GDCORS在水下地形测量中的应用
gps在水下地形测量中的应用探讨
G PS在水下地形测量中的应用探讨董杰顾斌(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221l16)应用科技哺要】本文阐述了G PS—RTK技术在水下地形测量宁的应用。
随着G P S毒f术的发展，水下地形测量采用G PS荻得平面坐标，回声测深钗获得深度的基本模式。
保证了水下地形测量的准确性和实时性。
从而使得水下测量变得快速精确方便。
巨键词水下地形测量；G PS-R T K；回声探测仪；应用探讨在水利工程中，水下地形测绘具有重要的意义。
传统的水下地形测量方法主要采用全站仪结合测深仪进行测量。
即在岸上架设全站仪，测量目啉的及时点位坐标，在船体上测量水深。
这种方法由于地球曲率、通视及测站条件的限制难以满足需要，目精麈f医，并同时要进行水位测量。
随着G P S技术的发展，G PS技术在水卞地形测量中的应用越来越广泛。
如G PS差分技术就是利用一台G P S接收机固定在已知的基准点上。
其他的接收机置于船体上作为流动站，同时观测卫星。
这种方法不仅提高了精度，而且加快了作业速度全天候作业。
1G PS-R T K的工作原理1．1原理G P S全球定位系统定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知点的起算数据，采用空间距离后方交会的方法来确定待测点的位置。
常规的G P S测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得高精度的测量结果，而R T K(R ea卜币m e K i nem at i c)是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法RT K技术是以载波相位观测为基础的实时差分G P S定位技术。
在R TK作业模式下，基准站和流动站保持同时跟踪至少4颗以上的卫星，基准站通过数据链将其观测值和已知信息一起传送给流动站，流动站将自己采集的G P S观测数据和通过数据链接收来自基准站的数据在系统内组成差分观测方程并进行实时处理，在运动中求解起始相位模糊度值，同时通过输^相应的坐标转换参数，实时得到测点的三维坐标及精度。
浅述水下地形测量中GPS RTK技术应用
浅述水下地形测量中GPS/ RTK技术应用我公司主要业务是挖泥船河道疏浚和吹填，主要工作內容是根据设计图纸对河道进行疏浚加深和扩挖，因此，不论河道开挖前原始水下地形测量，施工过程中检测河道疏浚高程、平面位置及回淤情况，还是工程完工验收，都必须进行大范围的河道水下地形测量。
水下地形测量对疏浚工程的质量至关重要。
以往的疏浚工程水下地形测量，主要采用断面索（测绳）或水准仪视距法或经纬仪交会定位，确定其平面位置，再利用测深锤测量水深，从而绘制断面图或平面图。
该测量方法不仅操作困难、投入人力多、效率低，受气象的影响大，外业测量人员很艰苦，成图时间长，而且测量结果受人为因素影响较大，精度差。
而要克服上述缺点，就必须引进先进的测量仪器、测量方法和数据处理方式。
疏浚工程测量较其它工程测量具有自己的特点。
首先是工作条件复杂，通视条件差，河道测量工作中经常遇到树木、芦苇丛等遮挡，水上测量困难；二是疏浚工程精度要求不高，《疏浚工程施工技术规范》（SL17-90）中疏浚开挖边线点位误差为水下±1.0m，岸边±0.5m，开挖高程在最大超深0.4m，最大欠挖0.3m，较建筑物测量要求精度相差甚远；三是水利工程多位于相对偏远的地区，已知控制点少，测量区域一般由分散的水工建筑物或带状河道组成，测量范围广。
针对疏浚工程测量的这些特点，并随着工程测量数字化技术和设备的不断推广应用，近几年，我公司逐步采用超声波测深仪和GPS 全球定位仪组成水下地形测量系统进行测量，能十分方便、快捷、高效、精确地进行河道河床水下地形观测。
