声波的传导特性，实现水下地形测量的仪器。

数字测深仪的原理是通过振荡器发出超声波后遇到障碍物，再通过接收器接收反射回的声波，通过时间差t，求出距离D=Ct/2，C为超声波波速。

2.2水下地形测量系统组成水下地形测量利用GPSRTK和数字测深仪、计算机联合使用作业。

作业人员应在测量前将测区的范围图导入计算机，按规范要求在测量前设计好测线，测量时应按照测线进行测量活动。

利用RTK的定位定向功能指导船只航行。

利用计算机的测深软件实时观测船只的航向、航速、船只的平面坐标、水深及RTK的解状态。

声波在水中传播速度受到水温、水深、水的盐度等因素的影响，因此要进行相关参数的修改，同时可以利用声抛仪辅助修改相关参数，用以获得准确的测深数据。

2.3水下地形测量工作原理用测深仪专用连接杆连接测深仪与RTK，再将连接好的连接杆安装在船只上，将测深仪没入水下，连接杆要始终保持垂直于水面，并保持连接杆与船只的相对位置不变，RTK可以实时的获得平面坐标与高程坐标，由RTK所获得的高程减去RTK距水面的高度。

GPS—PPK结合测深仪在水下地形测量中的应用

（１．华北水利水电学院水利学院，河南郑州４５００１１；２．中国水利水电科学研究院水环境研究所，北京１０００３８）
摘
要：ＧＰＳ — ＲＴＫ技术在水下地形测量中具有实时、快捷、方便和精确的特点，但是如果没有电台或网络信号支持，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｓｕｒｖｅｙ，ｔｈｅＧＰＳ－ＰＰＫｔｅｃｈｎｉｑｕｅｐｏｓｓｅｓｓｅｓａｎｕｍｂｅｒｏｆｆｅａｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｒｅａｌｔｉｍｅ，ｓｐｅｅｄｉｎｅｓｓ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄＳＯｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｆｔｈｅｒｅｉｓｎｏｒａｄｉｏｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｉｇｎａｌ，ＧＰＳ－ＰＰＫｔｅｃｈｎｉｑｕｅｄｏｅｓｎｏｔｗｏｒｋ．ＤｅｐｔｈｓｏｕｎｄｅｒａｎｄＧＰＳ－ＰＰＫｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — １３７９．２０１３．０５．０４２
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＰＳ — －ＰＰＫＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇＤｅｐｔｈＳｏｕｎｄｅｒｉｎＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＴｏｐｏｇｒａｐｈｉｃＳｕｒｖｅｙ

GPS-RTK联合测深仪在水下地形测量中的应用

GPS-RTK联合测深仪在水下地形测量中的应用摘要:水下地形测量具有测量隐蔽、精度控制难度大等特点，因此，对其测量技术的要求较为严格。

本文就介绍了GPS－RTK联合测深仪在水下地形测量中的应用，阐述了利用GPS－RTK与测深技术测定水下地形的基本原理和水下地形测量的基本实施步骤，并通过结合工程实例，对项目实施、数据比较等做了深入研究，为类似工作的应用进行提供参考。

关键词:GPS－RTK；测深仪；应用；原理随着科学技术的发展，GPS－RTK技术已经得到了广泛的应用，虽然这种技术具有测量速度快，精度高等特点，但是这种无验潮模式下的测量方法还无相关规范和技术标准，所以在与测探仪联合应用中，就要注意其工作的实际情况，从而探究出其是否能满足相关规范要求。

本文通过无验潮和传统验潮两种模式下水下地形测量的原理和两种模式下水深测量的数据进行分析，得出该技术在水下地形测量两种测量模式中均能满足相关规范要求。

1 水下地形测量的原理水下地形测量包括两部分:定位和水深测量。

就目前的水下地形测量的主流技术而言，定位采用的是RTK(Real－time kinematic)实时动态差分法，而水深测量采用的是回声测深仪的方法。

这样就可以确定水底点的高程:Gi=H－(D+ΔD) (1)式中:Gi为水底点高程；H为水面高程；D为测量水深；ΔD为换能器的静吃水。

在观测条件比较好的情况下，考虑RTK具备比较高的高程确定精度，同时严格考虑船姿的影响，无验潮模式下的水底点高程可通过下式确定:Gi=H－D－h－Δa (2)式中:Gi为水底点高程；H为GPS相位中心的高程(通过RTK直接确定)；D 为测量水深；h为GPS接收机天线相位中心距换能器面的垂距；Δa为姿态引起的深度改正。

