GPS RTK无验潮测深在水下地形测量中的应用
GPS-RTK定位技术在航道水深测量中的应用
GPS-RTK定位技术在航道水深测量中的应用摘要：本文介绍应用GPS-RTK 技术进行无验潮航道水深测量的基本方法、思路及精度分析，对实践操作中的一些误差来源进行分析。
关键词：GPS RTK技术；航道水深测量；无验潮；中图分类号:O353.5 文献标识码：A一、引言水下地形测量就是测定水下地形点的平面坐标和高程（本文指航道水深测量）。
传统的水下地形测量采用常规仪器或GPS 测定水下地形点的平面坐标，而水下地形点的高程数据则需要通过测深数据和水面高程数据求得。
水面高程数据由测区内2—3 把水尺的水位数据通过内插的方式求得。
随着先进的高精度测量仪器和测绘技术的引进，实时动态测量（RTK）GPS 定位技术瞬时获得GPS 天线盘的坐标，平面和高程精度可达2—5 厘米。
正是因为RTK 技术的高精度，同时又具有全球性、全天候、方便快捷等特点。
我们可以在航道测量中采用RTK 技术进行无验潮水下地形测量。
无验潮水下地形测量的最大特点在于水下地形点的高程的获取不需要水位数据，而直接采用RTK 测得的高程值和测深数据求得。
二、无验潮航道测量的理论基础现场测量作业时，GPS 天线与测深仪换能器在同一垂线位置，即测深点与定位位置的平面坐标完全重合。
如图所示。
h 为测深仪探头吃水线到GPS 天线的高度，Zo 为设定吃水，Z 为测得的水深值。
Zm 为测量点水深，H 为RTK 测得的高程，Hs 为水底高程。
则：Zm=Z+Zo --------（式1）Hs=H-Z-h--------（式2）当水面由于潮水或者波浪升高时，测深仪探头吃水线到GPS 天线的高度h 不变，RTK 测得的高程H 增大，相应地测得的水深值Z 也增加相同的值，根据式（1），测量点水深Zm也增加相同的值，根据式（2），测量的水底高程Hs 将不变。
GPS 的主要功能有三个方面：定位、导航、授时。
这三方面在航道领域均有运用。
目前GPS 系统的平面定位的精度越来越高，高程定位的精度在一定程度上也在实践操作应用中得到验证。
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。
RTK技术在水深测量中的应用
ＲＴＫ技术在水深测量中的应用随着RTK技术的出现,使得水上测量可以采用GPS无验潮方式进行工作(RTK方式)成为可能。
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。
标签：RTK GPS 水深测量0 引言RTK技术在陆域测绘的应用中已经较为成熟了,在水深测量中的应用也已经兴起。
以往的水深测量多采用交会定位,故测量工作受气象的影响较大,精度难以控制,测量工作难度大,外业测量人员也很艰苦,且内业成图时间长。
使用RTK技术后,这些困扰水上测量工作的问题就简单了。
随着RTK技术的出现,使得水上测量可以采用GPS无验潮方式进行工作(RTK方式)成为可能。
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。
下面针对南方GPS(S80)与南方测深仪结合水深测量过程简单说明。
1 无验潮水深测量的理论基础如(公式1)所示,I为测深仪探头吃水线到GPS天线的高度,Z0为设定吃水,Z 为测得的水深度。
Zm为实际水深,H为RTK测得的高程。
则:水深水位=H-hS=水位-Z0-Z =(H-I)-Z (公式1)当水面由于潮水或者波浪升高时,H增大,相应地Z也增加相同的值,根据(公式1)式,Zm将不变。
因此从理论上讲,RTK无验潮测深将消除波浪和潮位的影响,是一种理想的水上测量方法。
2 水深测量的基本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。
测量作业分三布来进行,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。
2.1 测前的准备2.1.1 根据所测水域情况,见意将GPS基准站架设在任意有利的未知点上,这种架站方式灵活,且受控制点位置影响较小。
2.1.2 将GPS移动站分别架设在已知点A,B上,设置好参考坐标系、差分电文数据格式、接收间隔,有了固定解后求得四参数,然后校正求得三参数,设站成功,2.1.3 将GPS接收机、数字化测深仪和便携机等连接好后,打开电源。
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
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结合测深仪在水下地形测量中的应用探讨
GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用探讨摘要：GPS －RTK技术的发展及其在测绘中的应用，给测绘工作带来了前所未有的大变革。
不仅提高了工作效率，也大大提高了成果的精度。
本文阐述GPS －RTK与数字测深仪组成的水下地形测量系统的工作原理，探讨分析了GPS －RTK 配合测深仪对水下地形测量的精度控制中具有的问题及应对措施。
关键词：GPS－RTK; 测深仪;水下地形测量;引言测绘工作是经济建设、社会发展的基础事业，随着社会的飞速发展，测绘工作的作用越来越重要，同时测量方法和测量仪器也发生了重大的变革。
以往的传统的方法是采用全站仪结合测深仪进行测量，测量工作受气象等条件的影响较大，精度难以保证。
常规测量，工作难度大，外业测量人员也很艰苦，且成图时间长。
GPS技术的兴起和发展，打破了这一传统方法。
近些年来，随着GPS测量技术的不断发展，其已经应用于进行陆地和水下地形测量。
利用GPS －RTK 配合数字测深仪进行水下地形测量大大减轻了野外作业的劳动强度，提高了内外业工作地效率和精度。
本文对GPS －RTK配合测深仪在水下地形测量上的应用进行了探讨。
一、GPS—RTK和测深仪工作原理1、RTK的基本原理RTK是实时动态载波相位差分。
RTK系统由一个基准站。
若干个流动站及通讯系统组成。
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)，将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。
RTK测量时，基准站将观测值和测站坐标信息通过数据链发送给流动站。
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。
2、测深仪测量原理测深仪是利用声波反射的信息测量水深的仪器。
回声测深仪的工作原理是根据超声波能在均匀介质中匀速直线传播，遇不同介质面产生反射的原理设计而成的。
