无验潮水深测量原理

多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用

多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用随着我国海洋工程的蓬勃发展，深水基槽成为了进行水工实验和海洋工程设计的重要设施。

然而，深水基槽的设计与建设面临着许多技术难题，其中包括深水域潮测深。

为了解决这一难题，多波束无验潮测深模式应运而生，并在深水基槽项目中取得了令人瞩目的应用效果。

多波束无验潮测深模式是一种基于声学原理的技术手段，通过多个发射接收声纳波束进行测量和计算，实现对水深的快速、准确测定。

相较于传统的潮测深方法，多波束无验潮测深模式具有以下优势。

首先，它无需先验潮高数据，因此可以独立进行测量，不受潮汐等外界因素的影响。

其次，多波束技术可以同时测量多个方向的声纳波束，提高了测量效率和准确性。

此外，它还可以实现对海底地貌的高分辨率测量，为深水基槽的设计和施工提供更详尽的数据支持。

在深水基槽项目中，多波束无验潮测深模式被广泛应用于水深测量和地形测绘。

首先，它可以准确测量基槽内的水深，为模型试验提供准确的边界条件。

在设计阶段，准确的水深数据对基槽的尺寸和结构进行合理规划和评估至关重要。

其次，多波束技术可以对基槽内的地形进行高精度测量，包括河床起伏、沉积物分布等信息，为工程设计和施工提供详尽的数据参考。

这些数据不仅可以用于基槽的场地评估和优化设计，还可以用于海洋工程建设和管线布局的规划。

在工程施工阶段，基于多波束无验潮测深模式的数据准确性和可靠性，可大大降低施工风险和成本。

除了水深测量和地形测绘外，多波束无验潮测深模式还可应用于基槽内流场的测量。

通过对流场的测量，可以了解流场在基槽中的分布规律、速度变化等信息，为设计优化和实验结果的合理解释提供依据。

同时，多波束技术还可以通过对结构物的声学探测，检测并评估结构物的稳定性和安全性，为基槽的工程施工和监测提供重要的支持。

然而，多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用还面临一些挑战。

首先，多波束技术在深水域的应用仍然存在一定的困难。

无验潮模式下的GPS水下地形测量的应用[]

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

GPS RTK无验潮和验潮的数据成果比对分析现代水下地形测绘常采用GPS作为平面定位手段，用回声声纳设备作为测深手段，并根据水位面的高程来反算水底点高程的基本模式。

在实际生产中，当测绘水域位于验潮站作用范围内时，该模式可被采用。

但当工作水域超出了验潮站的有效作用距离范围或因无法架设验潮站而不能获取验潮资料时，该模式难以实施。

为了解决这一难题，通常采用卫星潮汐或预报潮汐获得潮位变化资料。

但因精度较差，难以满足大比例尺水下地形测绘精度要求。

随着OTF技术的日益成熟，整周模糊度能够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，获得厘米级甚至毫米级的水平定位精度和厘米级的高程定位精度。

这就是利用GPS RTK实施水下地形测绘的无验潮方法，该方法克服了传统水下地形测绘模式的缺陷，实施起来简单方便。

标签：GPS;无验潮;验潮1无验潮水下测绘原理无验潮水下地形测绘采用GPS RTK工作模式，在事前准确设定基准站的平面和高程坐标，进入差分工作状态后GPS流动站实时测绘探头位置及水位数据，并将采集时间，探头位置、水面高程、深度数据汇总到一个文件中储存。

如图1所示，GPS接收机至水面高为H0，探头吃水为H1，t1时刻探头测绘水底a点的深度值h。

通过在测深、导航软件中正确设置H0、H1，可以直接得到瞬时水面高程A及瞬时水面A至水底a点的距离。

图1水下地形测绘定位及测深设备示意图由此可以得到，水底a点高程=A-（H1+h）,上述测绘方法集潮位测绘与水深测绘于一身，直接获得水底点的高程。

采用这种方法确定的水位基准高程精度较高，并较好的消除了波浪、潮汐、水位落差等因素对水底高程的影响，大大提高了工作效率。

2海上试验按照《海道测量规范》的要求进行测线布设和海上作业。

将采集记录的测量数据分别按CORS无验潮模式和传统人工验潮模式两种方式处理，对两种模式所获得的数值成果、图形成果进行比较分析，同时将GPS测高模式所获得潮位数据与验潮站人工观测数据进行比对，从而检核基于NBCORS的RTK无验潮水下地形测量精度，以及所获取测量成果的可靠性、精度等特性。