2GPS-RTK联合测深仪水下地形测量的基本作业步骤水下地形测量作业系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通信链和便携式计算机及相关软件等组成。

测量作业流程大体分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集和数据的后处理。

GPS—RTK技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用

文章编号：１００８ —３７８２（２０１３）０２ —００４２ —０３
ＧＰＳ — ＲＴＫ技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用
卢吉锋，冯雪巍。，徐
（１．沧州水利勘测设计院，河北沧州
３外业数据采集实施布骤
３．１ＧＰＳ — ＲＴＫ基站架设
将ＧＰＳ基准站架设在已知点控制控制点上，设置好参考坐标系、投影参数、发射问隔及最大卫星使用
数。转换四参数（该参数为ＷＧＳ８４坐标与北京６３坐标转换参数），输入基准站坐标后设置为基准站。
得了较好的效果。
１水下地形测量作业系统的组成
水深测量的作业系统主要由ＧＰＳ — ＲＴＫ接收机、中海达ＨＤ３７０数字化测深仪、数据通信链和便携式计
算机及相关软件等组成。测量作业主要包括测前准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理和最终输出水下地形图。
大的提高了测量效率。
关键词：ＧＰＳ — ＲＴＫ技术；数字测深仪；水下地形测量
中图分类号：Ｐ２２８．４文献标识码：Ａ
水下地形测量工作主要包括定位和测深。传统的测量方法是利用全站仪等仪器获得水下地形点的平面坐标，利用测深杆和回声测深仪等方法获得该点的水深数据，然后推算相应位置的水下高程，从而确定一点的三维坐标。随着ＧＰＳ — ＲＴＫ技术的快速发展，使水下地形测量方法产生了质的飞跃，这种方法是利用ＧＰＳ — ＲＴＫ技术测定一个点的平面位置、水面高程的同时，利用数字测深仪测量的该点的水深数据，直接计算得到该点的三维坐标，其测量的数据直接应用到绘图软件中成图。２０１２年沧州水利勘测设计院承担了北京市水库除险加固工程共１６座水库１：２０００地形图测量的任务，在各库区水下地形测量时使用中海达ＨＤ３７０数字测深仪和ＴｒｉｍｂｌｅＧＰＳ～ＲＴＫ测量库区水下地形，取

浅谈GPS RTK配合测深仪在水下地形测量中的应用

点被应用到许多测绘领域。
４．作业依据：１０１０００．１２ ①《＂０：０：０地形图图式｝Ｂ９９１９；．１０１５２Ｇ￣７２— ９５ ②《工程测量规范｝Ｂ０２－０７ ③《：０１００１００Ｇ５０６２０；１０：０２０地形测量规５１：范（外数字成图）行》 ④ 《球定位系统（Ｐ）４规范｝Ｂｒ野试；全ＧＳ￣量Ｇ／
１３４— ０。８１测量两部分，一般测量采用全站仪定位，测量工作受气象的影响较大，外业测量工作难度大。采用南方灵锐￥６８双频ＧＳＰ接收机配合数字测深仪，困扰水上测量工作的问题便得到解决。
２ＧＰＫ原理．ＳＲＴ
２１ＲＫ的基本原理．ＴＲＫＲａＴｍｉｍｔ）Ｔ（ｅｌｉｅｎａｃＫｅｉ是实时动态载波相位差分。其设备是在两台静态型测量仪器问加上一套无线电数据通讯系统（数据链）将相对，独立的ＧＳ信号接收系统连成一个有机整体。Ｐ２２ＲＫ系统组成和方法．ＴＲＫ系统由一个基准站。Ｔ若干个流动站及通讯系统组成。基准站包括ＧＳ收机，Ｐ天线，线电通讯发射设备，ＧＳＰ接ＧＳ无供Ｐ接收机和无线电通讯设备使用的电源及基准站控制器等部分。一个流动站包括ＧＳ天线，ＰＰＧＳ接收机，电源，线电通讯接收设备及流动站无显示控制器。在ＲＫ作业模式下把需要的数据输入控制手簿，如基准站的坐Ｔ标、高程、坐标系转换参数、准面拟合参数等；水流动站接收机在若干个待测点上设置。基准站与流动站保持同时跟踪至少４颗以上的卫星，基准站不断地对可见卫星进行观测，将接收到的卫星信号通过电台发送给流动站接收机，流动站接收机将采集到的ＧＳ观测数据和基准站发Ｐ送来的信号传输到控制手簿，组成差分观测值，进行实时差分及平差处理，实时得出本站的坐标和高程。哒比ＧＳｆＰ静态、快速静态定位需要事后处理来说，其定位效率大大提高。以ＲＫ技术一出现，所Ｔ其在测量工作中的应用立刻受到作业人员的重视和青睐。