现把水下地形测量系统做个简单介绍：一、GPS RTK水下地形测量系统组成水下地形测量主要是在船上进行的，水面上测量测点的平面坐标，水面下使用测深仪测定水深，两者结合起来就获得水下测点的三维坐标，进而获得需要的水下地形图。
GPS 全球定位系统提供测点的虚拟三维坐标，利用测深仪测量水深，从而形成水下测点的实际三维坐标，通过电脑软件数据处理，直接平面成图或断面成图。
GPS RTK在水利工程水下地形测量中的应用
浅谈GPS RTK在水利工程水下地形测量中的应用摘要：本文简单介绍了gps、rtk技术水下地形测量系统的原理及在水下地形测量中的一般步骤程序，并结合中海达测深仪在水利工程中的应用，重点通过对rtk技术在水下地形测量中影响精度因素的分析，提出了相应的应对措施，从而对质量进行有效控制，最大限度地避免重测现象的发生。
摘要：地形测量系统；操作程序；系统特点1 前言我公司主要业务是采用挖泥船进行水利工程中河道工程的疏浚和扩挖，因此，经常要进行河道水下地形测量，以掌握河道疏浚工程质量。
并且工程完工验收，也是需要进行大范围的河道水下地形测量。
水利工程测量较其它工程有许多不同点：（1）水利工程多位于相对偏远的地区，已知控制点少；（2）测量区域一般由分散的水工建筑物或带状河道组成；（3）建筑物测量要求精度高，河道测量精度不高；（4）工作条件复杂，通视条件差，河道测量工作中经常遇到树木遮挡，水上测量困难。
以往的水利工程水下地形测量，主要采用断面索（测绳）或水准仪视距法或经纬仪交会定位，利用测深锤测量水深，该测量方法不仅操作困难、投入人力多、效率低，受气象的影响大，外业测量人员很艰苦，成图时间长，而且精度差。
随着工程测量数字化技术和设备的不断推广应用，近几年，采用超声波测深仪和 gps 全球定位仪组成水下地形测量系统，能十分方便、快捷、高效、精确地进行河道河床水下地形观测。
2 gps rtk水下地形测量系统组成河床水下地形观测主要是测量各观测点的水平位置和相应的水深，并通过水位等数据来推算各测点相应的高程，从而绘制出河床断面图或水下地形图。
以往对断面宽在 100 m 之内的河道，主要通过拉过河断面索法来测量各测点的水平位置，而对于河道较宽，拉过河断面索困难的河道测量，往往采用水准仪视距法或经纬仪交会法。
对水深往往采用测深锤、测深杆、铅鱼等方法测量，然后通过相应的水位计算出各测点的高程。
采用上述方式进行测量，不仅测量困难，工作效率比较低，而且受水流、风浪等因素影响，测量精度也不高。
数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究
数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究随着科技的发展，数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究取得了长足的进步。
水下地形测量是一项复杂而又具有挑战性的工作，传统的测绘方法面临着许多限制和困难。
而数字化测绘技术的出现，为水下地形测量带来了全新的解决方案和发展机遇。
本文将围绕数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究展开讨论，探讨其意义、方法和发展趋势。
1. 提高测绘精度在水下地形测量中，传统的手工测绘方法存在着测量精度低、数据处理困难等问题。
而数字化测绘技术能够利用先进的测量仪器和软件，将水下地形的各种数据直接转化为数字形式，极大地提高了测绘的精度和准确性。
通过数字化测绘技术，可以实现对水下地形的高精度测量，为海洋资源的开发利用提供了可靠的数据支撑。
传统的水下地形测量需要大量的时间和人力投入，而且工作环境复杂，操作困难。
数字化测绘技术的出现，极大地提高了水下地形测量的效率。
通过激光扫描技术、声纳测量技术等，可以实现对水下地形的快速测量和数据采集，大大缩短了测绘周期，提高了工作效率。
3. 实现测绘自动化数字化测绘技术不仅提高了测绘精度和效率，还实现了测绘的自动化。
通过数字化测绘技术，可以实现对水下地形的自动化测量和数据处理，大大减少了人为的干预和误差，提高了测绘的可靠性和稳定性。
