无验潮模式水下地形测量技术应用研究
无验潮模式下应用RTK技术的长江航道水下地形测量技术研究
１ ＲＫ Ｔ 技术
差 分ＧＰ （ Ｇ Ｓ 是 最近 几 年 发展 起 来 ＳＤ Ｐ ）
程 ， 种 方 法称 为ＧＰ 这 Ｓபைடு நூலகம்验 潮 测 深 。
度 较 高 的 原 因所 在 。
假 定 参 考 站 天 线 高 为 ｈｌ 参 考 站 的 正 ，
的一 种新 的测量 方法 。 实时 动态 （ ａ ｉ 常 高 为 ｈ ， 动 站 的 天 线 高 为 ｈ ， 考站 ３ 基本 作业步骤研 究 Ｒｅ ｌ Ｔ ｍｅ ２流 ３参 Ｋ ｎ ｍａ ｉ简称Ｒ ｉｅ ｔ ｃ ＴＫ） 量 技术 ， 测 也称载 波相 ＧＰＳ 线 处 的正 常 高 和 大 地 高 分 别 为 ｈ４ 天 、 水 下 地 形 测 量 的作 业 系统 主 要 由Ｇ Ｓ Ｐ 位 差 分 技 术 ， 以 载 波 相 位 观 测 量 为 根 据 ｈ ， 动 站 Ｇ Ｓ 线 相 位 中心 的 大 地 高 和 接收 机（ 方ＧＰ ） 数 字 化 测 深 仪 、 据 通 是 ５流 Ｐ 天 南 Ｓ、 数 的实 时 差 分Ｇ Ｓ Ｉ Ｐ ￣ 量技 术 ， ］ 它是 Ｇ ｓ Ｐ 测量 技 正 常 高分 别为ｈ 、 ７ 换 能器 的 瞬 间高 程为 信 链 和 便 携 式 计 算 机 及 相 关 软 件 （ 方 ６ｈ ， 南 术 发 展 中的 一 个 新 突 破 。 时动 态 测 量 的 ｈ ， 点 高 程 为ｈ。 实 ８测 由图 中 可 以 看 出 。
ｈ５ 一ｈ６＝ｈ４一ｈ７ｔ
３ １测前 的准备 ．
（ ） 转换 参数 。 １求 ①将 Ｇ Ｓ 准站 架 设 在 已知 点Ａ上 ， Ｐ 基 设
线 电 接 收 设 备 ， 收 基 准 站 传 输 的观 测 数 接 据 ， 后 根据 相 对 定 位 的 原 理 ， 时地 计 算 然 实 并显示流动站的三维坐标及其精度 。
无验潮模式下的GPS水下地形测量的应用[]
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无验潮模式下的GPS水下地形测量的应用[]摘要：本文介绍了无验潮模式下GPS水下地形测量的工作原理，着重分析了船体姿态对测量精度影响，归纳总结了该模式下水下地形测量的工作流程和提高测量精度的相关措施，同时结合工程实例验证了无验潮模式下的GPS水下地形测量符合绘制大比例尺地形图的精度要求。
关键词：无验潮模式；GPS；水下地形测量；精度分析1 引言传统的水下地形测量为了获得每一时刻的潮位，需设立验潮站以进行验潮观测，将观测的潮位资料进行内插，以作为水下地形点高程的起算面。
此方法工作量大，并且当测区超出验潮站的有效作用范围时将难以获得水下地形高程数据。
随着OTF技术的日益成熟, 整周模糊度可以在很短的时间内被精确确定, 从而保证了GPS载波相位实时差分技术（RTK）能够在动态环境下获得厘米级的水平定位精度和高程定位精度[1]。
这使得在无验潮模式下采用GPS-RTK进行水下地形测量成为可能。
本文通过不同水域的工程实例论证采用GPS-RTK作业方式的可行性与可靠性，并且详细叙述了水下地形测量的作业步骤。
2 无验潮模式的水下地形测量原理与方法2.1 工作原理在无验潮模式下，在已知点上架设基准站，同时将GPS流动站架设于换能器正上方，利用GPS差分测量精确获取流动站相对基准站的相对高差，并通过该相对高差反求流动站的GPS相位中心的高程，利用测量所得的GPS高程以及测深数据，从而求出水底地面高程[2]。
测量原理如图1所示，图1中，已知点的正常高为，基准站天线高，流动站天线高（GPS天线相位中心到换能器的垂距），测深数据为，基准站GPS天线处的大地高和正常高分别为，，流动站GPS天线处的大地高和正常高分别为，，高程异常为。
由图1可知，基准站、流动站天线相位中心的正常高为：(2)式中为换能器相对于高程基准面的瞬时高程。
当基准站与流动站之间的距离不是很远(30KM以内) 时，则下式成立(3)顾及式(1)、(2)，则为(4)故水底地面的高程为(5)上述测量方法摒弃了传统的潮位观测，实施操作起来简单、快捷，大大提高了工作效率。
GPS RTK无验潮测深在水下地形测量中应用