GPS RTK与数字测深仪联合技术在水下地形测量中的应用

２嬲量系统的组成和工作德程２１系统的组成．水下地形测量系统由岸台系统、船台系统与数字化成图系统三部分组成。其中岸台系统有ＧＳ岸台接受机、数据发射电台、电瓶及数据发射天Ｐ线组成：台系统包括ＧＳ船台接收机、数据接收电台、数字化测深系统、船Ｐ测量导航软件等设施。２２系统的工作流程．水下地形测量系统的工作流程一般为：在岸上已知控制点设置一台ＧＳＰ接收机作为基准站（岸台）另一台ＧＳ收机与数字测深仪连接后设置在测船上，Ｐ接作为流动站（台）船。岸台、船台ＧＳ收机同步接收卫星的数据信号，准Ｐ接基站的电台持续不断的发射差分信号，而流动站电台则不断的接收参考站的差分信号。测量导航软件实时解算出船上流动站的位置坐标，同步记录测深仪测并得的水深数据。采集的水下地形数据经过内业检查、处理后进入数字化成图系统，自动绘制出水下地形图。３测量应用实倒为了满足巢湖日益发达的水上交通，需对巢湖原有航道进行拓宽，在设计时需测量ｌ２０：００的水下地形图，进行航道水下地形测量。遂３１测区系统精度校核．为了得到可靠的水下三维数据，在进行水下测量前，们需先对ＲＫ量我Ｔ测精度进行检验。首先在流动站仪器中建立可靠的平面及高程转换关系。本，次工程采用南方处理软件计算出来的七参数。在进行测量前要校核部分控制点的静态平面成果及水准高程成果，误差范围内即可进测量了。ＲＫ校核在Ｔ其他已测量水准高程的控制点，面误差和高程误差均小于５ｍ。由此可见平ｃ整个测区的拟合成果是可靠的。表一为ＲＫ测量点与已知点的检核差值。Ｔ

GPS结合测深仪在水库水下地形测量中的应用

GPS结合测深仪在水库水下地形测量中的应用摘要：本文以象山县大塘港水库为例，主要对GPS-RTK测量技术及水深测量系统、GPS结合测深仪的测量原理、测量仪器的配置、GPS结合测深仪实施水下地形测量、GPS结合测深仪测量优点以及测量注意事项进行了研究和分析。

关键词：GPS；测深仪；水库；水下地形测量引言在城市建设中，水下地形测量工作是基础，它能够提高城市的防治、航运能力等。

另外，水下地形测量在水库工程中也是比较基础的一项工作。

水下地形测量就是利用测量仪器将水地点的三维坐标过程确定下来，传统水下地形测量主要是用经纬仪、水准仪等一些仪器来进行，每次测深操作测深开关的操作都需要操作人员亲自来做，同时向各测站发送施测信号主要是通过对讲机来进行。

各测站受到信号同时将其记录下来，经过计算，描绘成水下地形图。

传统的这种测量方式需要很多人员的支持和配合，人员较密集，工序较繁琐，工作人员工作强度大、效率低，并且难以保证精度。

随着电子技术的快速发展，GPS结合测深仪成为了水下地形测量的重要工具。

本文以象山县大塘港水库为例，主要对水库水下地形测量进行分析，为满足工程可行性研究阶段的需要，对库区进行1∶1 000水下地形图测量。

1.GPS-RTK测量技术及水深测量系统1.1 GPS-RTK测量技术GPS-RTK测量技术是一个实时动态定位技术，此技术是建立在载波相位观测基础上，对于流动站在既定坐标系中实时的三维坐标数据，此技术能够给予提供，在一定范围内，精度可达到厘米级。

