GPS RTK无验潮测深在水下地形测量中应用

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GPS-RTK无验潮技术在围海工程水深测量中的应用

GPS-RTK无验潮技术在围海工程水深测量中的应用

时候通过测深纸上打出的线和软件里的数据比较改正,以测深纸上的为主。这样 一天如果测了几十公里的话内业工作量也会很大,因此我们一般情况下主要看一 些特征点,如果错误的比较多的情况下就需要一一比较。在以上的工作完成时就 需要排序和图形的输出了。排序主要是剔除一些比较密集的点,手动下线的时候 有时会多打出一些点,这样就使有些点重合在一起看不清楚。排序的时候设置好 排序半径就会在该半径范围内只有一个点,这样就没重合了。排序完成后便可图 形输出工作。
2 GPS-RTK 无验潮技术工程实例的操作流程
2.1 架站 首先架设基准站 1、基准站架设在控制点上,Байду номын сангаас控制点通过水准联测具有比较
精确的高程数据。基准站通视良好,无障碍物等影响因素。基站站天线对中误差 不大于±5cm。测船流动站的架设流动站安装在换能器上方,且保持垂直。固定良 好,确保安全。 2.2 测前的准备工作
械负载或电源电压等发生变化,导致设计转速与实际转速不一致。这样,仪器测
得的深度( Zs )就不等于实际水深( Z0 )。由于 ns ¹ n0 所造成的测深误差称为转速误
Z Z DH 差。要求得实际水深 0 , s 需加上转速修正数(
v ),即有:
Z0 = Zs + DHv
(3-1)
DH v
=
Z
s
(V0 Vn
2.1 求取转换参数: 第一步先在已知点 A 上架设 GPS,并设置相关参数如投影参数、参考坐标系、 发射间隔及最大卫星使用数,差分电文数据格式等,然后输入该点的 WGS-84 坐 标和当地坐标,并把该点设置为基准站。第二步在已知点 B 上架设 GPS,并设置 好相关参数,输入该点的 WGS-84 坐标和当地坐标。通过 A、B 两点的 WGS-84 坐标和当地坐标求得转换参数。 2.2 建立任务: 设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。 2.3 绘制测量计划线:绘制测量计划线在外业数据采集过程中是必不可少的环 节,在 HypackMax 软件测线编辑器中生成测线文件主要用来指导测量船采集水深 数据时的航行路线。 2.4、换能器的固定,吃水线的确定。GPS 流动站测前比对,确定正确的坐标 和高程。测船安装 GPS,FreeSurvey:4-流动站设置(天线高类型、差分信号类型、 电台类型、数据端口设置)。数据输出至电脑(FreeSurvey:→5-ZMax 应用程序→ 数据输出→GGA、VTG→端口选择→发送) 2.3 测量工作 首先打开 HY1600 测深仪,打印参数,校正声速 然后进行工控电脑设置。再 打开 HYPACK 软件,新建项目,并添加计划测线文件,设置 GPS 软件信息和 HYPACK 软件信息主要包括端口信息、参数信息、驱动程序配置、测试有无数据 等。然后开始测量工作 2.4 现场原始数据检查 当结束了一天的外业测量,回到办公室突然发现几条线的数据没有被记录, 这是最槽糕的事情。所以在测量现场都应在主窗口检查一下原始数据,看是否有 问题。 2.5 测量成果内业数据处理及成图 HypackMax 软件内业的处理主要是针对一些测量过程中的“假水深”,假水深 主要是 RTKGPS 的失锁、测深仪在工作时因换能器受波浪及水下悬浮物的影响会 产生错误的数据。RTKGPS 的失琐和测深仪在工作时因换能器受波浪及水下悬浮 物的影响会产生错误的数据使此刻的潮位出现很大的偏差,对于不对的值就需要 在内业中逐一改正。对 RTKGPS 失锁造成的潮位错误会在 HypackMax 软件里判断 出来,潮位的变化是随时间变化的,同一时间段的潮位变化是有规律的并且相差 并不会很大,错误的瞬时潮位会和这一段的其它值相差很大,这样我们结合这一 时间段的潮位来改正错误。除了潮位错误以外还有其它的,这些就需要在内业的

GPS-RTK技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用

GPS-RTK技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用

GPS-RTK技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用魏大泉【摘要】在进行水下地形测量的过程中,采用GPS-RTK技术是比较常见的。

