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1、GPS-RTK無驗潮測量技術在菊花島供水工程中的應用許大力（遼寧省基礎測繪院，遼寧錦州，121003）【摘要】本文簡要介紹了GPS-RTK無驗潮測量技術的原理，并通過在菊花島供水工程海底地形測呈屮對該種技術的應用，總結丫GPS-RTK無驗潮測呈技術的應用方法及該種技術相較于傳統(tǒng)測呈技術的優(yōu)勢與不足?！娟P鍵詞】GPSRTK；無驗潮測量技術；數字測深1.引言GPS-RTK與數字測深集成技術的發(fā)展，為實時獲収水下三維信息和實現水下地形測繪自動化提供了條件。應用GPS-RTK與數字測深集成技術不但可以進行平面位置的精確定位，而且還可用來進行水而
2、島程的實時確定。采用這種方法確定的水位基準島程精度較尚,并較好的消除了波浪、水位漲落等因素對水底高程的影響，大大提高了工作效率，且自動化程度很高。本次工程為菊花島跨海供水管道工程，陸上入海點位于興城市臨海產業(yè)園，登陸點位于菊花島金嘴子，海上管線路由長度約7公里，耑要進行跨線區(qū)域內的海底地形測量。經分析探討決定采用RTK無驗潮測量技術直接測量海底地貌。2.GPS-RTK數字測深集成技術的測量原理GPS-RTK數字測深集成技術主要分為兩大類：無驗潮方式和驗潮方式。驗潮方式就是在測量船上由RTK實時測定平面位置，由測深儀同步測出此時的水深，再
3、由岸上人員定期觀察水位值，隨后根據水位和水深的數據計算出每個測點的高程值。這種方式已經廣泛應用于江河湖海水面的水深測量之屮，并形成了成熟的操作模式。水底地曲大地水準面無驗潮方式就是在測船上直接用RTK測出某點的三維坐標來，而不需要岸上人員觀潮水位，減少了測量人員，提高了工效。它在水深測量中有著獨特的優(yōu)越性。其基本原理是利HJRTK測得的GPS天線精確的三維坐標（X，Y,H）,其巾X、Y確定定位點的平面位置，RTK高程結合巾測深儀同步測得的水深換算出同一平面位置上的水T泥面的高程或水深值，從而獲得水下地形數據，見閣1。H,:GPS接收機測
4、得的高程（水準高）；L:GPS天線到換能器的高；h:測深儀測得的水底深度；由此可得水底地面的高程：H=Ht-L-h（1）圖1數字測深原理不論水面由于潮水或者波浪影響是升是降，式（1）中的及始終是某一時刻實測的水底地而高程，它只和KTK測量商程值和測深值力有關。因此從理論上講，GPS-KTK無驗潮測深將消除波浪、潮位和動吃水的影響，是一種理想的水上測量方法。3.菊花島供水工程中的海底地形測量本次工程位于遼寧省興城市至菊花島海域。按照技術設計書要求，測量作業(yè)分三步來進行，即測前的準備、外業(yè)的數據采集測量作業(yè)和數據的后處理形成成果輸出。3.1
5、測前準備測前準備主要進行了下列工作：基礎控制測量、儀器設備及成閣軟件準備及施測計劃制定。3.1.1基礎控制測量按照技術設計要求在興城和菊花島兩側海岸上各布設2個基礎控制點，平面控制應用GPS施測，高程采用四等水準要求聯測。興城位于我國大陸一側，具有通過陸路聯測図家《程基準的條件；菊花島與興城隔海相望（跨海寬度6km多），島上沒有國家高程基準的已知點。為了使海域兩側的高程貫通，結合目前的技術和項目的具體情況，我們采用GPS靜態(tài)測量技術，直接測取海域兩側的大地高，通過似大地水準面精化（重力修正）技術，把興城一側的高程引導菊花島一側，跨海之間
6、的控制點的高差誤差控制在20cm之內。3.1.2儀器設備及成圖軟件準備作業(yè)采用的儀器設備軟件有：南方測繪儀器公司生產的雙頻GPS-RTK靈銳S86接收機2臺套，其中1臺作為岸臺（基準站），1臺為船臺（流動站），SDE-28D雙頻單波束數字化測深儀1臺，便攜式計算機1臺，南方CASS6.0成圖軟件1套。SDE-28D測深儀為南方測繪儀器公司生產，是集液晶顯示器、工控板、測深板、數據處理器、機A存儲單元、各種接口和輸入輸出設備于一體的工控型數字化測深儀。其主要性能指標見表1。表1SDE-28D型主要性能指標高頻發(fā)射頻率：200kHz低頻發(fā)射
7、頻率:20kHz,24kHz,33kHz最人發(fā)射功率：300W?400W測深范圍：高頻0.3m—600m，低頻0.8m—2000m測深精度：髙頻精度4-2em+0.1%，低頻精度4_5em+0.1°4吃水調整范圍:0.0m—9.9m分辨率：lcm聲速調整范圍:1300—1700m/s嵌入式工業(yè)控制WINDOWSxp操作乎臺12寸觸模式液晶顯示屏，分辨率800X6003.1.2施測計劃制定（1）制定導航方法，設罝好坐標系、投影、轉換參數及圖定義。⑵布設計劃線:計劃線方向垂直于等深線總體方向，計劃線間隔30米、數量14條、測點間隔6米。（3
8、）檢查線的布設:檢查線的方向盡量與主測線垂直，分布均勻，能普遍檢查主測深線，檢查線的長度應占主測深線總長3%-10%。3.2外業(yè)的數據采集3.2.1GPS-RTK基準站架設（1）在己知GPS控制點上架設岸站