4. 开拓测绘应用领域数字化测绘技术的出现，为水下地形测量开拓了新的应用领域。
通过数字化测绘技术，可以实现对水下地形的多角度、多尺度、多时段的测量和监测，为海洋科学研究、水下工程建设等领域提供了重要的技术支持和数据保障。
1. 激光扫描技术激光扫描技术是一种先进的数字化测绘技术，通过激光扫描仪器对水下地形进行高密度、高精度的三维扫描，可以快速获取海底地形的真实数据。
激光扫描技术具有测量精度高、测量范围广、测量速度快等优点，已经被广泛应用于水下地形测量领域。
2. 声纳测量技术3. 遥感技术遥感技术是一种高效的数字化测绘技术，通过卫星遥感和航空遥感等手段，可以获取水下地形的高分辨率影像和地形数据。
数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究
数字化测绘技术在水下地形测量中的应用研究【摘要】水下地形测量是海洋科学中的重要研究领域，数字化测绘技术的应用为水下地形测量带来了革命性的变革。
本文从引言、正文和结论三个部分进行探讨。
在首先介绍了水下地形测量的重要性，随后概述了数字化测绘技术的发展意义。
正文部分分为四个小节，分别概述了水下地形测量技术、分析了数字化测绘技术在水下地形测量中的现状、探讨了具体方法并分析了优势和挑战，并列举了应用案例研究。
结论部分总结了数字化测绘技术在水下地形测量中的优势和应用前景，并展望了未来的发展方向。
数字化测绘技术对水下地形测量具有重要意义，未来有着广阔的应用前景。
【关键词】水下地形测量、数字化测绘技术、应用研究、技术概述、现状分析、方法探讨、优势、挑战、案例研究、结论、优势、应用前景、发展方向1. 引言1.1 介绍水下地形测量的重要性水下地形测量是地质勘探、海洋研究、海底资源开发等领域的重要技术手段。
通过对水下地形的精确测量，可以揭示海底地形的结构、形貌和特征，为海洋科学研究和海洋资源开发提供重要数据支撑。
水下地形测量还可以帮助海洋工程施工规划、海底管道敷设、海底考古发掘等活动的进行。
水下地形的测量对于保障海洋安全、促进海洋经济发展具有重要作用。
海底地形的精确测量可以帮助预防船只搁浅、海底散布物查找、海底地质灾害监测等工作，提高海洋安全防范水平。
水下地形测量也为海底资源勘探与开发提供了技术保障，帮助发现新的矿产资源、生物资源和能源资源，推动海洋经济的可持续发展。
水下地形测量的重要性不言而喻，数字化测绘技术在此领域的发展将进一步提高水下地形测量的精度和效率，拓展其应用领域，促进海洋事业的发展。
1.2 概述数字化测绘技术的发展意义数字化测绘技术是一种利用现代科技手段进行地图制作和地理信息采集的方法。
随着科技的不断发展，数字化测绘技术在水下地形测量中的应用日益广泛。
数字化测绘技术的发展意义主要表现在以下几个方面：数字化测绘技术可以提高测量的精度和效率。
CORS技术与测深仪在水下地形测量中的应用
CORS技术与测深仪在水下地形测量中的应用摘要：采用广西cors技术配合测深仪进行水下地形测量，即可满足精度需要，也简化作业流程，提高了效率。
显示出极大的优越性。
关键词：cors测深仪水下地形abstract: the the guangxi cors technology with the depth sounder for underwater topographic survey, you can meet the accuracy requirements, simplify processes, improve efficiency. key words: cors; sounder; underwater terrain 中图分类号 :s932.9+15 文献标识码： a 文章编号：一．概述水利工程越来越受到国家的重视，在水利工程建设中，进行水利设施建设之前都要进行水利设施处的水深测量。
水深测量传统的方法是在河道中，用全站仪结合测深仪进行测量，这种方法受距离、天气、通视等条件限制，工作效率比较低，特别是在河道较深较宽时难以进行。
cors技术和测深仪的出现和应用，打破了距离和通视等传统方法的限制，提高了测量的精度和效率。