GPS RTK无验潮测深在水下地形测量中的应用摘要：gps rtk无验潮测深在水下地形测量中的应用，大大减少了测量人员的劳动强度，自动化程度高，省工省时，精度高，全天候，提高了工作效率，使工程变得更经济。
本文首先阐述了gps rtk 技术水下地形测量的原理，其次，分析了rtk无验潮水深测量时的注意事项。
同时，以一应用实例为例，对其进行深入的探讨，具有一定的参考价值。
关键词：gps rtk；无验潮测深；水下地形测量1．前言无验潮水下地形测量是利用gps rtk技术结合数字测深仪测量水深的一种方法。
该方法可按距离或时间间隔，自动采集rtk确定的三维位置及水深数据，只要将gps天线高量至水面，对测深仪进行吃水深度改正，便可高精度、实时、高效地测定水下地形点的三维坐标。
不用进行验潮改正大大减少了测量人员的劳动强度，自动化程度高，省工省时，精度高，全天候，提高了工作效率，使工程变得更经济。
2．gps rtk技术水下地形测量的原理gps rtk(real time rinematic)实时动态定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分gps测量技术,它是利用2台或2台以上的gps接收机同时接收卫星信号,其中1台安置在一个固定的地方以作为基准站,其它作为流动站,这样基准站的电台连续发射差分数据,流动站上连续接收数据,流动站上就可实时计算出其准确位置,通过计算机中软件获取测深仪的数据,并自动滤波,形成水下地形原始数据,这种方法测量的平面位置精度能够达到厘米级,高程精度一般能够达到小于10 cm,对于测量水底地貌完全足够。
3．rtk无验潮水深测量时的注意事项rtk无验潮测深技术虽已逐步被使用，但是要想得到精确的水深测量图成果，需要考虑诸多因素的影响，只有有效控制每一项影响精度的因素，最终的成果质量才能得到保障。
在使用rtk进行无验潮水深测量时有以下几点注意事项：（1）内河进行无验潮水深测量时应沿河道在已知控制网点上进行比测。
无验潮模式水下地形测量技术应用研究-人民长江
第４７卷增刊（１）２０１６年６月人 民 长 江Ｙａｎｇｔｚｅ ＲｉｖｅｒＶｏｌ．４７，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ（Ⅰ）Ｊｕｎｅ，２０１６收稿日期：２０１６－０４－２０作者简介：魏凌飞，男，工程师，主要从事水文测量方面的工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：４２８６６９３５＠ｑｑ．ｃｏｍ 文章编号：１００１－４１７９（２０１６）Ｓ１－００５６－０３无验潮模式水下地形测量技术应用研究魏凌飞，魏 为（长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局，湖北武汉４３００３３）摘要：２０１３年，长江委水文局长江中游水文水资源勘测局批准了《无验潮模式水下地形测量应用研究》的课题。
针对长江中游、汉江中下游辖区的特点，结合试验数据，阐述了无验潮水下地形测量技术的应用情况，包括工作原理、精度控制及改正。
介绍了测量前的准备工作和数据后处理分析，最后提出了使用ＲＴＫ进行简易无验数潮水下地形测量时的注意事项。
可为以后无验潮水下地形测量的可行性借鉴。
关 键 词：水下测量；无验潮；船体姿态；ＲＴＫ中图法分类号：Ｐ３３ 文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１６．Ｓ１．０１６１ 研究背景当前水下地形测量一般采用ＧＰＳ与测深仪集成系统，ＧＰＳ提供导航与定位，测深仪进行测深，水面高程通过测区水位站或全站仪接测水位进行推算。
水下地形测量实施过程中，水位站布设或水位接测往往花费大量人力物力，而水位观测布设密度与水位推算精度直接联系，一般而言推算出的水位数据很难代表测区水域测点的准确水位。
随着ＧＰＳＲＴＫ－载波相位动态实时差分技术的日益成熟，无验潮测深技术在我国特别是海洋测量中已得到广泛应用，传统的水深测量已逐渐被取代。
在无验潮水下地形测量实施时，需将ＧＰＳ天线高量至水面，再加入运动传感器对测船姿态进行改正，便可高精度、实时、高效地测定水下地形点的三维坐标。