GPS-RTK测量系统主要包括基准站接收机、电台、移动站接收机。

如果在CORS基站网络服务范围内有测区存在，那么测量工作就可以运用网络RTK技术来开展，从而就可以将基准站接收机部分省去。

1.2测深系统测深系统主要的组成部分包括工控电脑、水深采集软件、测深仪。

测深系统为了能够使换能器产生的蜂鸣噪音得以降低，其具有变频功能，并且还能够使回声强度增强，深测仪的测深性能得以提高。

GPS-RTK技术在水下地形测量中的应用

第33卷第6期2010年12月测绘与空间地理信息G E O M A T I C S&SPA T I A L I N F O R M A T I O N T E C H N O L O G YV01．33．N o．6D ec．，2010G PS—R T K技术在水下地形测量中的应用段文生1，高成东2，左春雷2(1．辽宁省测绘产品质量监督检验站。

辽宁沈阳110034；2．中冶沈勘工程技术有限公司．辽宁沈阳110016)摘要：主要介绍了应用G PS—R TK结合测深仪进行水下地形测量的基本方法、设计思路以及提高精度保证数据可靠性的注意事项。

关键词：R T K；G PS；水深测量中图分类号：1：'228．4文献标识码：B文章编号：1672—5867(2010)06—0080—02A ppl i cat i on of G PS-—-R T K i n U nder w at er T opogr aphi c Sur veyD U A N W en—s hen91，G A O C heng—do n92，Z U O C hun—l ei2(1．T he Sur v eyi ng an d M appi ng Pr odu ct Q ual i t y Su pe r v i s i ng an d I ns pec t i on St a t i on of L i aon i ng P r ovi n ce，Sheny ang110034，C h i na；2．ShenK an E ngi neer i ng&T ec hnol ogy C or por at i on，M C C，Shenyang110016，C hi na)A bs t r ac t：T hi s paper i nt r oduc es ba si c m et h od and de si g n t h ou ght of unde r w at e r t opogr aphi c su r ve y by usi ng G PS—R T K c o m bi ned w i t h dept h so und er，an d t he not es t o en s ur e t he ac cur ac y and r el iabi l i t y al s o be pr ovi d ed．K e y w or ds：R T K；G PS；ba t hym e t r i e su r ve yO引言随着科技的发展，G P S的应用范围越来越广，特别是R TK实时动态测量技术的出现给传统的测量带来革命性的变化，R T K技术以其快捷、方便的特点在工程测量、城市测量以及水下地形测量中发挥着优势。

浅谈GPS结合回声测深仪在水下地形测量中的应用

以在０．３～０．８ｍ这个范围。然后，在换能器正上方
（５）测量时要保证充足的电源，以保证测深仪、计算机的正常工作。三、ＧＰＳ结合测深仪的水下地形测量方法的优点
与传统的水下地形测量作业模式相比较，ＧＰＳ
城市建筑ｌ学者研究ｌＵＲＢＡＮＩＳＭＡＮＤＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥｌＳＣＨＯＬＡＲ仪在水下地形测量中的应用
ＤｉｓｃｕｓｓｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＰＳＣｏｍｂｉｎｅｓｗｉｔｈＥｃｈｏＳｏｕｎｄｅｒｉｎｔｈｅＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＴｏｐｏｇｒａｐｈｉｃＳｕｒｖｅｙ
■ 刘伟倬 ■ ＬｉｕＷｅｉｚｈｕｏ
【摘要】本文介绍了ＧＰＳ — ＲＴＫ结合回声测深仪进行水下地形测量的原理，结合工程实践，分析了该方法在工程实践应用中的作业方法和注意事项，并与传统测量进行了比较，
总结了ＧＰＳ结合回声测深仪在水下地形测量中的优点。
ｈｅｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｏｓｕｍｓｕｐｔｅｈａｄｖｎｔａａｇｅｓｏｆＧＰＳ
首先在距船头ｌ／３～１／２船长处安置测深仪的换能器，为了避免发动机运转时的震动以及航行时产生的浪花对测量的影响，换能器的入水深度一般可
ｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄｎａａｌｙｚｅｓｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｅｃｒａｕｔｉｏｎｓ

GPS—RTK与数字测深仪在水下地形测量中的应用

在导航软件中正确输入ＷＧＳ４坐标与当地坐８标系统的转换参数。利用导航软件指挥测量船按照预定计划线航行，实时接收ＧＰ — Ｋ数据。测量船ＳＲＴ最大船速不应超过８ｓ以保证测深仪测深数据与ｍ／．ＲＫ观测数据同步记录。Ｔ
不自动启动．避免在断电后自动重新启动发射错误
（台）其观测值和测站坐标信息一起传送给流动电将
站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集ＧＳ观测数据，在系统内组成差分观测Ｐ并值进行实时处理，以获取其三维坐标。水下地形测量的目的就是要获取水下地形点的平面坐标及高程。采用ＧＳＲＫ作业模式时，Ｐ．Ｔ为保证ＧＳ相位中Ｐ
成本的优势得以体现关键词：下地形测量；ＳＲＴ数字测深仪应用水ＧＰ．Ｋ：
ｌ引言
随着测量技术的发展，目前广泛使用的水下地形测量技术已定型于ＧＰＳ获取平面坐标．测深设备获取水深数据，并根据水位面的高程来反算水下地形点高程的基本模式。ＳＲＫ技术能够实时地提ＧＰ — Ｔ
程为：Ｈ（＋）Ｈ＝一ＺＬ。
厘米级精度．为实时获取水下地形点三维信息和实现水下地形测绘自动化提供了条件。应用ＧＰ — ＳＲＫ技术不但可以进行平面位置的精确定位。可Ｔ还用来进行水位面高程的实时测定，从而不用专门测定潮位，有方便、具快捷、简单等特点。在ＧＰ — ＴＳＲＫ作业模式下，基准站通过数据链

GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用

GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用摘要随着gps技术的快速发展，应用于工程测量越来越普及，使用移动测量的用户空间越来越大，方便快捷、高精度和定位准确的性能愈显其优越性，将gps技术与测深仪技术相结合，是水下地形测量技术的一次飞跃，是先进的科学技术在生产活动中的重要应用。

关键词地下地形测量；测深仪；gps-rtk中图分类号p64 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）65-0125-021 概述1.1 水下地形测量的重要性随着工程建设的需要和工程开发，越来越多的需要进行水下地形测量，掌握规划、设计的资料，为工程建设提供技术支撑。

在水利建设中的河道、港口开发、水库库容复核等都要进行水下地形测量，随着社会对海洋的开发利用，海域测量同样越来越多。

在水下地形测量中对质量要求同样越来越高，这就需要在进行水下地形测量中使用新仪器、新技术，来减轻工作人员的劳动强度。

测量工作在防洪减灾中发挥重要作用，具有很大的社会效益和经济效益。

1.2 gps-rtk技术简介gps-rtk系统主要由基准站、流动站、数据通讯系统3部分组成。

gps-rtk是以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术，它实时地获得测站点在特定坐标系中的三维坐标。

流动站是在获得固定解后接收基准站的数据，能够迅速及时的获得所需点的坐标，测量精度达到厘米级，能够满足设计和规划的精度要求。

这样就极大地扩展了作业距离，提高工作效率。

1.3 测深仪技术简介测深仪利用水声换能器发出超声波在均匀介质中直线传播，在遇到不同的介质反射的原理。

在测量时需将换能器发在水下一定位置，垂直向下发射声波并接收水底回波，根据声速和回波时间来确定被测点的水深，通过测得水深获得水下地形、地貌的基本情况，通常情况下水下地形测量采用与陆上统一基准面和坐标系。

1.4 rtk结合测深仪工作机制rtk结合测深仪作业模式就是既采用rtk实时采集的坐标、高程又采用测深仪测得的水深，即h=h0-（h+hi），式中，h为河底高程，h0为水面高程，h为换能器吃水深，hi为换能器底部到河底的水深。

GPS和测深仪组合系统在水下地形测量中的应用

该平面位置处的水深数据发送到ＰＰｃ，ｃ根据观测的水面高程计算出该平面位置处水下点的高程坐标，
黄勤石银涛，
（．１中铁十七局集团第六工程有限公司，福建福州３０１２河南理工大学测绘与国土信息工程学院，５０４；．河南焦作４４０）５０３
摘要：介绍了利用ＧＳ与数字测深仪组成的水下地形测量系统的工作原理，Ｐ分析了利用该系统作业时的外业数据采集、内业数据处理过程，并结合工程实例探讨了实际应用中应注意的相关问题。
第１卷６
第３期
山东交通学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＩＪＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＴＹＩ
Ｖ０．６Ｎｏ３１１．
Ｓｐ２０ｅ．０８
２００８年９月
ＧＳ和测深仪组合系统在水下地形测量中的应用Ｐ
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仪获得该点处的水深，终解算出与该点垂直对应的水下地形点的三维坐标。最该系统的工作原理是：ＧＳ流动站的天线与测深仪的换能器安置在同一平面位置，将Ｐ同时布置在一条小船上，证ＲＫ的数据与测深仪数据同步传输到Ｐ作业时流动站根据基准站通过电台发送的改保ＴＣ，正数实时改正自身的测量值，得点位的厘米级精度的平面坐标并实时传送到Ｐ同时数字测深仪获取获Ｃ，