主要是由于这种技术类型本身的先进性比较强,可以相关的数字测深仪设备相互结合。

操作方式比较简单,而且准确性比较突出。

在具体的应用中,工作人员可以严格地按照设计的原则来进行水下的地形的特点进行掌握。

采用这种先进的测量技术作为辅助,可以将相关的数据直接应用到制图软件当中,不仅保证了数据采集的精准度,还推进了测量设备的高效应用,本文中,笔者主要对GPS-RTK技术在水下地形测量工作中的应用情况进行深入介绍,仅供参考。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)025【总页数】1页(P109-109)【关键词】GPS-RTK测量技术;数字测深仪;水下地形测量【作者】魏大泉【作者单位】黑龙江省航务勘察设计院,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文具体来说,水下地形测量工作的主要工作内容包含两个方面的内容,第一是定位,第二是测深。

从传统的测量方式中可以看出,主要是采用全站仪等设备来对水下的地形进行测量,进而获得科学准确的坐标,然后根据测深杆设备的测量来获得具体的深度数据。

然后根据相对比较明确的位置来对水下的高程进行明确。

现如今,随着GPS技术的高效发展,水下地形测量效果也得到了高效地改进,最终成图的精准度也比较大。

1 水下地形测量作业系统的组成从水下地形测量工作中可以看出,在整个测量系统中涉及到的设备较多,其中包括GPS-RTK测量接收机,数字化测深仪和便携式的计算机设备等。

具体的测量工作主要包括几个不同的阶段,第一是测前的准备,第二是数据的采集测量,第三是水下地形图的设计。

2 测前准备在这一阶段中,工作人员的主要工作内容就是求得转换参数。

在具体的准备工作中,主要是应用测区内部的几个平面位置,相关的高程控制点和相关的经纬度参数。

在实际的测量工作中,主要采用的是RTK软件来获得具体的参数,这些参数是测深仪在测量的过程中所需要的主要参数。

GPS—RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的应用

GPS—RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的应用

GPS—RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的应用本文将对GPS-RTK无验潮测深技术的工作原理及其在水深测量中的应用优势进行阐述,并结合案例进行探讨;对影响测量精度的因素进行分析并提出相应的解决对策。

标签:GPS-RTK无验潮测深技术内河水深测量0引言近年来,随着GPS技术在测绘中的应用,GPS-RTK无验潮测深技术在内河水深测量中已被逐渐的应用起来。

传统内河水深测量一般采取交会定位,受到时空等诸多限制,而GPS技术不受时空等限制实现全天数据采集。

在内河水深测量中适宜的工况下应用GPS-RTK无验潮测深技术,大幅提高了作业效率,实现了操作自动化,提升了测量精度,有效降低了测量人员的工作强度。

1内河水深测量的相关概述1.1 GPS-RTK的工作原理GPS通过精准的定位,把实时性的载波进行相位差分并获得实时动态。

基准站需要观测记录GPS数据,并将坐标数据传输至流动站;流动站同步跟踪观测GPS数据,并把收到的基准站数据输入系统进行分析和处理。

对采集和接收的数据进行实时载波相位差分处理,最后计算出精准的定位信息。

差分处理法是RTK 技术中最为主要的数据处理方法。

1.2 GPS-RTK无验潮测深技术无验潮测深技术包括GPS RTK定位系统和测深系统,定位系统负责采集天线相位中心的当前平面坐标,并根据天线相位中心的高程推算换能器底部的高程;数字化测深仪负责测量换能器底部至河床的水深,通过简单的数学运算即可算出河床底部测量点的平面坐标及高程。

便携式计算机用于设置测深、定位设备进行同步观测记录,内业通过改正形成水下地形图。

2GPS-RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的优势GPS-RTK无验潮测深技术大大提高了作业效率和测量精度,实现了厘米级的精度。

无验潮测深技术也不用再进行验潮站的水位记录,对潮位起伏大的水域其测量精度和准度更高。

3某内河水深测量分析3.1测区情况某地区为保护居民和行船的安全拟建一座防波提。

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用 史卫锋

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用 史卫锋

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用史卫锋摘要:在定位精度上GPS-RTK 技术越来越高,其数据传输也越来越远的距离,而且可靠性也渐渐提高。

所以,在河流、湖泊等各种型的项目中,运用GPS-RTK 技术实施水下地形的测量也越来越广泛。

在测量水下地形时运用 GPS-RTK 技术能够有效地完成测量数据传输的全自动化,使野外测量人员的工作难度降低,使在测量时发生的人为故障减少,进而有效地提升水下地形测量的工作效率。