本文结合实践经验，介绍利用广西cors系统结合中海达dh-27t全数字单频测深仪在合浦县总江水闸水下地形测量中的应用。
合浦县总江桥闸位于北海市合浦县廉州镇总江口，始建于20世纪60年代，经多年运营，老化严重。
近年来，合浦县紧抓广西泛北部湾经济区开放开发的机遇，利用沿海沿边优势，经济发展迅速，决定对总江桥闸进行除险加固。
本次测量要对桥闸附近水上水下地形进行测量。
二．工作原理广西cors采用trimble公司的netrs接收机作为永久性卫星参考站接收设备，以国际先进的vrs技术作为核心实时差分解算技术，并结合广西测绘局开发的在线坐标转换与精化大地水准面数据服务软件，建立了一套完善的数据与技术服务系统。
RTK与测深技术在水下地形测量中的应用
RTK与测深技术在水下地形测量中的应用作者：林鸿亚来源：《环球市场信息导报》2011年第11期简要介绍了利用GPS-RTK与测深技术测定水下地形的基本原理和工作流程以及影响测量精度的关键因素。
GPS-RTK；测深仪；水下地形测量1.引言GPS技术的出现，带来了测量方法的革新，在大地控制测量、精密工程测量及变形监测等应用中形成了具有很大优势的实用化方案。
尤其是GPS-RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度，为工程放样、地形测图、地籍及房地产测量、水下地形测量等带来了新的作业方法，极大地提高了野外作业效率，是GPS应用的里程碑。
特别是利用RTK与测深技术，组成GPS-RTK和测深仪联合作业系统进行水下地形测量，在实际海洋勘察中取得了显著的效果。
2.信标机的基本原理信标机是可以自动选择信标台的双通道接收机，集无线电信标接受和载波相位接受与一体，定位无需投资基准站设备，即可实现导航与测量，并不受地域限制提供亚米级差分定位精度，但其有自身的不足，不可以实时测定其位置的高程，其高程采用验潮的方法来修正和确定，在实际应用中，验潮的时间间隔长短与数据误差成正比。
验潮的误差源主要有三个方面：目测的误差；测量船在风浪作用下的升降位置⊿h不均匀造成的高程误差；潮位改正，为了正确的表示海底地形，需要将瞬时海面测得的深度，计算至平均海面、深度基准面起算的深度，这一归算过程称为潮汐改正。
在验潮站的作用范围内，瞬时水面的潮汐可通过诸验潮站的潮位观测值内插获得，即潮汐内插。
回归法内插潮汐实质上是将潮汐的瞬间变化看作时间的多项式函数T（t），利用N个观测间隔⊿t的潮位观测值内插出N⊿t时段的潮汐变化曲线，该曲线即反映了该时段潮汐变化的特征。
其解决办法为：多人多次进行观测，取平均值，测量的船的前行速度在一定范围之内并保持匀速，方可减小系统误差和偶然误差。
因信标仪的定位精度不高、验潮的精度差和比较烦琐而显得不足。
GPS-RTK技术出现后取代了信标机位置。
GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用
GPS-RTK结合测深仪在水下地形测量中的应用摘要随着GPS技术的快速发展，应用于工程测量越来越普及，使用移动测量的用户空间越来越大，方便快捷、高精度和定位准确的性能愈显其优越性，将GPS技术与测深仪技术相结合，是水下地形测量技术的一次飞跃，是先进的科学技术在生产活动中的重要应用。
关键词地下地形测量；测深仪；GPS-RTK1 概述1.1 水下地形测量的重要性随着工程建设的需要和工程开发，越来越多的需要进行水下地形测量，掌握规划、设计的资料，为工程建设提供技术支撑。
在水利建设中的河道、港口开发、水库库容复核等都要进行水下地形测量，随着社会对海洋的开发利用，海域测量同样越来越多。
在水下地形测量中对质量要求同样越来越高，这就需要在进行水下地形测量中使用新仪器、新技术，来减轻工作人员的劳动强度。
测量工作在防洪减灾中发挥重要作用，具有很大的社会效益和经济效益。
1.2 GPS-RTK技术简介GPS-RTK系统主要由基准站、流动站、数据通讯系统3部分组成。