无验潮水深测量技术在长江口SHB标中的应用

行后处理。在数据处理前，先要进行参数的设置．以筛
５内业
５１数据编辑．根据现场采集的（．ｇ）＊ｏ测线记录文件及（．ｓ）１ｃ
选掉ＧＳ水深的粗差。在本工程中的设置如下：Ｐ，邻近ＧＳＰ数据最大时间间隔（）２秒ｓ邻近测深数据最大时间间隔（）秒ｌｓ允许测点偏离测线距离（）米允许邻近ＧＳ高程变化量（）Ｐ米允许邻近测深数据变化量（）米ｌｍＯ２ｍ１ｌｎ
测深数据给笔记本。开始记录后．软件会自动生成后缀为（．ｇ）＊ｏ的测线记录文件及后缀为（ｃ１．ｓ）的测深文件保存记录的ＧＳ数据及测深数据。Ｐ
维普资讯
《交通工程建设》０６２０年第一期
１５
无验潮测深软件还有缩放，导航、移动等功能．使用比较方便。
示）。
３．４设备无锡ＳＨ一１Ｄ数字式测深仪一台，测深精度４Ｄ３ ‰
女Ｈ。
测量过程中，ＧＳ按ＲＫ定位模式每１发送一组ＰＴｓ测量数据（Ｘ．Ｙ，Ｚ）给笔记本，测深仪每１发送十组ｓ
一
联想笔记本电脑一台，液晶显示器一台，稳压电源台。
２原理及工程概况
无验潮水深测量技术的基本原理是：利用ＧＳ实时Ｐ相位差分（ＰＴ实时测得ＧＳ天线的三维坐标（ＧＳＲＫ）Ｐｘ．ＹＺ），．结合由测深仪同步测得的换能器（或水平面＞至
ＧＳ天线中心到水面的距离。测深仪换能器入水深度。Ｐ其次．由于笔记本电脑只有一个串口，需安装一个ＵＢ转接口。Ｓ
中测线号．无验潮测深软件会根据接收到的ＧＳ导航信Ｐ

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。

水下地形测量推荐方案(RTK无验潮)

上海华测水下地形测量RTK无验潮推荐方案上海华测导航技术有限公司中国上海目录一 RTK技术原理 (3)二水下地形测量无验潮原理 (3)三具体施工流程 (4)1. 测量前的准备工作 (4)2.施工区域内参数的获取 (5)3.水下地形测量的实施 (5)4.内业数据的处理 (5)5．设备安装及界面示意图 (6)四．X900双频RTK性能介绍及主要指标 (10)(一)产品简介: (11)(二)产品优势: (11)（三）技术参数 (12)五．华测D330单频测深仪性能及技术指标 (15)六．标准配置清单： (16)七．华测售后服务承诺 (18)八:上海华测水上经典客户（排名不分先后） (19)水下地形测量推荐方案（RTK无验潮）目前RTK-GPS技术作为新一代的卫星导航定位方法已经很成熟，因其具备全天候、精度高、作用距离远、效率高的特点，与传统的测量方式相比有着巨大的优势，已被广泛的应用于各种工程测量之中。

特别是水上施工定位、水下地形测量的广泛应用，使得GPS成为海上船舶定位必不可少的选择，极大的提高了工作效率，解决了常规仪器不能解决的问题。

一RTK技术原理RTK GPS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。

其系统组成主要有GPS接收设备、无线电数据传输系统及支持实时动态差分的软件系统三个部分组成。

具体做法是：在基准点上设置参考站，连续接收可见GPS卫星信号，并通过数据链电台实时地将测站坐标及观测数据传送到流动站。

流动站在接收GPS卫星信号的同时，根据参考站传输来的数据，由软件系统根据相对定位的原理进行差分解算，实时的得出流动站的三维坐标及精度。

二水下地形测量无验潮原理水下地形测量的主要任务是确定水下某一点的泥面标高, 即A点的平面坐标(X, Y,Z)GPS（x,y,h0）水面A点(x,y,z )换能器ha s H其中：h=天线高a=吃水H=水深b=杆长b水底其中水底高程Z 只和h0及S 相关，与潮位无关，从而达到无验潮。