关键词:水下地形测量;RTK-GPS;无验潮引言目前,随着中国社会经济的持续发展,中国的科学技术也在持续地提升,水下地形的测量技术也在持续地改善并提升。

这几年来,随着GPS技术的发展和其在测绘中的广泛运用,测绘工作有了全面革新,运用GPS-RTK技术实施水下地形测量,不仅让野外作业劳动强度减轻了,更极大提升了内外业工作的效率和精度,值得推广。

1、GPS RTK水下地形测量原理1.1 水下地形测量系统的组成由岸台体系、船台体系和数字化成图体系三部分组成水下地形测量系统。

当中由GPS岸台接收机、数据发射电台、电瓶和数据发射天线组成岸台体系;船台体系包含GPS船台接收机、数据接收电台、数字化测深体系、测量导航软件及电脑等设施;数字化成图体系关键为部分软件与打印设备,把采集的水下地形数据处理后,自动绘制出水下地形图并打印出图。

1.2系统的工作流程水下地形测量系统的工作程序通常为,首先设置一台GPS接收机在岸上的已知控制点上作为参考站(岸台),另一台GPS接收机和测深仪、计算机连接后在测船上作为流动站(船台)设置。

卫星的数据信号由岸台、船台GPS接收机同步接收,参考站的电台连续持续的发射差分数据信号,而流动站电台则持续的接收参考站的差分数据信号,测量导航软件实时的解算出船上流动站的部位坐标,并对测深仪测得的水深数据进行同步记录。

采集的水下地形数据经内业检验、处理后进入数字化成图体系,自动绘制出水下地形图。

_GPS-RTK配合测深仪在水下测量中的应用

_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

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。

测深仪与GPS组合在水下地形测量中的应用

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-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

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-RTK1 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 RTK无验潮水下地形测量的应用

GPS RTK无验潮水下地形测量的应用

GPS RTK无验潮水下地形测量的应用
姜信东
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2017(029)011
【摘要】介绍了GPS RTK+超声波回声探测仪无验潮水下地形测量的基本原理及作业流程.该方法不用专门测定潮位,直接利用GPS RTK+超声波回声探测仪测量技术,辅之以姿态改正和补偿,从而获得高精度的水底地形点的平面位置和高程.以万科(惠东平海双月湾项目)双月湾内、外海的水下地形测量及内海淤泥厚度的测量工程为例,GPS RTK无验潮+超声波回声探测仪水下地形测量结果进行了分析.结果表明,综合运用GPS RTK无验潮+超声波回声探测仪技术进行水下地形测绘,其精度达到规范要求,工作效率和经济效益明显得到大幅度提高.
【总页数】3页(P145-147)
【作者】姜信东
【作者单位】深圳市工勘岩土集团有限公司,广东深圳518057
【正文语种】中文
【中图分类】P22
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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

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。

无验潮模式下GPS水下地形测量应用[]

无验潮模式下GPS水下地形测量应用[]

无验潮模式下的GPS水下地形测量的应用[] 摘要:本文介绍了无验潮模式下gps水下地形测量的工作原理,着重分析了船体姿态对测量精度影响,归纳总结了该模式下水下地形测量的工作流程和提高测量精度的相关措施,同时结合工程实例验证了无验潮模式下的gps水下地形测量符合绘制大比例尺地形图的精度要求。

关键词:无验潮模式;gps;水下地形测量;精度分析1 引言传统的水下地形测量为了获得每一时刻的潮位,需设立验潮站以进行验潮观测,将观测的潮位资料进行内插,以作为水下地形点高程的起算面。

此方法工作量大,并且当测区超出验潮站的有效作用范围时将难以获得水下地形高程数据。

随着otf技术的日益成熟, 整周模糊度可以在很短的时间内被精确确定, 从而保证了gps 载波相位实时差分技术(rtk)能够在动态环境下获得厘米级的水平定位精度和高程定位精度[1]。

这使得在无验潮模式下采用gps-rtk进行水下地形测量成为可能。

本文通过不同水域的工程实例论证采用gps-rtk作业方式的可行性与可靠性,并且详细叙述了水下地形测量的作业步骤。

2 无验潮模式的水下地形测量原理与方法2.1 工作原理在无验潮模式下,在已知点上架设基准站,同时将gps流动站架设于换能器正上方,利用gps差分测量精确获取流动站相对基准站的相对高差,并通过该相对高差反求流动站的gps相位中心的高程,利用测量所得的gps高程以及测深数据,从而求出水底地面高程[2]。

测量原理如图1所示,图1中,已知点的正常高为,基准站天线高,流动站天线高(gps 天线相位中心到换能器的垂距),测深数据为,基准站gps天线处的大地高和正常高分别为,,流动站gps天线处的大地高和正常高分别为,,高程异常为。

