科技论坛
·109.
GPS-RTK技术配合数字测深仪进行水下地形测量方法的应用
魏大泉
（黑龙江省航务勘察设计院，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：在进行水下地形测量的过程中，采用GPS-RTK技术是比较常见的。主要是由于这种技术类型本身的先进性比较强，可以相关的数宇测深仅设备相互结合。操作方式比较简单，而且准确性比较定出。在具体的应用中，工作人员可以严格地按照设计的原则来进行水下的地形的特点进行掌整。采用这种先进的测量技术作为辅助，可以相关的数据直接应用到制图软件当中，不仅保证了数据采集的精准度，还雄进了测量设备的高效应用，本文中，笔者主要对GPS-RTK技术在水下地形测量工作中的应用情况进行深入介绍，仅供参考。
关键词：GPS-RTK测量技术；数宇测深仅；水下地形测量
其体来说，水下地形测量工作的主要工作内容包含两个方面的内容，第一是定位，第二是测深。从传统的测量方式中可以看出，主要是采用全站仪等设备来对水下的地形进行测量，进面获得科学准确的坐标，然后根据测深杆设备的测量来获得具体的深度数据。然后根据相对比较明确的位置来对水下的高程进行明确。现如今，随者GPS技术的高效发展，水下地形测量效果也得到了高效地改进，最终成图的精准度也比较大
1水下地形测量作业系统的组成
从水下地形测量工作中可以看出，在整个测量系统中涉及到的设备较多.其中包括GPS-RTK测量接收机，数字化测深仪和便携式的计算机设备等。其体的测量工作主要包括几个不同的阶段，第一是测前的准备，第二是数据的采集测量，第三是水下地形图的设计。
2测前准备
在这一阶段中，工作人员的主要工作内容就是求得转换参数。在具体的准备工作中，主要是应用测区内部的几个平面位置，相关
的高程控制点和相关的经纬度参数。在实际的测量工作中，主要采用的是RTK软件来获得具体的参数，这些参数是测深仪在测量的过程中所需要的主要参数
3外业数据采集实施步弱
3.1GPS-RTK基站架设。在具体的数据测量工作中，工作人员应该将GPS基准站设备架设在已知的控制点上，然后对横织坐标的相关参数进行确定。另外，还需要获得一定的投影参数。转换四参数的设置可以提升外业数据采集工作的整体效率，
3.2GPS-RTK测量工作检查。在实际的测量中，需要将设备和仪器加设在其他的平面上，同时也应该对高程点进行控制。同时还应该对采集点的坐标参数和高程进行记录。然后实现RTK的测量，保证测量工作的高效性。
3.3测深仪工作设置。在实际的测量工作中，主要选择的测深仪型号为HD370设备。具体来说，主要是按照不同的操作环节来进行。第一，建立任务。在这一环节中，测量人员应该对坐标的相关数据进行设置，然后进行投影工作，并且需要做好图定义。需要注意的是，在这一阶段中，工作人员需要应用到之前所测得的四个参数。第二，做计划线。在进行计划线设计的过程中，需要根据基本的测量精准度来进行通常情况下，工作人员需要在30-40米的范围内设置定的测量线。第三，水面高程校正。在实际的高程校正工作中，主要是对水面的高程进行校正。主要是通过GPS-RTK接收机和相应的数字化设备等来进行。在具体的工作中，相关的记录人员需要对各种不同的数据进行记录。然后应该对各种设备和仪器的具体位置以及参数的设定工作进行校正。工作人员需要对测量仪器中的水面高程和实际的水面高程来进行比较分析。直到两个数据保持一致性为止，测量工作结束。第四，测量工作开始前检查。在测量工作进行之前，工作人员应该首先对水面上的测量仪器进行固定，然后根据实际的高程来进行深入测量，在测量的过程中，工作人员需要根据相关的测量标准和规范来进行，不能出现测量方式错误的现象，否则机会产重地影响到测量数据的误差。所以说，在测深仪工作的过程中，做好仪器的设置工作尤为重要。相关的测量工作者应该对这一间题加强重视，在保证测量方式准确性的基础上提升测量工作的高效性，同时将GPS一RTK测量技术应用到其中，促进地下测量工作的规范性
3.4数据采集。在深测仪与RTK设置、测量工作开始前的检查
完成后，即可按计划测线进行外业采集工作。此情况下外业采集的碎部点均已自动完成平面坐标转换、高程改正，其点位成果均为设置的平面和高程系统下的数据，可直接提交内业进行内业处理。
4数据的后处理
数据后处理是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，形成所需要的地形图。
5影响水深测量精度的几种因素及相应对策
在实际应用元验潮方式进行水深测量时，测量结果精度会受船体的摇摆、采样速率、RTK与测深仪采集数据同步时差及RTK高程的可靠性等因素的影响。为保证水下地形测量精度，在测量过程中应进行控制或修正。
5.1船体摇摆姿态的控制。船体摇摆姿态的控制主要采取在无风或微时作业.作业过程中严格控制船速不超过3-5节，在拐弯处船要求平稳、速度不超过3节
5.2RTK定位数据与测深数据不同步造成的误差。GPS定位输
出的更新率将直接影响到瞬时采集的精度和密度，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退。对于这项误差在延退校正中加以修正，修正量采用中海达公司提供的经验数据。
5.3吃水改正。吃水改正包括静态吃水和动态吃水。根据换能器相对船体的位置，换能器可按照几何关系求解。动态吃水就是要确定作业船在静态吃水的基础上因航行造成的船体吃水的变化，测量时采用霍密尔公式计算船只动态吃水
5.4RTK高程可靠性的间题。为了确保作业无误，可从采集的数据中提取高程数据绘制水下等深线，根据随线的围滑程度来分析水下高程有没有产生个别跳点，然后使用圆滑修正的方法来修正个别错误的点。RTK高程可靠性无线电干扰源会对信号传播造成影响，影响其传播质量，进而对流动站数据解算结果产生影响，固此，设置基准站时，应选择地势较高处或视野开阔的建筑物项部，尽量远离高压线、大功率无线电发射站、变电站等无线电干扰源，同时，严格控制流动站与基准站之间的距离。为确保RTK作业时能接收足够多的卫星信号，每次作业前应先查看卫星数量及位置情况，选择最佳时段进行作业，减小电离层、对流层影响。
结束语
总之，GPS-RTK结合数字测深仪进行水下地形测量的工作模式，极大地提高了作业效率，实现了水下地形测量的简单、高效、经济、快捷，当前得到了广泛的应用及推广。当然因各地工作内容及要求不同，所采用的方法及要求也各有差异，本文所述仅作技术参考和借鉴。
参考文献
[1]陈飞.GPS在水下地形测量的应用实践[].广东交通职业技术学院学报，,2012(4)
[2吴勇,程正选.吴文德-全自动数宇水下地形测量系统在工程水文勘测中的应用[J长江工程职业技术学院学报,2011(2)
[3顾开建,陈小松.宁波市测绘院应用新技术完成水下地形测量[]]城市勘测，2011(3)
[4]原大为，宿良君,周开无.水下地形测量的发展造势概述川]黑龙江水利科技，2015(1)
[5]张建军,樊云,李剑坤.多波求在琼州海峡跨海工程水下地形测量中的应用[J]铁道勘察，2012(2)