GPS-RTK配合数字测深仪在水下地形测量中的应用

面高程：ｓＨ
、
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地形点高程
＜换能器探头》
水深Ｄ
—
ห้องสมุดไป่ตู้
始化成功出现点固定解的值。然后将参考椭球系设置为１５４北京坐标系，完成投影参数设置（央子午线９中１。７，高斯投影３带）１。，并输入七参数。设置完成后，用
３实例验证条件限制，而且工作效率很低。３１工程概况．随着电子声纳、Ｓ全球定位系统）技术的发展，ＧＰ（等埠港新港液货运输专用码头位于淮河南岸蚌埠市禹ＧＰ — ＴＳＲＫ与数字测深仪相结合的三维数据采集、传输、处距蚌一期）下理的自动化测量数据处理系统克服了上述方法测量中的会区宋家滩，蚌埠闸下游约４公里，埠新港（蚌０万吨，设建种种条件限制，且大幅度提高作业效率和减少劳动强度，游。埠港液货运输专用码头设计吞吐量为２１个３０吨级兼顾５０吨级液货泊位，００采用浮码头结构型同时精度也得到了有利的保证与提高，实现了水下测量的式。为满足港口设计要求，院承接了此次水下勘测任务。我自动化、字化和系统化。数３２控制资料．本文简单阐述ＧＰ — ＴＳＲＫ技术的工作原理及方法，并本次测量利用已有控制点为淮河干流蚌埠段控制点通过实例验证新技术的优越性，为深入类似水下地形测量ＢＧ１ＢＧＢ、Ｂ２和Ｆ４８２，淮北大堤蚌郊段竣工测量图根控提供参考。制点Ｂｔｌ。平面坐标系采用１５Ｊｇ２４年北京坐标系统。高９２ＲＫ技术及水深测量原理Ｔ程基准采用１８９５国家高程基准，淮河干流蚌埠段七参数。ＲＫ系统是由一个基准站、干个ＧＰＴ若Ｓ接收机、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成。ＲＫ的工作Ｔ原理是将一台接收机设置为基准站，一台或几台接收机另设置为流动站，准站与流动站同时接收同一时段、基同一

GPS结合测深仪在水下地形图测绘中的应用

GPS结合测深仪在水下地形图测绘中的应用发表时间：2015-12-03T15:52:26.977Z 来源：《基层建设》2015年17期供稿作者：赵理叶浩张俊杰林钊明林观土（通讯作者）[导读] 华南农业大学资源环境学院因为航行的需要，在测绘领域很早就有了各种勘测水下地形的经验，在实际运用中又根据大量经验总结了一些比较高效率的方法。

华南农业大学资源环境学院广东广州 510642摘要：水下地形测量是工程测量的一个重要组成部分，随着科学技术的发展，产生了一些新的测量方法并逐渐取代了传统方法，在介绍GPS结合测深仪进行水下地形测量的原理、测量精度的分析的基础上，引入工程应用实例，阐释了该方法在工程实践中的应用步骤和所要注意的事项，并与传统测量方法作比较，总结了GPS结合测深仪在水下地形测量中的优势并利用ArcGIS软件对水底地形图进行分析。

关键词：GPS 测深仪；水下地形图；精度分析；ArcGISAbstract：Underwater topographic survey plays an important role in the engineering survey.Along with the technical development in science，generates some new measure methods and gradually replaced the conventional measure methods.This paper introduces the principles，precision analysis of underwater survey using GPS and echo sounder.The author combines with the practical of engineering，and narrates the methods and cautions in the application of engineering practice，and compares with the conventional measure methods to sum up the advantages of GPS combines with the echo sounder in the underwater topographic survey，and also use ArcGIS to analyze the underwater topographic map.Key words：GPS，echo sounder，underwater topographic map，precision analysis，ArcGIS0 引言随着国民经济快速发展，各种工程建设蓬勃发展，对施工各个阶段的测量要求越来越高，需要更精准，特别是一些水下地形测量应用越来越多。