测深时将超声波换能器放置于水面下一定位置，换能器到水底的深度可以根据超声波在水中的传播速度和超声波信号发射出去到接收回来的时间间隔计算出来。
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[]](https://img.taocdn.com/s3/m/4943cb262af90242a895e55c.png)
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
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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
ｌ
＝ 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
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ｌ 流动让接收Ｇｓ Ｐ信号，求取１８坐标ｌ ｒ４ Ｇ
基于网络RTK的无验潮水库水下地形测量
基于网络 RTK的无验潮水库水下地形测量摘要：本文主要介绍了基于网络RTK的无验潮水下地形测量原理，并详细介绍了无验潮水下地形测量的作业流程，最后通过主检测线比对结果确定了无验潮水下地形测量作业方式的可行性。
关键词：网络RTK、水下地形、无验潮、连续运行参考站水库是拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物。
水库发挥着防洪、蓄水、灌溉、水土保持、改善环境等多种功能，在促进区域经济社会发展和维持生态平衡中发挥着重要作用，具有重要的社会、经济和生态意义。
由于上游来水携带泥沙、水库护坡坍塌等因素使水库淤积，造成水库库容减少，水情测报不准，入库出库流量不符，给水库的科学管理、安全运营带来了诸多隐患，因此，开展水库水下地形测绘，获取水库水下地形基础地理信息数据，实现库区水上水下基础地理信息数据的无缝衔接，可以为水库科学管理、安全运营、水资源的高效利用、水环境保护、防洪排涝及重大水利工程建设提供数据支撑。
水深测量过程中受到涌浪、潮汐等因素的影响，实测的水深数据需要经过吃水改正、声速改正、姿态改正和潮位改正后才能得到基于某一基准面的水深数据。
传统水深测量采用人工或自动验潮方法直接获取水位，严重制约了水深测量的效率和精度。
随着卫星定位、计算机网络、数字通讯、气象分析等技术的快速发展，连续运行卫星定位参考站网系统（CORS）得到广泛应用，为无验潮水深测量提供了技术支撑。
山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统（SDCORS）在全省范围内建立101个GNSS连续运行参考站，构成全省新一代网络化的大地基准和空间数据采集服务系统。
SDCORS实时定位的内符合精度可以达到平面0.020ｍ，高程0.030ｍ的精度，实时定位外符合精度可以达到平面0.030ｍ，高程0.080的精度[1]，定位精度满足无验潮水深测量的技术要求。
一、无验潮水下地形测量原理网络RTK可实时获取厘米级的三维坐标，但其获取的高程是基于参考椭球面的大地高，而高程系统一般采用基于似大地水准面的正常高系统，将实时获取的WGS-84大地高经过似大地水准面精化转化为1985国家高程而不需要人工验潮对水深数据进行潮位改正，这种方法就是无验潮水下地形测绘。
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。
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—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。
RTKGPS在无验潮水深测量中的应用
第25卷第5期2005年9月海 洋 测 绘HYDROGRAPHIC SUR-.YI/G A/D CHAR0I/G-12.25，/1.5S34.，2005收稿日期：2005-04-13；修回日期：2005-07-20作者简介：栗志刚（1965-），男，河南汝南人，工程师，主要从事海道测量研究。
RTK GPS 在无验潮水深测量中的应用栗志刚，孙仁权（中交第二航务工程勘察设计院，湖北武汉 430071）摘要：介绍了应用全球定位系统实时动态测量（RTK GPS ）技术进行无验潮水深测量的基本方法，并在实际工作中进行了验证。
关键词：全球定位系统；实时动态测量；水深测量中图分类号：P228.4 文献标识码：B 文章编号：1671-3044（2005）05-0046-031 前 言实时动态测量（RTK ）技术在陆地测量和放样的应用中已经比较成熟，在海洋测量和海洋工程中的应用也已经兴起。
RTK 在水深测量上的应用分为两大类：无验潮方式和验潮方式。
验潮方式就是在测量船上由RTK 实时测定平面位置，由测深仪同步测出此时的水深，再由岸上人员定期观察水位值，随后根据水位和水深的数据计算出每个测点的高程值。
这种方式已经广泛应用于江河湖海水面的水深测量之中，并形成了成熟的操作模式。
无验潮方式就是在测量船上直接用RTK 测出某点的三维坐标来，而不需要岸上人员观测水位，它在水深测量中有着独特的优越性。
特别是在海洋的大面积水域测量中，由于水位存在坡降比，要在测区内按距离分块设几处水位观测点，每个点至少要配一个工作人员。
这样不容易求出准确的水位数据，且工作效率不高。
而无验潮方式改进了测量工序，减少了测量人员，提高了工效。
此外，RTK 测量高程精度的提高也为这种模式提供了技术上的保证。
2 无验潮测水下地形的基本原理和方法RTK GPS 技术的实施方式是，利用GPS 基站和流动站，进行平面和高程观测。
假定：相对于某项目的高程基准面，流动站的天线高为H 2，换能器的瞬间高程为H 3，水底点O 的高程为H 0，H 为测深仪测出的水深值（图中的-H 0表示大小和H 0一样，但方向相反）。
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。
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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：
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[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)。