GPS水下地形测量的原理与应用

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GPS水下地形测量的原理与应用

作者：邓东喜刘晓金宫帅良

来源：《中国科技博览》2016年第27期

[摘 ;要]与传统的测量方式相比，GPS水下地形测量具有速度快，精度高，节省人力无

力，测量方便等优点，GPS技术与测深仪结合的方法已经在海上及大型河流的水下地形测量中得到应用。GPS定位测量技术可以快速、准确地计算出航道宽度、水深以及里程等一系列重要参数，为工程实践提供极大的实用参考。本文阐述了GPS水下地形测量的原理与应用。

[关键词]GPS;水下地形测量;原理;应用

中图分类号：TV221.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0192-01

近年来，随着GPS载波相位差分技术（RTK）的发展，GPS 技术越来越成熟，已被广泛应用到数字化测图中。与传统的测量方式相比，GPS水下地形测量具有速度快、精度高、节省人力、测量方便等优点。利用动态GPS定位技术的优越性，工作效率和经济效益明显得到大幅度提高。

1. GPS定位技术概述

GPs即全球定位系统（Global Positioning Sys.tern），基本原理是卫星不问断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，利用测距后方交会原理，计算出接收机的三维坐标、运动速度和时间等信息，从而进行起到定位和导航的作用。目前GPS系统提供的定位精度优于10 In，为了得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技术：将1台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPs观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分GPS主要分为两大类：伪距差分和载波相位差分，后者的定位精度较高（可达厘米级），通常用于高精度的测量工程和研究中。

2.GPS结合测深仪的测量原理与优势

将测深仪与GPS技术相结合，将GPS流动站的天线与测深仪的换能器安置在同一平面位置，同时布置在一条小船上，保证RTK的数据与测深仪数据同步传输到PC，作业时流动站根据基准站通过电台发送的改正数实时改正自身的测量值，获得点位的厘米级精度的平面坐标并实时传送到PC，同时数字测深仪获取该平面位置处的水深数据发送到PC，PC根据观测的水面高程计算出该平面位置处水下点的高程坐标，与RTK获得的平面坐标一起组成水下点的三维坐标，然后将数据导入数字成图软件就可以编辑生成需要的水下地形图。