基于CORS的无验潮模式在水深测量中的应用研究

基于CORS的无验潮模式在水深测量中的应用研究摘要：本文基于现有仪器设备构建基于网络RTK 无验潮水深测量系统，介绍了GPS-RTK无验潮水下地形测量基本原理方法，采用江苏Cors进行校正，分析中海达HD-MAX测探仪无验潮模式在水深测量中的应用，阐述了水深测量作业应注意的问题。

关键词：CORS；无验潮；水深测量通过测深技术对河道定期勘察，枯水期前测量能客观的反映自然状况，为提高船舶通航能力等提供水深资料，便于有针对性的对河道水库进行管理整治。

随着科技的发展，GPS-RTK技术广泛应用于水深测量中，无验潮模式水下地形测量优点明显，在沿海大面积水深测量中，常规验潮方式需要按距离分块布设潮位观测点，观测点配备工作人员进行潮位观测，不易求出准确的潮位数据，无验潮模式改进了水下地形测量的工序，在GPS-RTK信号覆盖良好地区，可满足测量规范水深精度要求。

GPS-RTK采用大地高，需要对转化后的高程精度评价。

一、无验潮模式水深测量技术研究水深测量发展与相关领域发展联系密切，水深测量在读图的测绘环境中逐步形成了独立的发展体系。

定位技术是水深测量技术的重要部分，根据离岸距离，水上定位方法分为光学定位，无线定位等，光学定位以交会法为主，早期的后方交会法多采用六分仪，但点位精度较低，前方交会法使用普遍，广泛应用于近岸港口水下地形测量中。

卫星定位利用全球卫星导航系统进行定位，以其高精度，全天候，多功能等优点，广泛应用于水深测量定位工作。

80年代开始，GPS卫星定位技术逐渐普及，随着美国GPS广泛应用，欧洲Galileo系统逐步建立，美国WAAS等广域差分增强系统建立，全球卫星导航系统可用卫星达到80颗，多频率多星组合导航定位克服使用单GPS系统图的局限，在观测环境较差的区域得到稳定的定位结果[1]。