由图1可知,基准站、流动站天线相位中心的正常高为:(2)式中为换能器相对于高程基准面的瞬时高程。

当基准站与流动站之间的距离不是很远 (30km以内) 时,则下式成立(3)顾及式(1)、(2),则为(4)故水底地面的高程为(5)上述测量方法摒弃了传统的潮位观测,实施操作起来简单、快捷,大大提高了工作效率。

GPS RTK无验潮法在水下地形测量中的应用

GPS RTK无验潮法在水下地形测量中的应用
应 用 研 究


。 与 应 用 l
G R K无验潮法在水下地形测量中的应用 P T S
汤 道 运 刘胜 华
( 安徽省长江河道 管理局测绘院 安徽芜湖 2 10 ) 400
摘要 : 文通过 对 G s 量 最新技 术RT 本 P测 K的发展 状 态 分析 , 并结合RT 在 海上 测 量 中的应 用, K 主要 介 绍 了应 用G SRT 技 术进 行 水 深测 P K 量 的 基本 方法 。 时介 绍 了RTK测 量 技 术 特 点 , 业模 式 和 适 用 范 围 、 同 作 思路 及 一 些 注意 事 项 。 关键 词 : P RTK 水深 测 量 G S 中图 分 类号 .V2 . T 2 1 文献 标 识 码 : 1 A 文章 编 号 :0 79 1(0 o .0 80 10 —4 62 1)804 —2 1
大多数RTK G S P 都可 以最高 输 出率 达2 HZ, 0 而测深仪 的输出速 度各种 品牌差别很大 , 数据输 出的延迟 也各不相 同。 因此 , 定位数据 的定位 时刻和水深数 据的测量时刻的时间差造成定位延迟。 对于这 项误差 可以在延迟校 正中加以修正 ( 也可在数据处理时修 正) 。 321T 高程 可 靠性 的 问题 .2 K . R TK高程 用于 测量水位 , 其可信度问题 是倍受关注 的问题 。 在 作业之前可 以把使用R TK ̄ 量 的水 位与潮位表水位进 行 比较 , J J 判
基 准站输 入正确w S4 标、天 线商 ,发射R, 分信 G8坐 T

= 数或七参 数转 换,求得 5 空 间直角坐 标,再转 换成 大地坐标 参 4

l 流动让接收Gs P信号,求取18坐标l r4 G

无验潮技术在水深测量中的运用

无验潮技术在水深测量中的运用

无验潮技术在水深测量中的运用摘要:GPS-RTK测量技术最早用在陆上地形测量,由于其具有精度高,操作便利的特性以越来越多由于水上测量。

于本文主要详细阐述无验潮水深测量即GPS-RTK在水深测量中的运用,以及传统验潮方法作对比,说明无验潮水深技术测量优越性。

关键词:无验潮GPS-RTK 测深运用概述传统水下地形测量大多使用差分GPS解决平面定位问题,采用验潮数据将测深仪采集的水深数据进行改正,归算到所需要的当地理论基面。

再通过时间将平面位置和水底标高匹配,获得测区三维数据。

近几年随着RTK的普及和水上导航测量软件的成熟,一种新型的水上测量方式得到推广,并渐渐成为日后发展的趋势,这就是无验潮水下地形测量方法。

采用GPS-RTK技术,就可以不需要潮位数据,直接获得所需要的三维数据。

1无验潮水深测量原理1.1无验潮水深测量系统组成无验潮水深测量系统主要由GPS-RTK、测深系统、水上导航采集软件三部分组成。

测深系统里面有测深仪、换能器。

1.2无验潮水深测量系统工作原理如图所示,设在某一时刻测深仪采集的水深h2加上船的动吃水h1,就是这一时刻海面到海底的深度,也就是测深仪上显示的数据。

L为GPS天线相位中心到测深仪换能器底部的长度。

这一时刻GPS-RTK可获得该点的的三维坐标数据(X,Y,h3)。

由图很容易计算出这一时刻的海底标高h=[h3-(h1+h2)-L]。

此时提取的(X,Y,h)就是该点的三维数据,也就是最终需要的数据。

式中L 是固定不变的,h1+h2是测深仪实时采集的数据,X,Y,h3是GPS实时采集的数据。

2无验潮水深测量步骤2.1测区内七参数求取求取七参数方式主要有两种。

一种是通过各地的测绘主管部门获得数据。

因为他们了解各个区域的数据资料,可以通过他们是数据计算获得该地区的转换参数;另一种方式是自行求取。

具体做法是在靠近测区的岸边选取不少于4个的控制点,一般5个。

这些控制点应该尽量选取在平坦地区,而且均匀分布在测区内。

GPS—RTK技术在水下地形测量中的应用观察

GPS—RTK技术在水下地形测量中的应用观察

GPS—RTK技术在水下地形测量中的应用观察利用传统落后的测量方法来测量水下地形会使得水深测量数据与水下地形测量点的平面定位有所出入,这不仅会增大野外测量人员的测量难度,延长工作时间,同时也使得水下地形点的精度大大降低。

