河流湖泊普查测量南方方案

河湖普查测量产品方案广州南方测绘仪器有限公司

一.河流湖泊普查测量方法和GPS定位设备应用特点分析

1.1河流湖泊普查的测量方法分析

河流湖泊普查主要是获取河流湖泊的自然属性与资源环境特征的分布现状和变化规律，其主要内容包括：调查河流湖泊的类型、数量、流域面积、位置及其分布；调查河流湖泊岸线的长度、分布；调查河流水文特征、类型和分布；调查河流湖泊的使用现状、水资源灾害调查、水资源利用调查和水资源可再生利用调查等三个方面。

河流湖泊范围大、涉及面广，同步性强的特点和其调查方法对测量手段提出的要求决定了当前河流湖泊普查的最优数据采集与定位方法必然是GPS卫星定位技术和遥感技术相结合的方式。具体的GPS卫星定位技术测量应用方案必须根据这一情况制定。

河流湖泊的勘测范围广，填图比例尺大（主要在1：1万和1：5万），其调查方法与技术路线中的定位与数据采集方法具体归纳有如下：

对于有居民的河流湖泊区域：

1．对河流湖泊的沿岸线进行沿岸踏勘与填图测量，尤其要用GPS进行沿岸观测点与特征点的高精度定位静态（含快速静态）测量，以满足遥感影像验证、定位校正和几何配准的规范要求。

2．用RTK系统配合测深仪进行水上和沿岸地形地貌的高精度测量和水深的确定。

3．用DGPS定位手段进行河流湖泊的类型分布和水资源情况调查。

对于无居民的河流湖泊区域：

1．对于一般性无居民河流湖泊区域，在遥感的基础上进行现场的踏勘填图，采用DGPS 对沿岸地物特征点、典型类型及界线、开发活动情况进行高精度定位，并满足遥感影像验证、定位校正和几何配准的规范要求。

2．对于专项性无居民的流域除完成沿程勘测和填图外还要求对特征基点进行DGPS 测量及标记。

对以上河流湖泊普查的GPS测量方式进行分析、总结并结和具体的测量手段，可以

把河流调查测量工作情况显示如下表1-1所示：

表1-1河流调查测量工作分类表

注：在选择GPS 设备时必须有效、合理的满足海岛调查的测量任务的具体工作要求。

1.2 GPS 测量设备应用特点分析

河流湖泊普查的工作量和精度要求决定了只有使用测量型的GPS 设备才能高效、准确的完成此项调查的测量工作。GPS 定位技术与常规测量技术相比具备以下特点：

1．观测站之间无需通视。GPS 测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30%~50%），同时也使点位的选择变得甚为灵活。

不过也应指出，GPS 测量虽不要求观测站之间相互通视，但必须保持观测站的上空开阔（净空），以使接收GPS 卫星的信号不受干扰。

2．定位精度高。现已完成的大量实验表明，目前在小于50KM 的静态基线上，其相对定位精度可达到1~2x10－6，而在100KM~500KM 的基线上可达到610-~7

10-。而在动态测量时在20K 以下RTK 精度可以达到CM 级，一般的RTD 精度亚米级。

3．观测时间短。静态定位方法完成一条基线的相对定位所需要的观测时间，根据要

求的精度不同，一般约为1~3小时。为了进一步缩短观测时间，提高作业速度，近年来发展的短基线（例如不超过20km）快速相对定位法，其观测时间仅需数分钟。

4．提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。

5．操作简便。GPS测量的自动化程度很高，在观测中的测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取仪器高、监控仪器的工作状态和采集环境的气象数据，而其他观测工作，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均有仪器自动完成。另外，GPS用户接收机一般重量较轻、体积较小，例如南方的S-86双频GPS接收机，重量约为1.25kg，体积约为3500cm3因此携带和搬运都很方便。

6．全天候作业。GPS观测工作，可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般也不受天气状况的影响。

二.河流湖泊普查南方GPS产品方案

2.1方案概述

本方案是根据GPS定位技术在野外净空的环境下测量时快速、准确、高效的特点，及GPS设备的精度、价格，考虑到河流湖泊普查测量工作的具体情况，从调查、测量需要的方便、可靠、可行性出发，以《GPS测量规范》为依据制定的本方案。如下表2-1：表2-1 南方灵锐S86RTK+S750G2G2+ SDE-28测深仪

2.2方案描述

常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

RTK测量系统通常由三部分组成，即GPS信号接收部分（GPS接收机及天线）、实时数据传输部分（数据链，俗称电台）和实时数据处理部分（GPS控制器及其随机实时数据

处理软件）。如图2-1：

图2-1 RTK作业示意图

1.方案配置方式：

RTK测量方式，一般由：1台（套）基准站+A（A=1………N）台套移动站组成。也就是，其中基准站架设在某一地方，固定不动，连续采集卫星历元数据，并通过电台（或者无线通讯网络，如GPRS或者CDMA）向外发送差分数据，N台套的移动站，则可以通过主机内置的接收电台接收基准站发射的差分数据，完成RTK的解算。在移动站所配置的移动站控制手簿上，会配有相关的各种测量软件，通过软件，可以得到高精度的测量坐标值，精度一般为动态平面±1cm，高程±2cm。当然，针对南方S86 RTK产品来说，它也是双频接收机，在做动态的同时，可以进行静态数据的采集。这样的话，在完成外业RTK测量的同时，也完成了静态数据的采集，内业通过相应的静态基线处理软件和网平差软件，可以得到更高精度的测量值，平面±5mm，垂直±10mm。

2.数据通讯方式的选择

常见的 RTK通讯方式有以下几种：数传电台、GSM数据服务、 GPRS/CDMA传输。

（1）、采用无线电台通讯:这是目前最常见的 RTK通讯方式。RTK系统的数据传输多采用超高频（UHF）播发差分信号，其特点为：直线传播、传播距离短、绕射能力很小、噪声小、无盲区。而在测绘领域的 RTK应用中，无论单频或双频 RTK系统，当前国际上都采用 UHF电台播发差分信号，其频率大约为 450～470MHz，通道传输速率：9600bps。