目前CORS系统建设逐渐规范化，但仍存在一些问题，主要包括系统稳定性有待检验，大多采用国外系统，只能提供WGS-84高程，与我国国家高程基准存在高程偏差。

无验潮水深测量系统软件操作及维护说明书-A4

目录目录 (1)第1章系统概述 (1)1.1 无验潮水深测量基本原理 (1)1.1.1验潮站深度基准面大地高的求定 (1)1.1.2测点深度基准面大地高的计算 (2)1.1.3 成果水深计算 (3)1.2 设备组成清单 (6)1.2.1基准站硬件组成 (7)1.2.2移动站组成 (7)1.2.3基准站的架设及注意事项 (9)1.2.4移动站的操作及其注意事项 (11)1.3 系统正常运行的软、硬件环境 (11)1.4 使用系统作业的准备工作 (11)1.4.1 需准备的设备 (12)1.4.2 系统软件的安装 (12)1.4.3 试运行本系统 (12)1.4.4 建立用户自己的资料目录 (12)1.5 上交成果及资料 (12)1.6 有关说明 (13)第2章GPS PPK/PPP后处理操作 (14)2.1GPS数据后处理软件 (14)2.2基准站大地高的求定 (14)2.2.1利用PPP技术确定基准站大地高 (14)2.2.2坐标联测确定基准站大地高 (19)2.3 GrafNav软件差分数据处理操作步骤 (22)第3章水深数据处理与成图操作 (32)3.1 系统主菜单 (32)3.2 图版管理 (32)3.2.1 新建水深图板 (32)3.2.2 打开水深图板 (34)3.2.3 保存当前水深图板 (35)3.2.4 当前水深图板另存为 (35)3.2.5 清理图形数据文件与异常数据（*.dmf） (35)3.2.6 文件定时保存时间间隔设置 (35)3.2.7 绘图设备设置 (35)3.2.8 绘图仪（打印机）输出 (36)3.2.9 绘图输出范围选择、绘图预显 (36)3.2.10 图形数据格式转换（MVCF、AutoCAD、Access） (37)3.2.11 退出系统 (37)3.3 数据录入菜单 (38)3.3.1 读取测线数据 (38)3.4 数据处理菜单 (38)3.4.1测线数据的预处理 (38)3.4.2无验潮水深数据处理与成图操作步骤 (39)3.5 辅助菜单 (43)3.5.1 查看错误信息记录文件 (43)3.5.2 列表显示不能正确绘制的要素 (43)3.5.3 Windows标准计算器 (43)3.5.4 地图投影坐标转换 (44)3.5.5 BJ54与WGS84间单点转换 (44)3.5.6 图上距离、面积自由量算 (45)3.5.7 所选线、面符号边长及面积计算 (45)3.5.8所选符号属性显示 (45)3.5.9 系统符号编码查询 (45)3.5.10 图中要素编码转换 (46)3.5.11 输出本图中使用的符号图例 (47)3.5.12 平板式数字化仪设置与数据采集 (47)3.6 视窗菜单 (50)3.6.1 符号绘制比例设置 (50)3.6.2 重显当前图形 (50)3.6.3 状态条开关控制 (50)3.6.4 滚动条开关控制 (50)3.6.5 图形编辑工具箱开关控制 (50)3.6.6 图形漫游 (50)3.6.7 开窗放大 (51)3.6.8 中心逐级放大 (51)3.6.9 中心逐级缩小 (51)3.6.10 全图显示 (51)3.6.11 与图纸等比例显示 (51)3.6.12 设置图纸颜色 (51)3.6.13 中心放大（快捷键）PgUp (52)3.6.14 中心缩小（快捷键）PgDn (52)3.6.15 屏幕左移（快捷键）← (52)3.6.16 屏幕右移（快捷键）→ (52)3.6.17 屏幕上移（快捷键）↑ (52)3.6.18 屏幕下移（快捷键）↓ (52)3.7 系统配置菜单 (53)3.7.1 图幅参数、整饰格式设置 (53)3.7.2 改变高斯投影带宽，重算坐标 (53)3.7.3 设置Undo缓冲区大小 (53)3.7.4 点插入缓冲区大小设置 (54)3.7.5系统颜色表设置 (54)3.7.6 高程注记小数位设置 (55)3.7.7 编辑与绘图参数设置 (55)3.7.8 设置系统符号库版本及存放路径 (56)3.7.9水深处理、绘制有关设置 (56)第1章系统概述1.1 无验潮水深测量基本原理水深测量主要有两项工作，即测定水面点至水底垂直距离及其平面位置。

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无验潮测深在水下地形测量中的应用

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。

影响水深测量精度的几种因素及控制方法

影响水深测量精度的几种因素及控制方法RTK-GPS无验潮技术是进行水深测量的主要技术，从而使得水深测量变得简单、轻松、方便、高效、快捷、经济等，所以这项技术已经得到了非常广泛的应用。

这篇文章结合了本人多年的实践经验，论述无验潮水深测量的过程中影响测量精度的几种因素，并且提出了相应的控制方法。

标签：RTK技术；影响因素；控制方法；测深仪1. 引言由于目前很多沿海地区或靠水经济发展十分的迅速，引发了人们对水资源探索的热情和需要，关于水下地形的测量过程当中，水深测量的精度是我们当下讨论的一个重要问题。