现阶段,随着我国科学技术的不断进步,GPS技术和RTK技术的逐渐发展并完善大大的提升了我国水下地形测量工作的质量。

在测量水下地形时应用GPS-RTK技术可以有效地实现测量数据传输的全自动化,降低野外测量人员的工作难度,减少在测量时出现的人为故障,进而有效地提高水下地形测量的工作效率。

标签:GPS-RTK技术;水下地形测量;应用观察引言现阶段,随着我国社会经济的不断发展,我国的科学技术也在不断地提高,水下地形的测量技术也在不断地改善并提高。

GPS-RTK技术是当前我国在测量水下地形时较常使用的技术,它是由自动化技术、测绘技术、数字化技术以及计算机技术等众多技术综合产生的结果,GPS-RTK技术在进行水下地形测量时能够实时的测量水下的高程、地形并及时地将测量结果的传输至地面控制中心。

1 GPS-RTK技术的基本概述1.1 GPS-RTK技术在水下地形测量中的具体实施方法在利用GPS-RTK技术进行测量水下地形时测量的重点内容是要掌握被测水域水下地形的高程及其平面位置,在利用GPS-RTK技术进行测量水下地形时测量水下地形的高程应与测量平面位置相一致、同步[1]。

在测量水下地形时应用GPS-RTK技术可以有效地实现三维定位与探测步骤协同进行,进而利用流动站和水位探测仪来进行定位和水深工作。

1.2 GPS-RTK技术测量的基本组成及相关测量原理在测量水下地形时应用GPS-RTK技术主要是依靠流动测量站及固定GPS基准站实现的。

计算机、探测仪、数据通讯链及GPS接收机等仪器是GPS-RTK技术在测量水下地形中常用的仪器。

在这之中GPS接收机主要是用于接收卫星信号,探测仪则主要是获取被测水域的水深值,数据通讯链的功能主要是将基准站接收的信号实时的传送至流动站,计算机的功能则主要是分析流动站接收地信号并及时的反馈GPS的定位结果。

GPS-RTK无验潮技术在水下地形测量中的应用

GPS-RTK无验潮技术在水下地形测量中的应用

测的实时水面高程 H 来求取水底高程 ,水底高程 H = 2 0水面高程 H .2 3( 2h一 如图 1 h 所示 ) 。
收稿 日 :2 1—62 期 0 10—4 作者简介 :陈奇 (92 ) 男 ,汉 ,广东湛江人 ,学士 ,工程师 , 17一 , 研究方 向航运水利 工程勘测设计 。
架设 G S接收机天线。然后将测量仪与 G S等其它测量设备与笔记本电脑相连接,打开水深测量 P P 软件 ,设置好相应的连接参数。要用 R K的实时高程替代水位, T 需把流动站的 R K 接收机的对中 T 杆高度设置正确。以上 R K 接收机天线中心到换能器探头中心的距离为 J ,水面到换能器探头中 T I l 1 心的距离为 2 ,测深仪瞬时实测深度为 | 。水底高程 H = T f z 3 0 R K接收天线中心高程 片1l | ,就可 .ll .一3 }I 以利用 R K 的实时高程 ,替代水位观测 ,且其精度达厘米级 。而水尺验潮水深测量是利用水位观 T
GP . T 无验潮技 术在水 下 SR K 地形 测量 中的应用
陈 奇 ¨ 周 淑波 ’
( 东省航 运规 划设计 院 ” 广 东广 州 505 石 家庄铁路 职业技 术学院 广 100 河北石家庄 004 ) 50 1
摘要 :G SR K无验潮水下地形测量技术能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结 P —T 果,解决水位不断变化的问题 ,能够实时测 出测点处水面高程 ,并在一定范围内达到厘米级实测精
第1卷第3 0 期
石家庄铁路职业技 术学院学报
VO .0N . L 1 o 3
21年9 01 月
JU N L F HJ Z U N S I 曼 至 垒 O R A IA H A G N !T ! Q 墨 OS I I