GPS-RTK 是以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术，它实时地获得测站点在特定坐标系中的三维坐标。
流动站是在获得固定解后接收基准站的数据，能够迅速及时的获得所需点的坐标，测量精度达到厘米级，能够满足设计和规划的精度要求。
这样就极大地扩展了作业距离，提高工作效率。
1.3 测深仪技术简介测深仪利用水声换能器发出超声波在均匀介质中直线传播，在遇到不同的介质反射的原理。
在测量时需将换能器发在水下一定位置，垂直向下发射声波并接收水底回波，根据声速和回波时间来确定被测点的水深，通过测得水深获得水下地形、地貌的基本情况，通常情况下水下地形测量采用与陆上统一基准面和坐标系。
1.4 RTK结合测深仪工作机制RTK结合测深仪作业模式就是既采用RTK实时采集的坐标、高程又采用测深仪测得的水深，即H=H0-（h+hi），式中，H为河底高程，H0为水面高程，h 为换能器吃水深，hi为换能器底部到河底的水深。
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GDCORS在水下地形测量中的应用
摘要：本文主要对GDCORS系统进行了简单的介绍，阐述了虚拟参考站VRS 测量技术及水深测量系统，以及两者相结合的测量原理，笔者结合实际，重点对利用GDCORS系统VRS测量技术结合测深仪实施水下地形测量的步骤和优点等进行了论述。
关键词：GDCORS；VRS；测深仪；水下地形测量
Abstract: this paper mainly to the GDCORS system of simple, the author introduces virtual reference VRS measurement technology and stand water depth measuring system, and the combination of the measuring principle, the author combined with practice, focus on GDCORS VRS measuring system using technology in combination with sounders underwater topography measurement of the implementation steps and advantages are discussed.
Key words: GDCORS; VRS; Depth-measuring apparatus; Underwater topography measurement
前言
在港口和航道建设中，水下地形测量工作是基础，它能够提高港口和航道的航运能力及安全等。
水下地形测量就是利用测量仪器将水下地点的三维坐标确定下来，传统水下地形测量主要是用经纬仪、全站仪、水准仪等一些仪器来进行。
传统的测量方式工序繁琐，工作人员多，工作强度大，效率低，并且难以保证精度。
随着电子技术的快速发展，GPS-RTK结合测深仪一度成为水下地形测量的重要工具，随着CORS系统的建成使用，VRS测量技术结合测深仪实施水下地形测量逐渐成为新宠。
1.GDCORS系统概况
广东省CORS系统（GDCORS）是将现代卫星定位、计算机网络、数字通讯等技术进行多方位、高深度集成的结晶。
GDCORS借助广东省似大地水准面精化成果，它可以全天候、全自动、实时提供网络覆盖区域的高精度三维坐标和时间信息，它作为“数字广东”地理空间基础框架的子项目，也是广东省“空间数据基础设施”的最为重要的组成部分。
GDCORS区域覆盖全省及沿海近海范围，分布有78个永久性连续运行的GPS卫星定位基准站和一个控制中心，形成一个省级的符合现代经济社会发展需要的现代化、智能化的动态大地控制系统。