现在水深测量大多采用RTK无验潮技术，这种技术虽然工作效率和精准度上有了明显提高，但是想要得到十分精确地测量结果还需要控制很多不利的因素。

水深测量的精确度主要是由测量点的水深测量精度和定位精度所决定的，而这精准度必须要能够满足行业标准、国家标准和特定测量项目的精确度的一系列要求。

2. 无验潮测深工作原理现在港口工程的测量图的图载水深都是对于同一个深度基准面而言，我国一些海域测深普遍采用的是当地理论上的最低潮面为测量的深度基准面。

常规验潮测量深度时，实际测量水的深度要减去测量基准面以上的测量深度，这又叫做水位改正，所以测量水的深度时都要进行验潮过程。

无验潮测深技术由RTK结合测深仪合作工作。

而RTK是通过载波相位差分技术来获取三维的坐标X，Y和H，而且精确度可以达到厘米级别。

RTK技术不仅定位精确度高能够有效得保证更大比例尺得测图的精度以外，而且测得的第三维坐标的精确度也能够达到厘米级别，厘米级别完全能够满足港口水深测量的现实需求。

而RTK定位天线中心高程h是从水下深度基准面起算的相应高程，其通过对已知高程的控制点上进行比测来求得转换参数换算后的高程。

RTK測深仪是通过对换能器探头上加载的脉冲声波信号来测量换能器到海底得深度，再通过运用简单的数学计算来得到测量点海底的水深。

RTK技术的工作原理如下图所示，把RTK天线直接安装到测深仪换能器的杆顶上面，并且保持天线的中心和换能器杆在一条垂直线上。

海洋测深工作中无验潮测深技术及其影响因素研究

海洋测深工作中无验潮测深技术及其影响因素研究摘要：从海洋测绘的工作特点来看，定位和测深是海洋测绘的两大主题，两者共同构建海洋空间的三围坐标，是一切海洋工程的基础。

目前水深测量主要有验潮和无验潮两种作业模式。

无验潮测深技术无需进行水位观测，而且能有效地消除动态吃水及波浪等因素影响，节约了作业成本并大大提高了作业效率，越来越被广泛应用。

而无验潮测深技术通过高精度GPS测高方法测量测潮站深度基准面或附近水准点的地球高度，并利用GPS差分定位技术测量测点的瞬时天线高度。

得到测点深度参考面高度，进而得到测点水深值。

本文介绍了水深测量的基本原理和非试验测潮技术，以及影响水深测量精度的误差分析。

通过GPS-RTK无潮测深技术的工程应用，验证了该方法的可靠性和通用性。

关键词：海洋测深；无验潮测深技术1无验潮测深工作原理无验潮测深技术与RTK测深仪结合使用。

RTK通过载波相位差技术实时动态获取三维坐标(X, Y, H)，精度可达厘米级。

RTK除了具有较高的定位精度外，还能有效保证大比例尺测绘的精度。

另一个优点是所测三维坐标(高程)的精度也可以达到厘米级，精度完全可以满足水深测量的要求。

RTK定位相位中心标高h为深度基准面标高，为在已知标高控制点进行对比试验得到的转换参数所转换的标高。

测深仪通过传感器探头加载脉冲声信号，测量换能器到水底的深度，通过简单的数学运算得到测量点的底标高。

RTK无验潮测深技术工作原理如图1所示。

RTK天线直接安装在测深器的杆顶，使天线中心与换能器杆在同一垂直线上。

垂直距离的中心RTK天线底部的测深仪换能器是h1,和底部的测深仪换能器垂直距离底部的水是测量水深h2,那么P点的高程是H = H - (h1 + h2)。

2.2 运动载体对测深的影响由于测量船和水体都是相对运动的物体，所以分析运动载体对测深的影响可以理解为测量船的大小和船的速度两个方面。

在水域进行测量时，需要考虑测量区内有特殊的测量区域，如钓鱼区、沙坑、航道等。

无验潮测深技术中影响测深精度的几种因素及控制方法

Abstract： The paper introduces the principles and methods of ＲTK with depth sounder to realize the depth measurement technology without tide sounding，analyzes the factors influencing the sounding accuracy，and proposes the control methods to reduce the error and improve measurement accuracy． Key words： non － tide sounding； influencing factors； control method； accuracy of sounding
3． 2 船体姿态对深度的影响
测量船受涌浪影响，产生纵横摇摆，导致换能器杆不能保持垂直状态，这种受倾斜角度的影响同样会产生水深偏差，以船体横摇为例，如图 3 所示。
图 3 船体横摇对深度的影响
Fig． 3 Influence of ship shaking on sounding
4 结束语
两站测角高度测法具有较宽广的类型领域，具有较
大的发展使用空间，不仅对上述种类可以测量，而且对各种超转塔、山顶楼亭尖、各位置避雷针和雷达高度等也都能测量。只要和女排碑高一样目标确定，任何项目的高都适用，甚至对运动着的物体高度，如烟花高度，只要稍变革测法，让两站同时摆测，就能达到目的。况且，运用这种高度测法，还能测得测站到目标的平距和斜距。