GPS和测深仪技术在水下地形测量中应用

GPS和测深仪技术在水下地形测量中应用

GPS和测深仪技术在水下地形测量中应用摘要:工程勘察和施工前,进行水下地形测绘尤为重要,因为测量水深得到的水下地形数据,是工程顺利进行的重要基础。

水下地形测量时,通过垂直航线测得水下地形横断面,得出水量流径;中央航道可以测算出水面纵断面,进而计算得到水面的坡度数据,就可以得到工程的水文数据成果,对规划、设计和工程施工意义重大。

基于此,本文主要探讨GPS和测深仪技术的实施和误差分析措施。

关键词:水下测量;GPS;测深仪引言传统的水下测量常采用测深杆、测深锤、测深绳结合全站仪进行测量,虽能满足汇水面积小、水流速度慢、深度较浅的流域水下测量要求,但对于水深较大、地形复杂的大面积水域还是难以满足要求。

将GPS RTK测量技术与物探新技术进行结合,水库库容测量的精度与速度不断提高,测量人员能够更好的了解水库周围地形地貌,并将勘测系统设定在合理位置,保证水库库容测量难题得到更好解决。

1 水下地形测量相关技术原理RTK(Real-TimeKinematic)实时动态差分定位技术,因其具有定位速度快、精度可靠、全天候等优点,被广泛用于地形测量、施工放样及普通控制测量中。

近些年,GPS发展迅速,CORS系统、网络RTK的建立,“北斗”、“千寻”等定位技术,利用虚拟基站开拓了新模式。

用户摆脱了传统的1(基准站)+N(流动站),只需要使用移动端,即可获取任意点位的三维坐标,极大的提高了工作效率。

但是,由于水面多路径效应、高压电线干扰、移动网络信号较差等因素,网络RTK仍然有其局限性,在某些地方难以获取固定解。

GPS-RTK主要由基准站、电台、移动端组成。

基准站接收机观测GPS卫星数据,并通过配套电台发送给移动端,移动端同时接收GPS卫星数据和电台发送的信号,利用载波相位差分原理,进行双差模糊度求解、基线向量解算、坐标转换,获取三维坐标。

2 误差分析2.1 差分GPS定位误差为了使移动台动态的定位准确,首先需确保基准站与移动 GPS 接收机之间的误差关系,其次要通过差分技术将公共误差降低,从而实现定位的精准性。

GPS—RTK结合测深仪组合系统在水下地形测量中的应用

GPS—RTK结合测深仪组合系统在水下地形测量中的应用

GPS—RTK结合测深仪组合系统在水下地形测量中的应用从我国乃至世界用于水下地形测量的技术上看,GPS和测深仪的结合运用较多。

尤其是GPS-RTK技术的出现具有实时化、速度快、精度高的特点,给GPS 和测深仪的结合提供了良好的契机。

GPS与测深仪再配合相应的数据处理软件,可以快速、实时、准确的测出水下点的坐标,这一技术出现后立刻获得了测量人员的青睐,此系统在水下地形的测量中得到了广泛的应用。

标签:GPS和测深仪水下地形测量组合系统港口城市的发展需要全面考虑水下地形,并根据实际情况规划航道;另外水下地形测量是许多水利工程的基础性工作。

因此,注重水下地形的测量工作极为重要。

水下地形测量的传统工具是测深杆、测深锤及经纬仪、全站仪的组合。

这一方式具有一定的有效性,但同时这一工作受天气、人力制约且受距离限制,总的来说过程繁琐,而且即使获得了相应数据还需要反复的论证和实验。

随着GPS 的广泛应用,尤其是RTK 技术的出现,结合利用测区附近的控制点,定位精度可以达到厘米级。

这一技术系统很大程度上解放了人力,降低了劳动强度,提高了工作质量。

因此,该技术一经运用就获得了极大的关注度。

以下内容将对该组合系统进行详细的论述。

1GPS—RTK和测深仪组合系统的构造和原理分析1.1GPS—RTK和测深仪组合系统的基本构造GPS—RTK和测深仪组合系统作为当前水下地形测量使用最广泛的技术,综合来看由两部分组成:第一部分是一个确定不会发生变化的基准站;另一部分则是一个根据实际需要不断变化流动的流动站。

第一部分中主要集成了GPS接收机、数据链等设备,而流动站的设备相对较多,主要包括GPS 接收机、数据链、测深仪、计算机硬件设备及软件计算系统。

简单说就是指将两者技术通过一定的方式有效的集成,使其发挥协作作用获得关于水下地形的数据,然后使用计算机设置的特定系统对数据进行快速分析,进而得出水下地形的三维坐标,在这一工作中计算机系统发挥了最后的作用,也是最主要的作用,它很大程度了解放了人力。

