第25卷第5期海洋测绘-12.25，/1.52005年9月HYDROGRAPHICSUR-.YI/GA/DCHAR0I/GS34.，2005RTKGPS在无验潮水深测量中的应用栗志刚，孙仁权（中交第二航务工程勘察设计院，湖北武汉430071）摘要：介绍了应用全球定位系统实时动态测量（RTKGPS）技术进行无验潮水深测量的基本方法，并在实际工作中进行了验证。关键词：全球定位系统；实时动态测量；水深测量中图分类号：P228.4文献标识码：B文章编号：1671-3044（2005）05-0046-03假设换能器长度为L，由图1中可以看出：1前言H3=H2-H1-L}（1）实时动态测量（RTK）技术在陆地测量和放样H0=H3-H的应用中已经比较成熟，在海洋测量和海洋工程中根据（1）式求出H0，测点的平面位置由RTK实的应用也已经兴起。RTK在水深测量上的应用分时测出，则水下地形测量的目的已经达到了。上述为两大类：无验潮方式和验潮方式。测量方法集潮位测量与水深测量于一身，直接获得验潮方式就是在测量船上由RTK实时测定平水底点的高程，操作和实施比较方便、快捷。面位置，由测深仪同步测出此时的水深，再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中，并形成了成熟的操作模式。无验潮方式就是在测量船上直接用RTK测出某点的三维坐标来，而不需要岸上人员观测水位，它在水深测量中有着独特的优越性。特别是在海洋的大面积水域测量中，由于水位存在坡降比，要图测船工作示意图在测区内按距离分块设几处水位观测点，每个点1至少要配一个工作人员。这样不容易求出准确的3水深测量的基本作业步骤水位数据，且工作效率不高。而无验潮方式改进了测量工序，减少了测量人员，提高了工效。此水深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外，RTK测量高程精度的提高也为这种模式提供了技术上的保证。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2无验潮测水下地形的基本原理和方法输出。测前准备RTKGPS技术的实施方式是，利用GPS基站和3.1流动站，进行平面和高程观测。假定：相对于某项目（1）进行点校正（求转换参数）为了保证的定位和高程测量精度，测区周的高程基准面，流动站的天线高为H2，换能器的瞬RTK围至少要有个已知高等级的测量点，且这些点连间高程为H3，水底点O的高程为H0，H为测深仪测3结的几何图形能够把测区包围在里面。图是选择出的水深值（图中的-H0表示大小和H0一样，但2方向相反）。A、B、C、D、E五个校正点的情况。收稿日期：2005-04-13；修回日期：2005-07-20作者简介：栗志刚（1965-），男，河南汝南人，工程师，主要从事海道测量研究。第5期栗志刚，等RTKGPS在无验潮水深测量中的应用74（2）建立任务，设置好坐标系、投影、一级变换而当船体发生横滚角α，实测深度为s，测深仪及图定义。的半波束角为θ，实际深度为d，则因横滚产生深度（3）作计划线，在电脑上做好测量断面的布设。方向的附加误差为：图2点校正平面示意图3.2外业的数据采集图3船体横摇测深示意图（1）在控制点上架设基准站。（）将接收机、数字化测深仪和便携机等2GPS①当|α|<θ时，α引起测深信号的偏移仍在连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测波束角的范围之内，不需改正；深仪接口、接受机数据格式、测深仪配置、天线偏差②当|α|>θ时，则引起附加测深误差Δd，其改正及延迟校正后，即可进行测量工作。表达式如下：数据的后处理3.3Δd=d-s=［scos（α-θ）-1］数据后处理通常指利用后处理软件将所测数据式中，s为测深仪记录深度；d为真实深度；附加转换成为现行成图软件所认可的数据，并在上面绘误差的相对误差Δ为：制出地形图及其统计分析报告等，所有测量成果可Δ=Δd/s=cos（α-θ）-1以通过打印机或绘图机输出。4.1.2测船纵倾产生的误差载体纵倾是发生在船体的纵面上，与船体横摇4影响无验潮水下地形测量精度的因素及对策对深度的影响相似，对测深的影响也是使得换能器在实际使用无验潮方式进行水深测量时，测量的姿态发生改变，导致波束无法保持垂直向下发射，结果精度会由于船体的摇摆、采样速率、同步时差及而是向载体的前、后方斜射，从而带来测深误差。船高程的可靠性等因素造成误差。这些误差远RTK体纵倾对深度的影响如图4所示。远大于RTK定位误差，从而成为无验潮方式水深测量精度提高