浅析无验潮水下地形测量方法

浅析无验潮水下地形测量方法1、引言随着科学技术的发展，GPS RTK被广泛应用于工程测量。

近些年随着RTK的普及和水上导航测量软件的日渐成熟，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。

本文结合实践经验，介绍无验潮水下地形测量方法应用，以供参考。

2、无验潮水下地形测量基本原理当前GPS实时动态相位差分（RTK）的定位精度普遍为：平面10mm+1ppm，高程20mm+1ppm。

无验潮水下地形测量的基本原理是利用RTK测得的GPS天线精确的三维坐标（X，Y，H），其中X、Y确定定位点的平面位置，RTK高程结合由测深仪同步测得的水深换算出同一平面位置上的水下泥面的高程或水深值，从而获得水下地形数据，见图1。

用户可以测得的数据：h：GPS天线到水面的高度H：GPS接收机测得的高程（水准高）S：测深仪测得的水面到水底的深度用户需要得到的最终数据：B：水底到水准面的距离即通常说的水深值C：水准面到水底的距离即通常说的水底高程由图1得出：C= （H – h）– S ; B= S –（H –h ）3、港池航道水深测量的应用水深测量的作业系统主要由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。

测量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。

在西光渔工地港池扫浅水深测量中，为满足施工图使用的需要，根据项目设计要求，需对该港池进行1∶500水下地形图测量。

测区内早期施测的I、II级导线点和IV等水准点，可以作为1∶500水下地形图测绘控制点。

本作业采用的主要仪器设备软件有：中海达公司生产的V8CORS RTK接收机2台套，其中1台作为岸台（基准站），1台为船台（流动站），中海达HD370全数字变频测深仪1台，便携式计算机1台，中海达海洋导航测量成图软件1套和南方CASS6.0成图软件1套。

3.1 测前的准备（1）建立任务，设置好坐标系、投影、转换参数及图定义。

无验潮水深测量技术的应用

本文讨论了一种无验潮的水深测量模式，它不须专门测定潮位，而直接利用ＧＰＳ — ＲＴＫ测量技术获得高精水不用专门去测定，换能器的瞬间高程已经包含了该信度的水底点高程。在波浪影响较小情况下，该法精度优于传统方法。在难以设立临时验潮站的地方或验潮条件不息。这是无验潮测深模式所特有的。１．船体摇摆姿态的修正具备时，完全可以应用无验潮的模式来进行水深测量。风浪、换能器动态吃水可对测深产生影响，联杆的（作者单位：黑龙江省国土资源勘测规划院）
黑龙江国土资源２ｏ１３．７声应用
口尹丽
一
、
无验潮模式水深测量的原理和方法
倾角为，联杆长为Ｌ其引起平面定位的误差 △Ｓ为：
△Ｓ＝ＬｓｉｎＯＬ
水深测量模式是利用ＧＰＳ测定海底点的平面位
置，利用测深仪测定水底点的深度，附以瞬时潮位资料，获得点位的高程，它是目前工程实践中主要的技术手段。但当验潮条件不具备时，该模式将很难获得测点的高程。有一种无验潮的水深测量模式不须专门测定潮位，而直接利用ＧＰＳ — ＲＴＫ测量技术而获得高精度的水底点高程。
（一）ＧＰＳＲＴＫ的基本原理
ＲＴＫ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃ）技术开始于２０世纪９０
年代初，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术，它在陆地测量和放样的应用中已经比较成熟。其基本原理是：在已知点上架设基准站，通过数据链（数据电台）将伪距和载波相位观测值及基准站坐标信息一起发给流动站。流动站通过数据链接收来自基准站数据的同时还采集ＧＰＳ的观测数据，在系统内形成载波相位差分观测方程，并实时处理，在运动中初始化求出整周模糊度。这样就可以保证测船在运动中实时定位，给出达到ａｍ级精度的该点位置。（二）无验潮水深测量的作业步骤水深测量的作业系统主要由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。测量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。１．测前的准备。求转换参数，建立任务，设置好坐标系、投影、一级变换及图定义，作计划线。如果已经有了测量断面就要重新布设，但可以根据需要进行加密。２．外业的数据采集。３．数据的后处理。指利用相应配套的数据处理软件对测量数据进行后期处理，形成所需要的测量成果一水深图及其统计分析报告等。（三）无验潮水深测量精度分析在实际的使用无验潮方式进行水深测量时，测量结果精度会受到船体摇摆、ＲＴＫ高程的可靠性等因素的影响，所以需要对这些误差进行改正，而船体的动态吃