浅析GPS-RTK结合测深仪在水库水下地形测量中的应用

浅析GPS-RTK结合测深仪在水库水下地形测量中的应用佚名
【期刊名称】《区域治理》
【年(卷),期】2018(000)050
【摘要】水下地形测量是工程测量中的一种特殊测量,主要是测量江河、湖泊、水库、港湾和近海水底点的平面位置和高程,用以绘制水下地形图的测绘工作,受外界干扰较大,精度难以得到保证.本文首先对水下地形测量工作原理进行了介绍,然后结合工程实例,对GPS-RTK结合测深仪在水库水下地形测量中的应用方式进行探究,以期为类似工程提供借鉴.
【总页数】2页(P168-169)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.GPS结合测深仪在水库水下地形测量中的应用 [J], 陈茂
2.GPS-RTK配合数字测深仪在水下地形测量中的应用分析 [J], 吴达;汪亮;
3.GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用 [J], 杨慧;武宜壮
4.GPS-RTK技术结合HiMAX数字化测深仪在测量水下地形中的应用 [J], 文小勇
5.浅析GPS-RTK结合测深仪在水库水下地形测量中的应用 [J], 王宁
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GPS-RTK配合数字测深仪在水下地形测量中的应用
作者：陈祥
来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2012年第07期
摘要：文章简要介绍了GPS RTK技术结合数字测深仪的工作原理及方法，并结合工程实例分析了利用该系统作业时的外业数据采集、内业数据处理过程，探讨了实际应用中应注意的相关问题，并得出一些经验性结论。

关键词：GPS-RTK技术数字测深仪水下地形测量
1 概述
河道测量是在防御水害、兴修水利的过程中逐步发展起来的，是河流治理和开发的基础。

河道测量主要是河道水下地形的测量。

水下地形测量就是利用测量仪器确定水底点的三维坐标的过程。

河道水下地形测量的传统方法是先在沿河岸布设一定数量的控制点，然后采用经纬仪配合测距仪、全站仪等获取水下所需测点的平面位置，利用测深杆、测量锤、回声测深仪等获得该平面位置处的水深，而获得水下点的三维坐标。

该方法不仅受仪器精度、距离、天气、通视及通讯等条件限制，而且工作效率很低。

随着电子声纳、GPS（全球定位系统）等技术的发展，GPS-RTK与数字测深仪相结合的三维数据采集、传输、处理的自动化测量数据处理系统克服了上述方法测量中的种种条件限制，且大幅度提高作业效率和减少劳动强度，同时精度也得到了有利的保证与提高，实现了水下测量的自动化、数字化和系统化。

本文简单阐述GPS-RTK技术的工作原理及方法，并通过实例验证新技术的优越性，为深入类似水下地形测量提供参考。

2 RTK技术及水深测量原理
RTK系统是由一个基准站、若干个GPS接收机、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成。

RTK的工作原理是将一台接收机设置为基准站，另一台或几台接收机设置为流动站，基准站与流动站同时接收同一时段、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。

然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给公视卫星的流动站接收机，精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站准确的实时位置。

目前RTK平面精度可以达到1cm左右，满足水下地形测量需求，这样通过
RTK测定水下点的平面位置，取代了以往的全站仪等仪器测量平面位置的传统方法。

通过测深仪测得该点位置的水底水深。

如下公式（1）可以算的该水下点的高程：
Hd=Hs-D (1)
其中，Hd为水下地形点高程；Hs为对应处的水面高程；D为由测深仪测得的水深（图1）。

这样可以通过RTK技术与数字测深仪结合形成一个水下地形测量系统，来获取水下地形点的三维坐标。

3 实例验证
3.1 工程概况
埠港新港液货运输专用码头位于淮河南岸蚌埠市禹会区宋家滩，距蚌埠闸下游约4公里，蚌埠新港（一期）下游。

蚌埠港液货运输专用码头设计吞吐量为20万吨，建设1个300吨级兼顾500吨级液货泊位，采用浮码头结构型式。

为满足港口设计要求，我院承接了此次水下勘测任务。

3.2 控制资料
本次测量利用已有控制点为淮河干流蚌埠段控制点BBG1、BBG2和F842，淮北大堤蚌郊段竣工测量图根控制点BJtg12。

平面坐标系采用1954年北京坐标系统。

高程基准采用1985国家高程基准，淮河干流蚌埠段七参数。

3.3 外业施测
3.3.1 测前准备
本次测量采用中海达GPS-RTK配合中海达数字化测深仪HD-31;将中海达GPS-RTK系统的基准站架设在地势较高、开阔的地方并开机，设置完成后可以看到基准站接收机和电台都在发射信号。

