35-rtk无验潮测量技术在菊花岛供水工程中的应用

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1、GPS-RTK无验潮测量技术在菊花岛供水工程中的应用许大力（辽宁省基础测绘院，辽宁锦州，121003）【摘要】本文简要介绍了GPS-RTK无验潮测量技术的原理，并通过在菊花岛供水工程海底地形测呈屮对该种技术的应用，总结丫GPS-RTK无验潮测呈技术的应用方法及该种技术相较于传统测呈技术的优势与不足。【关键词】GPSRTK；无验潮测量技术；数字测深1.引言GPS-RTK与数字测深集成技术的发展，为实时获収水下三维信息和实现水下地形测绘自动化提供了条件。应用GPS-RTK与数字测深集成技术不但可以进行平面位置的精确定位，而且还可用来进行水而

2、岛程的实时确定。采用这种方法确定的水位基准岛程精度较尚,并较好的消除了波浪、水位涨落等因素对水底高程的影响，大大提高了工作效率，且自动化程度很高。本次工程为菊花岛跨海供水管道工程，陆上入海点位于兴城市临海产业园，登陆点位于菊花岛金嘴子，海上管线路由长度约7公里，耑要进行跨线区域内的海底地形测量。经分析探讨决定采用RTK无验潮测量技术直接测量海底地貌。2.GPS-RTK数字测深集成技术的测量原理GPS-RTK数字测深集成技术主要分为两大类：无验潮方式和验潮方式。验潮方式就是在测量船上由RTK实时测定平面位置，由测深仪同步测出此时的水深，再

3、由岸上人员定期观察水位值，随后根据水位和水深的数据计算出每个测点的高程值。这种方式已经广泛应用于江河湖海水面的水深测量之屮，并形成了成熟的操作模式。水底地曲大地水准面无验潮方式就是在测船上直接用RTK测出某点的三维坐标来，而不需要岸上人员观潮水位，减少了测量人员，提高了工效。它在水深测量中有着独特的优越性。其基本原理是利HJRTK测得的GPS天线精确的三维坐标（X，Y,H）,其巾X、Y确定定位点的平面位置，RTK高程结合巾测深仪同步测得的水深换算出同一平面位置上的水T泥面的高程或水深值，从而获得水下地形数据，见阁1。H,:GPS接收机测

4、得的高程（水准高）；L:GPS天线到换能器的高；h:测深仪测得的水底深度；由此可得水底地面的高程：H=Ht-L-h（1）图1数字测深原理不论水面由于潮水或者波浪影响是升是降，式（1）中的及始终是某一时刻实测的水底地而高程，它只和KTK测量商程值和测深值力有关。因此从理论上讲，GPS-KTK无验潮测深将消除波浪、潮位和动吃水的影响，是一种理想的水上测量方法。3.菊花岛供水工程中的海底地形测量本次工程位于辽宁省兴城市至菊花岛海域。按照技术设计书要求，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。3.1

5、测前准备测前准备主要进行了下列工作：基础控制测量、仪器设备及成阁软件准备及施测计划制定。3.1.1基础控制测量按照技术设计要求在兴城和菊花岛两侧海岸上各布设2个基础控制点，平面控制应用GPS施测，高程采用四等水准要求联测。兴城位于我国大陆一侧，具有通过陆路联测図家《程基准的条件；菊花岛与兴城隔海相望（跨海宽度6km多），岛上没有国家高程基准的已知点。为了使海域两侧的高程贯通，结合目前的技术和项目的具体情况，我们采用GPS静态测量技术，直接测取海域两侧的大地高，通过似大地水准面精化（重力修正）技术，把兴城一侧的高程引导菊花岛一侧，跨海之间

6、的控制点的高差误差控制在20cm之内。3.1.2仪器设备及成图软件准备作业采用的仪器设备软件有：南方测绘仪器公司生产的双频GPS-RTK灵锐S86接收机2台套，其中1台作为岸台（基准站），1台为船台（流动站），SDE-28D双频单波束数字化测深仪1台，便携式计算机1台，南方CASS6.0成图软件1套。SDE-28D测深仪为南方测绘仪器公司生产，是集液晶显示器、工控板、测深板、数据处理器、机A存储单元、各种接口和输入输出设备于一体的工控型数字化测深仪。其主要性能指标见表1。表1SDE-28D型主要性能指标高频发射频率：200kHz低频发射

7、频率:20kHz,24kHz,33kHz最人发射功率：300W〜400W测深范围：高频0.3m—600m，低频0.8m—2000m测深精度：髙频精度4-2em+0.1%，低频精度4_5em+0.1°4吃水调整范围:0.0m—9.9m分辨率：lcm声速调整范围:1300—1700m/s嵌入式工业控制WINDOWSxp操作乎台12寸触模式液晶显示屏，分辨率800X6003.1.2施测计划制定（1）制定导航方法，设罝好坐标系、投影、转换参数及图定义。⑵布设计划线:计划线方向垂直于等深线总体方向，计划线间隔30米、数量14条、测点间隔6米。（3

8、）检查线的布设:检查线的方向尽量与主测线垂直，分布均匀，能普遍检查主测深线，检查线的长度应占主测深线总长3%-10%。3.2外业的数据采集3.2.1GPS-RTK基准站架设（1）在己知GPS控制点上架设岸站