GPS RTK测量技术在练江水下地形测量中的应用

GPS RTK测量技术在练江水下地形测量中的应用

GPS RTK测量技术在练江水下地形测量中的应用摘要:本文介绍了GPS-RTK测量技术在水下地形测量的基本原理,并结合练江水下测量的实例,探讨GPS-RTK技术在水下测量中的实际应用,从控制网的布设,外业数据采集及精度分析的结果表明GPS-RTK技术可有效的提高水下测量工作效率和质量。

关键词:GPS-RTK 测深仪练江水下地形测量1.工程概况练江发源于普宁,流经潮阳、潮南,在海门水闸流入南海,全长约70公里,主要支流有14条,流域面积约1347平方公里。

练江流域常住人口约430万,人口密度约为广东全省的6倍以上,承担着巨大的防洪压力。

2013年“8?17”特大暴雨造成练江多处决堤漫堤,汕头市潮南区、普宁市多个乡镇发生严重的内涝。

单纯汕头市潮南区就造成12人死亡,2人失踪,85.67万人受灾,直接经济损失55.16亿元。

为全面了解练江水下地形的变化,给河道整治提供技术支撑,提高汕头市境内练江干支流沿岸堤围工程的防汛能力。

受有关部门委托,现对练江干流及支流(汕头境内)进行全面勘查和测量,为河道的整治提供依据并提出合理化的建议。

2.GPS RTK水下地形测量工作原理GPS RTK测量技术是以载波相位测量为根据的实时差分GPS实时动态测量定位系统。

这技术通过差分法降低了载波相位测量改正后的残余误差、接收机钟差、卫星改正后的残余误差等因素的影响,测量精度达到厘米级。

水下地形测量包括定位和水深测量两部分,通过RTK测量技术可以实现实时定位的功能,测深仪可以实现水深的测量,两者的配合使用即可确定河底某一点的高程。

无验潮模式下的河底高程公式如下:Gi=H-D-h-△a式中:Gi为河底高程;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;△a为姿态引起的深度改正。

无验潮模式水下地形测量原理如图1.1所示。

3.测量实施3.1工程任务汕头市潮阳区、潮南区境内的练江干流河段总长约42km 的水下岸上地形测量、干流81个断面测量及五条主要支流122个断面测量任务。

浅谈GPS技术在水下地形测量中的应用

浅谈GPS技术在水下地形测量中的应用

浅谈GPS技术在水下地形测量中的应用摘要:近年来,随着GPS载波相位差技术(RTK)的发展,GPS技术越来越成熟,在数字制图中得到了广泛的应用。

与传统方法相比,GPS水下地形测量具有速度快、精度高、节省人力、测量方便等优点。

动态GPS定位技术的优势、工作效率和经济效益显著提高。

关键词:GPS;水下地形测量;原理;应用一、GPS定位技术概述GPs即全球定位系统(Global Positioning Sys.tern)的基本原理是卫星不断地发送自己的瞬时参数和时间信息,用户接收到的信息,利用测距交会原理,计算接收机的三维坐标、速度和时间信息,从而起到定位和导航的作用。

系统提供的当前GPS定位精度优于10中,为了获得更高的定位精度,通常采用差分GPS技术:把一个GPS接收器在基准站点上观察,根据基站已知精确坐标,计算正确的基站距离卫星和基站将发送实时数据。

除了GPs观测外,用户接收机还接收基准站发送的校正数,对定位结果进行校正,从而提高定位精度。

差分GPS主要分为伪距离差分和载波相位差两大类。

后者具有较高的定位精度(可达cm级),常用于高精度测量工程和研究中。

二、GPS结合测深仪的测量原理及优点结合测深仪和GPS技术、GPS天线的探测器和测深传感器安装在相同的平面位置,布置上一艘小船,在同一时间,以确保RTK数据和测深数据同步传输到PC,探测器工作时根据基站通过电台发送正确的测量值的实时修正数本身,明白了厘米级精度平面坐标和实时传输到电脑,同时数字测深仪获得的平面位置的水深数据发送到PC,PC的观察表面高程平面位置水下点计算高程坐标,水下点的三维坐标是由RTK获得的平面坐标,然后将数据导入到数字地图软件编辑和生成所需的水下地形图。