断开手簿与基准站的连接，将其与流动站接收机连接起来，并设置流动站直到初始化成功出现点固定解的值。

然后将参考椭球系设置为1954北京坐标系，完成投影参数设置（中央子午线 117°，高斯投影3°带），并输入七参数。

设置完成后，用BBG1对RTK进行点校正，并校核BBG2、F842得出校核误差是在测量限差规定的范围内后，即可进行测量。

3.3.2 港口水下地形测量
选择合适的测量船并固定好测深仪换能器，测深仪主机放在驾驶仓中，通过数据线与换能器相连，再利用HD-31自带的NAV310测量软件，把GPS接到测深仪后面的串口(COM1或
COM2)后，正确设置好换能器吃水深度、GPS天线中心到水面的距离、声速等各类参数。

测深软件获取水深值由测量软件直接调用，实现零延迟传送，水深和定位达到了同步。

正确设定好GPS参数，有效定位解设为RTK固定解。

开始测量前必须对测深仪进行水深校核（表1）。

通过比较得出测深仪符合施测要求。

开始测量，调出计划线，根据计划线指导测量船的航行方向，并同步采集记录测量数据。

表1 测锤的量测深度和测深仪量测深度数据比较表
3.3.3 作业中需要注意以下几个问题：
①测站架设在四周视野开阔，高度角15°以上不允许有成片的障碍物存在，远离大功率发射源、高压线、变压器等减少信号干扰；对测站供电的电瓶一定要有足够的电量。

②根据卫星星历预报，选择几何图形强度因子较小、卫星数量较多的时间段进行测设。

流动站天线尽可能保持垂直，以确保测设出的数据是固定解。

③根据测图比例尺及任务要求布设一系列间距为25m平行测线，测深仪采点间距设置为5m一点，在靠近水边和地形变化起伏较大的地方，测点密度相应增加。

④测前、测后严格检查各控制点的坐标，并仔细检查RTK点校准的H残差和V残差值，看其数据是否在限差允许的范围内。

⑤测深时，测船应匀速行驶，不能过快，否则可能影响测深精度；在风浪引起测船颠簸造成回波线起伏变化达0.3m应停止测深作业。

3.3.4 数据后处理
测量结束后，将所采集数据进行后处理。

包括水深取样、综合改正输出、数据合并等，最后通过数据格式转换生成所需.DAT文件（表2）。

表2 水深数据后处理示意表
将处理好的DAT数据展到CASS7.0成图软件上，并绘制水下地形图(图2)。

3.3.5 通过蚌埠新港码头水下地形测量实例表明，利用GPS-RTK和数字测深仪组合系统对水下地形进行测量具有诸多传统测量方法无法比拟的优势：
①GPS RTK实时动态功能，实现了淮河河道水下地形测绘的自动化、数字化和系统化。

由于GPS不受昼夜、天气等环境的影响，可以全天候进行测量，能够满足淮河防汛及险工险段急需测量要求，避免延误测量时机。

②自动化程度高，操作者劳动强度小；从数据采集、数据处理和地形图的生成，可实现自动化，与传统的测量方法相比，大大降低了劳动者的强度。

③GPS RTK+数字测深仪具有自动导航功能，及时的显示出测船所在的位置与断面的偏离距，可以使航向得到及时的调整。

④GPS RTK作业有着极高的精度，观测速度快，平面定位方便，非常适合于大规模的水下地形测量。

⑤运用GPS RTK技术测量得到的三维数据形成了相应的电子文件，这些数据便于保存和方便其他工程或建立工程管理数据库使用。

也为港口水下工程施工提供了理想的、精确的数据源。

3.4结论
河道水下地形测量一直是比较难以解决的问题，传统方法费时费力，受外界因数影响较大，精度得不到保障。

而GPS-RTK结合数字测深仪很好滴解决了这个问题；改变了传统的水上测量作业模式，彻底实现了从数据采集至最后成图的高度自动化，大大提高了劳动效率，为即将开展的淮河大断面测量提供了参照。

参考文献:
[1]赵建虎，张红梅.水下地形测量技术探讨[J].测绘信息与工程，1999，88(4):22-26.
[2]梁开龙.水下地形测量[M].北京：测绘出版社，1995.
[3]王建.RTK GPS技术在水深测量中的应用初探[J].2003（2）：26～28.
[4]闫新.GPS RTK技术在水下地形图测量中的应用[J].，2008。