由于该技术能克服传统定点验潮的设站困难和消除潮位模型误差的影响，还能有效地削弱风浪、潮汐、水面倾斜等对水下地形测量的影响，从而广泛地应用于河口、河道、岛礁、海滨等水域的水下地形精密测量中。
GPS—RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的应用
GPS—RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的应用本文将对GPS-RTK无验潮测深技术的工作原理及其在水深测量中的应用优势进行阐述，并结合案例进行探讨；对影响测量精度的因素进行分析并提出相应的解决对策。
标签：GPS-RTK无验潮测深技术内河水深测量0引言近年来，随着GPS技术在测绘中的应用，GPS-RTK无验潮测深技术在内河水深测量中已被逐渐的应用起来。
传统内河水深测量一般采取交会定位，受到时空等诸多限制，而GPS技术不受时空等限制实现全天数据采集。
在内河水深测量中适宜的工况下应用GPS-RTK无验潮测深技术，大幅提高了作业效率，实现了操作自动化，提升了测量精度，有效降低了测量人员的工作强度。
1内河水深测量的相关概述1.1 GPS-RTK的工作原理GPS通过精准的定位，把实时性的载波进行相位差分并获得实时动态。
基准站需要观测记录GPS数据，并将坐标数据传输至流动站；流动站同步跟踪观测GPS数据，并把收到的基准站数据输入系统进行分析和处理。
对采集和接收的数据进行实时载波相位差分处理，最后计算出精准的定位信息。
差分处理法是RTK 技术中最为主要的数据处理方法。
1.2 GPS-RTK无验潮测深技术无验潮测深技术包括GPS RTK定位系统和测深系统，定位系统负责采集天线相位中心的当前平面坐标，并根据天线相位中心的高程推算换能器底部的高程；数字化测深仪负责测量换能器底部至河床的水深，通过简单的数学运算即可算出河床底部测量点的平面坐标及高程。
便携式计算机用于设置测深、定位设备进行同步观测记录，内业通过改正形成水下地形图。
2GPS-RTK无验潮测深技术在内河水深测量中的优势GPS-RTK无验潮测深技术大大提高了作业效率和测量精度，实现了厘米级的精度。
无验潮测深技术也不用再进行验潮站的水位记录，对潮位起伏大的水域其测量精度和准度更高。
3某内河水深测量分析3.1测区情况某地区为保护居民和行船的安全拟建一座防波提。
浅谈“CORS无验潮”与“验潮”方法在水下地形测量中的比对实验
浅谈“CORS无验潮”与“验潮”方法在水下地形测量中的比对实验摘要：应用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务系统（CORS）的高精度定位及测高技术，在宁波附近海域进行大范围的CORS无验潮水下地形测量实验，通过与传统验潮作业模式下处理得到的潮位数据及水下地形成果进行对比验证。
关键字：CORS无验潮；水下地形测量；对比试验Abstract: Applying multiple base stations network RTK technology establishs the high precision positioning and the height-finding technique of continuous operation of positioning satellite service system (CORS). With the technology, we conduct the topographic experiment under CORS unchecked tide in the waters near Ningbo at large scale, whose results was being contrast test with the data and underwater terrain results processed under traditional tidal operation mode.Keyword: CORS unchecked tide; underwater topography measurement; contrast test中图分类号: O357.5+4文献标识码：A文章编号：1 引言随着NBCORS与高精度的似大地水准面联测，NBCORS的高程测量事后转换精度已经满足图根控制高程测量的要求。
