网络rtk验潮技术在水上测量应用探究

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1、网络RTK验潮技术在水上测量应用探究　　【摘要】网络RTK验潮技术是利用基准站的载波相位观测数据，与流动站的观测数据进行实时差分处理，并解算整周模糊度，从而能够达到厘米级精度。是GPS应用的重大里程碑。本文主要对网络RTK验潮技术在水上测量的应用进行了分析。【关键词】GPS；CORS；RTK验潮技术；水上测量中图分类号：P228.4文献标识码：A随着科学技术的进步，GPS定位技术的进步及定位设备在海洋测绘领域的广泛应用，采用GPS技术进行验潮得以实现。传统RTK验潮通过测得一段时间内水面载体（如测船或浮球）上的GPS天线的系列高程值，计算得出潮位。传统

2、GPS验潮模式主要采用了GPS-RTK的定位模式，受到通信链路的影响，作用的距离非常有限，通常在10km以内，致使远离参考站的海域无法采用这种模式。随着近年来城市CORS站的建立，覆盖范围较广，网络RTK能更便利地实现无验潮结合回声测深系统进行水深测量。以往由于一些工程上的特殊需要或特定区域地形的限制，在水域测绘中通常会遇到使用常规潮位观测来进行水深改正的误差问题。如：7（1）山区河道短距离内水位落差较大，河道左右岸存在较大比降，这些落差和比降变化并非线性和规则的，有时平缓有时突变，在这种情况下，单纯利用一个或几个水位站观测水位来改正水深值会造成较大的

3、误差，即使在测区内根据这些具体变化建立数目繁多的水位观测站，虽然在一定程度上减小了误差，但必须投入几倍的人力、物力，工效将大打折扣。（2）当测量项目远离海岸线十几公里甚至几十公里时，常规的做法是在离测区最近的岸边设置潮位站，用它来代替测区内的潮位进行水深改正，因此即使不考虑相差几十公里潮位的差值，就两地的波浪和涌浪的差异也远远超出了测量的精度要求，虽然可以通过长期验潮确定潮汐参数，采用潮面外推方法来消除一定误差，但花费大，成本高。因此如何解决这些问题，寻找一种实时潮位改正来取代常规潮位观测，对海洋测绘尤为重要，而网络RTK验潮技术的应用很好的解决了这些

4、难题。1.GPS水上测量的特点水上测量的条件和要求不同于陆地测量，所以在水上测量的实际作业中方法也与陆地测量有明显区别。水上测量内容主要是：水下地形测量，水上物体定位导航。测量特点表现在以下几个方面：（1）水上测量一般要使用组合仪器进行间接测量。（2）水上无法固定和架设仪器，无法完成陆地常常采用的转点作业方式，尤其是大片水域。7（3）水上作业其作业精度要求实现难度大，实时性要求高。2.网络RTK特点2.1CORS系统的简介当前，利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（ContinuousOperationalReferenceSys

5、tem，缩写为CORS），已成为城市GPS应用的发展热点之一。连续运行参考站系统（CORS）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值（载波相位，伪距）、各种改正数、状态信息以及其他有关GPS服务项目的系统。CORS系统是由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。2.2CORS系统技

6、术特点7CORS系统目前主要核心的技术有三种：一种是单基站RTK技术，一种是虚拟基站技术（VRS），另一种是主副站技术（MAC）。它们自身具有不同的特点，并有不同的解算方式。单基站RTK技术中CORS站网由若干个CORS站组成,在这种网络RTK模式下，每个基准站服务于一定作用半径的GPS用户，服务半径可以达到30KM，GPS差分数据播发可以使用无线电台也可用公用无线通讯网。虚拟基站技术（VRS），数据中心通过组合所有基准站的数据从而确定整个CORS系统覆盖区域的误差模型，然后用一定的数学模型和流动站概略位置模拟出一个对应于流动站的概略位置的虚拟基准站，

7、然后将这个虚拟基准站的改正信息发送给流动站，流动站再结合自身的观测数据实时解算其所在位置的精确坐标。主副站技术（MAC），首先选取一个基准站作为主站，并将主站所有的改正数及坐标信息传递给流动站，而网络中其他基准站只是将其相对于主站的改正数变化及坐标差信息传送给流动站，从而减少了传送的数据量提高了作业效率。VRS和MAC技术服务半径可以达到40KM左右。3.网络RTK验潮的实现方法3.1网络RTK的测高原理及精度评估GPS以其“高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活”著称，而基准站的载波相位观测数据的网络RTK技术，其理论严密、技术成熟、精度高且具有自动化和

8、快速定位的特点，已在各行业中广泛应用。根据RTK测量原理，使用网络RTK验潮必须基于RTK测高