GPS RTK 應(yīng)用于水上測(cè)量時(shí)，方法仍同信標(biāo)機(jī)一樣，用來(lái)獲得平面定位數(shù)據(jù)，只是定位精度提高了很多。很長(zhǎng)一段時(shí)間GPS 只是作為確定平面位置的方法。近幾年隨著RTK 的普及和水上導(dǎo)航測(cè)量軟件的成熟，一種新型的水上測(cè)量方式得到推廣，并漸漸成為日后發(fā)展的趨勢(shì)，這就是無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量方法。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量方法應(yīng)用，以供參考。

無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量基本原理

當(dāng)前我們的GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相位差分（RTK）的定位精度可達(dá)到：平面10mm+1ppm，高程20mm+1ppm。甚至更高。無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量的基本原理是利用RTK 測(cè)得的GPS 天線精確的三維坐標(biāo)（X，Y，H），其中X、Y 確定定位點(diǎn)的平面位置，RTK 高程結(jié)合由測(cè)深儀同步測(cè)得的水深換算出同一平面位置上的水下泥面的高程或水深值，從而獲得水下地形數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖1。

H：GPS 接收機(jī)測(cè)得的高程（水準(zhǔn)高）

S：測(cè)深儀測(cè)得的水面到水底的深度用戶需要得到的最終數(shù)據(jù)：

B：水底到水準(zhǔn)面的距離，即通常說(shuō)的水深值

C：水準(zhǔn)面到水底的距離，即通常說(shuō)的水底高程

用戶可以測(cè)得的數(shù)據(jù)：

h：GPS 天線到水面的高度

由圖1 得出：

C= (H – h) – S ； B= S – (H –h )

3、水深測(cè)量的應(yīng)用

水深測(cè)量的作業(yè)系統(tǒng)主要由GPS 接收機(jī)、數(shù)字化測(cè)深儀、數(shù)據(jù)通信鏈及相關(guān)軟件等組成。測(cè)量作業(yè)分三步來(lái)進(jìn)行，即測(cè)前的準(zhǔn)備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集測(cè)量作業(yè)和數(shù)據(jù)的后處理形成成果輸出。

在一般海上水深測(cè)量中，可根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)備控制點(diǎn)作業(yè)需要采用儀器設(shè)備軟件有：X90(X91 亦可)，其中1 臺(tái)作為岸臺(tái)（基準(zhǔn)站），1 臺(tái)為船臺(tái)（流動(dòng)站），CHS100 數(shù)字化測(cè)深儀1 臺(tái)，上海華測(cè)HydroNav 和成圖軟件1 套。

3.1、測(cè)前的準(zhǔn)備

(1) 選擇測(cè)區(qū)已知點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正，求參數(shù)

注意：次求解參數(shù)是可以隨意架設(shè)基站，然后去控制點(diǎn)測(cè)量，做點(diǎn)校正，校正完后求得校正參數(shù)，后期的測(cè)量，直接架在已知點(diǎn)上，用已知點(diǎn)啟動(dòng)基站。

(2) 建立任務(wù)，設(shè)置好坐標(biāo)系、投影、轉(zhuǎn)換參數(shù)。

(3) 根據(jù)要求制作計(jì)劃線。

3.2、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集

（1）在已知點(diǎn)上架設(shè)基站，啟動(dòng)基準(zhǔn)站。

（2）設(shè)立基準(zhǔn)站后，移動(dòng)站到附近的控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，以確保基準(zhǔn)站坐標(biāo)和各項(xiàng)參數(shù)輸入正確。檢查結(jié)果符合要求后，方可進(jìn)行GPS RTK 數(shù)據(jù)采集工作。

（3）將GPS 接收機(jī)、數(shù)字化測(cè)深儀、換能器等連接好后，打開(kāi)電源。設(shè)置好記錄設(shè)置、定位儀和測(cè)深儀接口、接收機(jī)數(shù)據(jù)格式、測(cè)深儀配置。把GPS 天線至探頭的高度填在天線高處。