利用NBCORS对宁波沿海地区高等级控制点进行了测量精度检查，平面精度优于±2cm，高程精度优于±5cm。
GPS-RTK无验潮快速水下地形勘测肢术在码头建设中的应用
３ 技 术 要 求
（ ）水深测 量定 位采 用 Ｇ ＳＲ １ Ｐ — ＴＫ 进 行 ， Ｓ Ｒ Ｋ 进行 平 面 动 态定 位 测 量 之前 ，首 先 ＧＰ － Ｔ 求 出测 区的转换 参数 。水 深 测 量 前检 查 平 面 控 制 点 ，对 差 分 ＧＰ Ｓ接 收 机 进 行 检 验 和 比对 。 基 准站 的设 置含 建 立 项 目和 坐 标 系 统 管 理 、基 准 站 电 台频 率 选 择 、ＧＰ － Ｋ 工 作 方 式 选 ＳＲＴ 择 ，基 准站 坐标输 入 、基 准站工 作启 动等 ，以上 设置 完成后 ，启 动 Ｇ ＳＲ Ｐ ： ＴＫ基 准 站 ，开始
属 １５ ９ ４年北 京坐标 系 ，中央子 午线为 １ ０ ，３带高斯 平 面直角 坐标 ；高程 属 １ ５ ２。 。 ９ ６黄海 高程
系 。平 差计 算后 获取 了测 区的转 换参数 。 （ ）测 量基 准面 为 当地 理论 最低潮 面 （ ９ ６ 海高程 以下 ３ ８ 。 ２ １５ 黄 ． １ｍ）
２ 仪 器 设 备
中海达 Ｖ８Ｒ ＴＫ ２台套 ；中海 达 ＨＤ一３ ０测深 仪 ｌ台套 ；无 锡 海鹰 ＨＹ１ ０ ７ ２ ０型 声 速剖 面仪 １台 ；便携 机 １台 ，脚 架 ３个 、基 座 ３个 、钢 卷 尺 ３个 ；测 深 比对 板 １个 、对 讲 机 ３
台 、电瓶 ２个 、救 生衣 ５件 等 。
测 深 仪 器 配 合 能 自动 采集 实 时 三 维 座 标 、 时 间 等 数 据 ，提 高 了 作 业 效 率 和 测 量 点 位 精 度 ，达 到
预期成果质量精度 。
关 键 词 ＧＰ ＿ ＴＫ 测 量 技 术 水 下 地 形 勘 测 无 验 潮 应 用 ｓＲ
Ｇ ＳＲＴ 测 量技术 是 以载 波 相 位 观 测 量 为 根据 的实 时 差 分 ＧＰ Ｐ— Ｋ Ｓ测 量 技 术 ，其基 本 思 想是 在 基准 站上设 置 １台 ＧＰ Ｓ接收 机 ，对所 有可 见 ＧＰ Ｓ卫 星进 行连 续 观测 ，并将 其观 测 数 据 通过 无线 电传 输设 备 ，实 时地 发送 给用 户 观 测 站 。在用 户 站 上 ，ＧＰ Ｓ接 收机 在 接 收 ＧＰ Ｓ 卫 星信 号 的同时 ，通 过无 线 电接收 设备 ，接 收基 准站 传输 的观 测数 据 ，然后 根据 相对 定位 原 理 ，实 时地解 算 整周模 糊 度未 知数 并计算 显 示用 户站 的三 维坐 标及 其精 度 。通过 实时计 算 的
基于河北CORS 的无验潮模式在水深测量中的应用
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·160·2018年第04期文章编号：2095－6835（2018）04－0160－02基于河北CORS的无验潮模式在水深测量中的应用逯金明1，武荣荣2（1.河北省制图院，河北石家庄050032；2.河北省水利水电勘测设计研究院，河北石家庄050081）摘要：介绍了GPS-RTK无验潮水下地形测量的基本原理和方法，采用河北省卫星定位综合服务系统进行了定位，分析了中海达HD-MAX测深仪无验潮模式在水深测量中的应用，对验潮模式测得的水深进行了比对，阐述了水深测量作业时应注意的问题。
关键词：CORS；无验潮；水深测量；GPS-RTK中图分类号：P229文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.04.160随着科学技术的发展，GPS-RTK技术越来越多地应用到水深测量中，相比传统的验潮模式下的水深测量，无验潮模式水下地形测量优点明显。
在沿海大面积水深测量中，由于潮位存在坡降比，常规验潮方式需要在测区内按距离分块布设潮位观测点，每个观测点要配备相应的工作人员和设备进行潮位观测，这样既不容易求出准确的潮位数据，且工作效率也不高。
