RTK_在水下地形测量中的应用.doc

目 录 内容摘要 II 引 言 III 第一章 项目概况 1 第二章 测量工作的基本步骤 2 2.1 求转换参数 2 2.2 建立任务 3 2.3 测深线的布设 3 2.4外业的数据采集 3 2.5数据的后处理 3 第三章 传统水下地形测量技术 4 3.1 光学定位方法 4 3.2 深度测量方法 4 第四章 现代水下地形测量技术 5 4.1 GPS 定位技术 5 4.2 测深仪工作原理及选择 5 4.3 GPS RTK配合数字测深仪器组成水下地形测量系统 5 4.4 RTK的原理介绍 6 4.5 RTK采集数据时的几个关键技术 7 4.6 RTK的应用范围 8 4.7 RTK技术的不足及其应对措施 8 4.8作业过程中需注意以下几点 9 4.9 RTK的优点 11 第五章 结束语 13 参考文献 14 内容摘要 本文详细介绍了利用GPS RTK技术与数字测深仪结合组成的水下地形测量系统的工作原理,简单介绍了利用该系统作业时的外业数据采集、内业数据处理的过程,总结了应用该系统进行作业的优、缺点及应对措施和在使用中应注意的事项。 关键词: GPS RTK,水下地形图测量,测深仪，水深测量 引 言 水下地形图是防洪、水资源保护、河道疏浚及水库、港口、码头、桥梁等工程建设项目不可或缺的基础资料之一,水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。传统的水下地形图测量方法主要有采用经纬仪配合测距仪、经纬仪交会、全站仪获取水下地形点的平面位置,然后利用测深杆法、测量锤法和回声测深仪法等获得该平面位置处的水深,从而获得水下点的三维坐标。其中目前使用最多的是利用全站仪配合测深仪的方法施测,上述传统方式不仅受仪器精度、距离、天气、通视及通讯等条件限制,而且工作效率很低。尤其是断面水深测量,受水流、测量船体的非线性运动以及测量人员的熟练、配合等因素的影响,断面点定位精度不高。这些因素都严重影响河道断面测量的质量。近年来随着GPS RTK技术的成熟,GPS RTK配合数字化测深仪测量水下地形图优势明显,具有广阔的应用前景。本文就其基本原理、仪器设备及工程实践中的注意事项做一简单阐述,并结合工程实例说明了该模式在实际应用中的可靠性。 第一章 项目概况 2005年4月，我单位承接了厦深铁路漳州段九龙江特大桥(4567米)， 水下地形测量的作业系统主要由GPS 接收机、数字化测深仪、数据通信链和便携式计算机及相关软件等组成。测量作业分三步来进行, 即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。 2.1 求转换参数 2.1.1将GPS 基准站架设在一个在测区中部已知点上, 设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数, 关闭转换参数和七参数, 输入基准站坐标( 该点的单点84 坐标) 后设置为基准站。 2.1.2 将GPS 移动站架设在测区内尽可能多的已知点, 设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔, 关闭转换参数和七参数后, 求得已知点的固定解( 84 坐标) 。 2.1.3 通过上述已知点的84 坐标及当地坐标, 求得转换参数。 2.2 建立任务 设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。 2.3 测深线的布设 主测深线的布设应垂直等深线的总方向; 测深线间隔的确定应顾及库区的重要性、河底地貌特征和水深等因素。检查线的方向应尽量与主测深线垂直, 分布均匀。出测前应该将测深线预先导入导航软件中, 采集水深数据作业时, 应该严格按照计划进行。 2.4外业的数据采集 架设基准站在求转换参数时架设的基准点上, 且坐标不变。 将GPS 接收机、数字化测深仪和便携机等连接好后, 打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接受机数据格式、测深仪配置, 就可以进行测量工作了。作业前须测量部分重合区域作为检查,确保采集的各项数据准确可靠。在所有的数据都采集完毕后, 检测若干检查线作为检核。 2.5数据的后处理 表2-1 部分数据文本 X 坐标 Y 坐标 水面高程/ m 水深/ m 端口 数据后处理是指利用相应配套的数据处理软件（如CASS6.0软件）对测量数据(见表2-1)进行后期处理, 形成所需要的测量成果———水深图及其统计分析报告等, 所有测量成果可以通过打印机或绘图机输出。 第三章 传统水下地形测量技术 水下地形测量最基本的工作是定位和测深。定位工作是水下地形测量的基础。 3.1 光学定位方法 在视距可及的范围内( 一般小于10 km) , 可采用光学定位。定位使用的仪器有经纬仪、六分仪、测距仪, 定位方法可使用前方交会法、后方交会法、侧方交会法。水下地形测量采用光学定位方法进行定位的原理和计算与陆地测量一致。采用光学定位方法的优点是操作