Gps-rtk结合测深仪测量定位点坐标和高程水下地形的水库,并直接安装了GPS站天线测深仪换能器的正上方,以确保GPS点位于同一铅垂线测量过程中测量。

在测量过程中,当传感器的底坐标和仰角由GPS测量时,固定点的深度可以由测深仪来确定。

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GPS RTK无验潮测深在水下地形测量中的应用摘要:gps rtk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gps rtk 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:gps rtk;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gps rtk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.gps rtk技术水下地形测量的原理
gps rtk(real time rinematic)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10 cm,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3 km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5 km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5 km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1 s,而测深仪一般为0.33 s,也就是1 s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实时动态差分功能的scorpio 6502/sk gps接收机来导航定位。

参考站设在视野开阔的制高点上,周边100 m无强磁场或电信干扰,流动站设在测量船上,gps天线与换能器固定在同一测杆上,并量取了gps 天线到换能器发射面之间的距离。

gps接收机的数据采样率设置为1s,测深仪采用odemdf3200测深仪,其数据采样率设置为10次/s。

由于gps接收到的是wgs-84系中三维坐标,而我们工程中使用的是54北京坐标和85国家高程基准,因此尚需通过坐标转换模型计算空间转换7参数(dx、dy、dz、rx、ry、rz、k),才能用于导航定位无验潮测深。

为了比较分析验潮与无验潮的泥面高程数据,在测区内设立了3个验潮站,选择了一块验潮精度高的区域进行试验。

在内
业处理中,分别以验潮、无验潮2种方式确定水下某一点的泥面高程。

(1)作业准备
作业前首先做星历预报,根据测量区域所处的经纬度,选择最佳作业时间,避开卫星数少和pdop、hdop不佳的时段,以提高成果精度,制定可行、高效的作业计划,确保顺利地完成任务。

(2)设计航线
由于水利工程地形看不见起伏,不象陆上地形测量可以选择地形特征点进行测绘,只能用测深线法或散点法均匀地布设一些测点。

所以一般根据任务书的要求和测区实际情况,设计合理的测量航线。

航线设计应注意几点:①测线间距。

在计划测线间距时,要考虑避免出现空白和重叠,关键的区域要加密测线。

②测线方向。

选择合理的方向能精确地绘出等深线。

测线方向应当尽可能垂直于预计的等深线。

(3)求取三参数或七参数
利用tgo软件或hypack软件求取三参数或七参数进行基准转换,所求的△x、△y、△z值都要小于±100米较好,否则重求。

(4)数据采集
①架设基准站,接好连结线,输入正确的坐标、参数,发射信号。

②船台(流动站)要固定好gps卫星接收天线、无线电接收天线和测深仪换能器,连接好测深仪、gps和计算机之间的连线,风
浪大的区域要使用波浪补偿仪消除纵横摇的影响。

在hypack软件中设置好仪器端口,输入正确的投影参数,正确驱动换能器和gps。

在setup窗口中选中tide gauge项,记录水位改正值。

设置完成后,按下开始操作键,软件便会自动计算水位值、水深值和三维坐标值并存贮。

原始数据中“,raw”记录了点位的三维坐标“,qua”记录了采集数据的质量,“tid”记录了水位。

(5)数据的后处理
数据采集结束后,先对原始数据进行滞后改正后再进行编辑。

在编辑时要选中“advanced”选项,对rtk水位进行修正。

编辑完成后利用hypack软件或自编的软件输出所需格式数据。

5.结语
随着时代的飞速发展,测绘技术也在飞速前进,现代测量方法大大提高了生产效率,降低了成本,减轻了劳动强度,其中以gps rtk
无验潮测深技术为代表的水下地形测量方法,以其简单、快速、高效的特点更是得到了广大测绘工作者的认可并广泛应用到工程测
量中,发挥了不可估量的作用。

参考文献:
[1] 李俊, 黄永. gps rtk技术在水下地形测量中的应用[j]. 水电能源科学, 2008,(01)
[2] 李龙成, 陈光兰, 岑静, 程平. gps在水文河道地形测量中的应用探讨[j]. 科技信息(科学教研), 2008,(10)
[3] 米鸿燕, 方源敏. 利用rtk与数字测深集成技术测绘滇池
水下地形[j]. 云南水力发电, 2007,(03)
[4] 袁绍洪. gps-rtk配合全数字测深仪在南海涂围垦工程中的应用[j]. 浙江水利水电专科学校学报, 2009,(02)
[5] 欧阳平, 万程辉. gps技术在庐山水库库容测量中的应用[j]. 南昌工程学院学报, 2008,(03)。

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