（4）根據(jù)導(dǎo)航指示，沿計(jì)劃線進(jìn)行水深數(shù)據(jù)采集。

3.3、數(shù)據(jù)的后處理

在處理中調(diào)入外業(yè)測(cè)量的水深數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)水深采樣和水深文件格式轉(zhuǎn)換后處理成需要的格式，無(wú)需添加潮位文件。

4、作業(yè)時(shí)應(yīng)該注意的若干問(wèn)題

4.1、有關(guān)岸臺(tái)的問(wèn)題

（1）因?yàn)闊o(wú)驗(yàn)潮中RTK 應(yīng)用的關(guān)鍵在與與基準(zhǔn)站的通信，RTK 定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)（偽距觀測(cè)值，相位觀測(cè)值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站接收機(jī)。所以：

① 選擇地勢(shì)較高、較開(kāi)闊的控制點(diǎn)架設(shè)岸臺(tái)，電臺(tái)天線要盡量高。

② 電源電量要充足，否則也將影響到作業(yè)距離。

（2）RTK 高程要保證精度，所以要精確量取天線高，并設(shè)入基準(zhǔn)站中。

（3）基準(zhǔn)站中輸入點(diǎn)此處采集的WGS-84 點(diǎn)坐標(biāo)，輸入已知點(diǎn)高程。不可進(jìn)行任意架站、自啟動(dòng)基準(zhǔn)站、重置當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)操作。

4.2、有關(guān)流動(dòng)站的問(wèn)題

（1）記錄要限制為RTK 固定解。

（2）精確量取天線高（天線至水面的高度），測(cè)深儀吃水改正參考同一水面線。

5、無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量的優(yōu)劣性

與傳統(tǒng)的驗(yàn)潮法相比，無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）無(wú)須驗(yàn)潮數(shù)據(jù)，減少工作量。驗(yàn)潮法需要專門(mén)的人員測(cè)量水位或者到相關(guān)部門(mén)獲取測(cè)量時(shí)段的水位數(shù)據(jù)。無(wú)驗(yàn)潮法只需在采集水深的同時(shí)在同一臺(tái)電腦上采集GPS 三維數(shù)據(jù)，這樣起碼可以減少一個(gè)讀水尺的工作人員，還不須建一個(gè)或多個(gè)驗(yàn)潮站。

（2）每個(gè)水位都同步、精確，提高精度。GPS 高程數(shù)據(jù)更新速度達(dá)5Hz,每個(gè)水深點(diǎn)都對(duì)應(yīng)精確的水位值，無(wú)須內(nèi)插或外推整個(gè)區(qū)域的水位。

（3）減少浪涌等引起的誤差。驗(yàn)潮法測(cè)量中由于浪涌影響，探頭上下起伏使得測(cè)得的水深有瞬時(shí)誤差，在最終的數(shù)據(jù)中無(wú)法消除。而無(wú)驗(yàn)潮法是通過(guò)GPS天線高程來(lái)推算水下高程的，天線與探頭的相對(duì)位置固定，無(wú)論船怎樣上下波動(dòng)都不會(huì)改變處理后的水下高程。

（4）數(shù)據(jù)處理方便、快捷。由于所有的數(shù)據(jù)都采集到一個(gè)文件中，并且存在計(jì)算機(jī)中，減少獲取和編輯潮位數(shù)據(jù)的時(shí)間，即時(shí)能進(jìn)行后處理，編輯水下地形圖或斷面圖。

另一方面，相對(duì)而言無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量的缺點(diǎn)是：必須用RTK 型接收機(jī)，這種接收機(jī)價(jià)格相對(duì)高一些。而受RTK 通訊的限制及高程控制的限制，無(wú)驗(yàn)潮作業(yè)方法尚不適宜在遠(yuǎn)海進(jìn)行。

RTK 結(jié)合CHS-100 的無(wú)驗(yàn)潮水深測(cè)量技術(shù)，使得水深測(cè)量這項(xiàng)工程變得簡(jiǎn)單、方便、快捷、輕松、高效，不失為一種*的測(cè)量技術(shù)，值得在水深測(cè)量及其它水下地形測(cè)量中推廣。

信息標(biāo)題：華測(cè)RTK結(jié)合CHS-100測(cè)深儀的使用

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