基于CORS系统的无验潮水深测量

１、引言
水下地形测量主要包括定位和测深两个部分。早年的水下地形测量通常采用交汇法，即用全站仪测量一个坐标同时记录一个水深数据。此方法至少需要四个作业人员才能完成，受天气环境影响比较大，而且作业效率低、内业数据处理比较复杂，最后精度也不高。近几年随着ＧＰＳ－ＲＴＫ技术的日益完善，一种新的、高效、高精度测量模式在水深测量领域得到广泛应用，即ＧＰＳ—ＲＴＫ结合测深仪的作业模式。但是ＧＰＳ—ＲＴＫ技术受到距离的限制，往往基准站与流动站的距离要求在ｌＯｋｍ以内，作业前至少需要４个以上的公共点来求取转换参数。随着网络ＲＴＫ的发展，ＣＯＲＳ系统就可为我们解决这些问题，使得我们的测量效率更高精度更好。本文仅就ＣＯＲＳ系统的无验潮水深测量方法及作业中值得注意的一些问题作初步探讨。
（２）进行打检查板试验，修正声速，反复进行直到探测精度达至ｔ］５ｃｍ以下。注意此项工作要做好记录，以备同后检查。
（３）按布好的测线进行测量。４．３内业处理
（１）水深数据采集，在这里我们要设定采集水深数据的距离，根据测深仪波形记录回放判断并且修正假水深。
（２）数据输出，由于我们采用的是无验潮的方法，所以在这里无需进行水位的改正直接输出地形数据格式或者测深数据格式的文件就可以。
（３）坐标转换，通过专门的坐标转换软件将输出的数据转化为当地坐标。
（４）生成水下地形图。
５、影响作业精度的问题和应对方法
（１）船摇摆姿态的修正：船的姿态可利用电磁式姿态仪进行修正，姿态仪输出船的航向、横摇、纵摇等参数，通过海洋测量软件接入修正，修正包括位置的修正和高程的修正。
（２）采样速率和延迟造成的误差：ＧＰＳ定位输出的更新率将直接影响到瞬时采集
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牛鹭警乎葺毒纛

精密单点定位在无验潮水深测量中的应用

精密单点定位在无验潮水深测量中的应用魏星海【摘要】为解决传统的RTK无验潮水深测量方法存在的诸多不足,提出了利用精密单点定位技术应用于无验潮水深测量的作业方法.利用长江南京段测量数据,对比经精密单点定位技术得到的航基面与传统验潮站的水位,99.7％的测点水位偏差在20 cm内,满足水深测量的精度要求.测试结果表明:基于精密单点定位技术的水深测量方法无需验潮,通过测定换能器的垂直综合动态效应,明显改善了测深精度,不仅其测深精度达到了行业标准的要求,而且有效解决了传统的无验潮水深测量方法受作业半径限制的不足.【期刊名称】《现代测绘》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】3页(P48-50)【关键词】精密单点定位;无验潮水深测量;水深测量【作者】魏星海【作者单位】长江南京航道处,江苏南京 210011【正文语种】中文【中图分类】P229.50 引言测深精度受吃水、上下升沉、水位、姿态等诸多因素的影响,采用传统的测深方法分别进行改正会带来相应误差,最终影响测深精度。

随着GNSS定位技术的进一步发展,船载GNSS天线得到的大地高变化,能直接反映换能器的垂直综合动态变化,明显改善测深精度。

但是差分GNSS定位技术的作业半径有限,且必须设置基准站,加大了测量外业的工作量,所以提出采用基于精密单点定位技术的无验潮水深测量方法。

1 精密单点定位技术精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)技术指的是利用载波相位观测值以及由IGS等组织提供的高精密的卫星星历及卫星钟差,对观测数据进行精密的误差处理,采用单点定位模型,得到测点的三维坐标。

传统模型、UofC模型和无模糊度模型均是常见的单点定位模型。

其中,传统模型通过对双频观测值进行组合,消除电离层延迟误差,其观测方程为：式(1)中f 1,f 2为载波频率；P 1F为P 2,P 2的无电离层组合观测值；Φ1F为Φ1,Φ2的无电离层组合观测值；B 1F为无电离层模糊度。