VRS测量技术是应用网络内所有GPS基准站的数据，生成整个网络区域内的动态模型，为网络覆盖范围内的每个用户生成唯一的虚拟参考站，为其提供相应的差分改正数据，在VRS网络中，各基准站将原始数据通过数据通信线发送到控制中心，移动用户先向控制中心发送一个概略坐标，系统根据各固定基准站发来的信息，整体的改正GPS的轨道误差，电离层、对流层和大气折射引起的误差，再将高精度的差分信号发送给流动站。
2.水深测量系统
水深测量系统主要的组成部分包括电脑、水深采集软件、测深仪。
测深系统为了能够使换能器产生的蜂鸣噪音得以降低，其具有变频功能，并且还能够使回声强度增强，深测仪的测深性能得以提高。
测深系统具有导航测深功能，能够进行航线设定，其测量可以沿指定航线来进行。
3.VRS结合测深仪的测量原理
VRS测量技术结合测深仪测定水下地形点的坐标与高程，直接在测深仪换能器的正上方安装GPS天线，保证GPS测量的点位与测深仪测量的水下点位在同一铅垂线上。
在测量过程中，对换能器底部平面坐标和高程用GPS测定时，定位点处的水深能够通过测深仪测定出来，水下定位点的高程即为换能器底部高程与测深仪测量的水深之差，换能器的平面坐标也就是定位点的平面坐标。
VRS 测量技术可以将待测点位的坐标高程实时获取到，定位精度可达到厘米级。
通过计算机软件来控制测深仪的定位时间与GPS的定位时间的同步，使得GPS数据与测深仪测深数据同步采集。
4.实施水下地形测量
广东沿海某市码头外海域水下地形测量，比例尺为1：2000，测量面积约50平方公里，采用Trimble R8流动站进行水上平面定位和水面高程测定，水深测量采用中海达测深仪进行，导航软件采用“Haida海洋测量软件”。
在海洋测量软件中输入测区控制点的WGS-84坐标和相应的地方坐标，计算转换参数；然后安装并调试仪器,测深仪的换能器悬挂式固定在测船一侧中间部位，量取换能器吃水深度，设置好测深仪声速及吃水参数；安置GPS接收机，GPS天线安装在换能器固定杆顶部，这样测点平面位置就不需做偏移改正。
导航软件自动同步定位、导航和采集水深。
为了消除计算机和GPS时钟误差，导航软件的定位、导航和采集水深的时间统一为GPS的时钟时间。
水下地形测量数据采集的数据转换采用“Haida海洋测量软件”转换成“南方CASS7.1成图系统”软件的数据格式，与陆地地形合并，进行数字化成图。
GPS天线到水面高和天线偏差每天作业前均用钢尺精确量取，设定到导航软件和RTK手簿中；岸上用全站仪测定水面高程，与导航软件测定的水面高和RTK 测定的水面高进行比对，再用测尺测定水深，与测深仪测定的水深进行比对，所有比对结果一致后才开始作业。
水下数据采集为每秒一组，内业进行数据筛选。
为保证水面高程测定的精度和可靠性，每天水下地形测量的同时在岸边进行验潮，在水下作业开始前10 分钟进行测定，间隔10 分钟，一直持续到作业结束后10分钟。
水下地形测量按航线进行，航线按比例尺需要均匀覆盖整个测区。
水下地形测量除按计划航线进行测量外，还布设了检测航线，测量后进行水下高程检查，经检查重合区域的高程较差不大于±10 cm。
5.具备的优点
CORS系统彻底改变了传统的水下地形测量作业方式，其主要优势体现在：（1）具有较高的定位精度，水下地形点高程不受水面变化的影响。
（2）具有较高的工作效率。
传统的水下测量是一个人员密集型工作，采用了VRS测量技术后，较传统RTK测量改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；（3）采用连续基站，实现全天候的作业。
随时可以观测，使用方便；（4）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差分作业的可靠性；（5）用户无需架设基准站，真正实现担任单机作业，减少了费用；（6）较传统水下测量方法，极大的缩短了作业时间，提高工作效率。
6.结语
GDCORS的建成使用，改变了传统的RTK作业方式，使得作业步骤更加简化，单机测量范围更广，测量精度更高，工作效率也越来越高，VRS测量技术结合测深仪实施水下地形测量的作业方式，必将得到广泛的应用。
参考文献：
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