PPK技术在长江口北支测量中的应用

PPK技术在长江口北支测量中的应用

摘要：本文介绍了在长江口外海域采用PPK技术，进行常规水位改正模式的验证，对将来在该区域的测绘工作具有一定的借鉴意义。

关键词：PPK技术；长江口外海域

The application of PPK technology in the measurement of the north branch of changjiang estuary

Huang jinfa

（Shanghai Xiangyang Survey &Design of Water Conservancy Co.，Ltd.Shanghai Chongming 202150）

Abstract：This paper introduces the validation of the conventional water level correction model using PPK technology in the waters outside the Yangtze Estuary，which has certain reference significance for the future surveying and mapping work in this area.

Keywords：PKK technology、Outer sea area of Yangtze river estuary

一、测区概况

长江口上起徐六泾，下迄口外50号灯标，全长约181.8km。河段平面呈扇形，为三级分汊、四口入海的河势格局，共有北支、北港、北槽、南槽四个入海

通道。

北支是长江出海的一级汊道，西起崇明岛头，东至连兴港，全长约83km，

流经上海市崇明县、江苏省海门市、启东市，河道平面形态弯曲，弯顶在大洪河

至大新河之间，弯顶上下河道均较顺直，上口崇头断面河宽3.0km，下口连兴港

断面河宽12.0km，河宽最窄处在青龙港断面，河宽仅2.1km。

近年来，北支河道实施了一系列的岸线调整过程，包括新村沙圈围工程、崇

明北沿滩涂促淤圈围工程等，岸线更趋顺直，北支口处的江面有所变窄。

本次测量区域为长江北支口水域，由于有岸线段只占一部分，大部分在外海

水域，给常规作业的布设验潮站带来困难。具体位置见下图一。

二、主要技术方案

1、首级控制

A.布设测区的GPS控制网；

B.高程采用四等水准接测；

C.求算测区范围内合理可靠的转换参数（七参数）；

2、平面定位

利用无线电指向标-全球定位系统（DGPS），使用信标机（亚米级），接收

卫星无线电信号得到伪距，同时接收大戢山标准站发出的差分信号以求得各种因

素造成误差所需改正值，精确定出测量船的位置。

3、水深测量

以无锡海鹰加科生产的HY-1600回声测深仪测得实时水深，加以潮位改正，

得出所需的水底高程。

测量前进行动态吃水改正的测定，可采用GPS高程进行动态吃水改正的测定。

4、水深测量

测线的布设按图上0.8mm间距（1：25000）布设，测线方向根据测区潮汐

大致东西向的情况，布设为南北向。

5、验潮站的设立

5.1、验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。根据水下测量的需要，结合港口岸线情况，我们在作业区设立5个沿岸验潮站、在测区东侧边缘自设2

个海上点点验潮站；以提高水深测量的精度。

5.2、GPS潮位测量：主要借助GPS实时高精度垂直解来获取，目前实现海

上高精度GPS定位的主要技术有RTK、PPK、PPP。PPK不受无线电因素影响，作

用距离最远达200km[1]。本次测区最远离岸约25km，所以选择PPK技术在该区

域进行潮位验证。

PPK技术是一种与RTK相对应的定位技术，这是一种利用载波相位观测值进

行事后处理的动态相对定位技术[2]。在参与求算参数的已知点上，利用同步观测

的一台RTK基准站接收机和一台RTK流动接收机对卫星的载波相位观测量；事后

进行坐标转换得到流动站的三维坐标。本次基准站和流动站的采样率均设置为5s。

三、主要业内处理

1、控制网的解算

本次项目共布设9个GPS点。以GPS点CM01作为控制起算，具体计算成果见图三：

2、高程控制

高程系统采用1985国家高程基准，以9个水准点为已知点，具体计算成果

见图四。同时对测区各起算数据，根据相互之间的换算关系，统一至1985国家

高程基准。

3、转换参数求定

根据测区的面积和控制网点的分布特点，高程转换模型采用七参数转换，七

参数转换模型采用布尔沙模型。计算结果见下图五。

考虑到测区东部位于控制网的区域之外约20km，为了评估七参数转换模型

在此测区的精度，我们在控制网点CM01上设置基准站，我们在控制网覆盖范围

内5个已知点以及控制网覆盖以西25km范围的5个已知点上测定比较，结果见

图六。测定结果符合相关规范要求。

4、PPK潮位计算

采用商业软件HTO计算的PPK结果示例图如图七。

5、海上定点验潮站起算高的推算

利用长期验潮站（连兴港长期验潮站、佘山长期验潮站15天以上的水位数据，采用同步法进行垂直基准传递，推算海上定点验潮站的与固定验潮站的同一

基准的起算高程。

6、潮位改正

6.1、验潮站潮位改正

潮位改正方式分为单站分带水位改正、双站分带水位改正、三站（三角）分

带水位改正、潮时差法水位改正。

测量时验潮站采用就近验潮原则。潮位改正方式根据测区的不同情况采用不

同的改正方式，本次测量区域主要采用双站水位改正即在双站潮位控制范围内，

验潮站的坐标位置垂直水流方向，再把测点垂直至验潮站连线上，进行线型内插

潮位。如下图八、图九：