无验潮模式改进了水下地形测量的工序，减少了测量人员和设备，提高了工作效率。
在GPS-RTK信号覆盖良好的地区，水深的精度可满足测量规范的要求。
GPS-RTK常采用大地高，需要考虑高程的转化，同时，需要对转化后的高程进行精度评价。
我单位承接了某区近海海域150km2的水深测量任务，主要进行了滩涂测绘和水深测量，并对水深进行了比对。
1河北CORS及测深仪无验潮模式简介1.1河北CORS河北省卫星定位综合服务系统（即河北CORS）是由河北省地理信息局负责，同时，与河北省气象局、河北省地质环境勘察院、66240部队合作建设，是遵循“降低系统建设成本、资源互补、共建共享”的原则合作建设的重点项目。
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图 2 换能器杆安装偏差影响测深精度
b = （ h1 + h2） ·cosB
（ 4）
式中，b 为测量真值； B 为倾斜角； h1 为 GPS 天线中心到
换能器底部的长度； h2 为测深仪显示测量水深。 由式（ 1） 可知： 换能器杆倾斜产生的倾角越大、水
深越深、换 能 器 杆 越 长，则 测 量 的 水 深 值 比 实 际 值 越
大。可见，测深时应时刻注意换能器杆的安装情况，保
证其垂直方向安装固定，必要时应使用安装架固定。
4 测前准备
4． 1 高程异常值的测定
2014 年 6 月中游局在汉江河口河段进行了 ＲTK
无验潮试验，利用包含测区范围的 3 个控制点的大地
高与几何水准测量得到的正常高推算，推算方法为采
用两者差值（ 高程异常 ζ） 的平均值作为转换参数，见
第 47 卷 增刊（ 1） 2 016 年6 月
文章编号： 1001 － 4179（ 2016） S1 － 0056 － 03
人民长江 Yangtze Ｒiver
Vol． 47，Supplement（ Ⅰ） June， 2016
无验潮模式水下地形测量技术应用研究
魏 凌 飞，魏 为
（ 长江水利委员会水文局 长江中游水文水资源勘测局，湖北 武汉 430033）
图 4 数据延时测定结果
5 数据后处理及分析
由于试验采用简易无验潮的模式进行，水深测量 结果完全相同，所以，本文对水下测点精度的评估采用 ＲTK 潮位数据代替水下测点数据的方式进行对比分 析。
在 ＲTK 无验潮水下地形测量实际测量中，实时采 集的水位原始数据是跳跃的，主要是由于测量过程中 波浪造成船姿变化引起 GPS 相位中心与水面差值在 不停地变化以及 GPS 卫星信号有时不稳定，两种因素 叠加，使 GPS 原始潮位呈现锯齿形状，将试验中 ＲTK 采集的原始潮位数据按时间顺序作图查看，见图 5。
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2016 年
降水量占全年降水量的 57． 6% ，后汛期（ 9 ～ 10 月） 降 水量占全年降水量的 22． 6% ； 年降水量及汛期、主汛 期和后汛期降水量总体变化呈减少趋势，未来一定时 期内干旱形势依然严峻； 降水量高度集中在汛期，特别 是主汛期，不 利 于 水 库 防 洪 调 度，而 后 汛 期 降 水 量 偏 少，对水库蓄水不利。
（ 4） Mann － Kendall 检验结果表明： 九龙甸水源地 降水量总体呈下降趋势，UF 曲线超过信度 a = 0． 01 临界值线，表明下降趋势明显； UF 曲线与 UB 曲线在 2009 年第二次相交，即降水在 2009 年开始发生突变。
图 1 中，A 为流动站 GPS 天线实测高程，高程基面 为 WGS84 坐标系下的参考椭球面； T 为水下地形测量 过程中实时水面高程，基于成图基面； B 为测深仪输出 的水深值，已进行吃水改正； H 为流动站 GPS 天线至静 态水面高； D 为水下地形测量过程中测船动态吃水改 正值； CS 为水下地形床底高程，基于成图基面； N － K 为 WGS84 参考椭球面与成图基面之间的差值。
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图 3 测船动态吃水结果示意
4． 3 数据延迟的测定
当测船沿正反方向交替施测时，系统性延时将使 得正向测深值右移 △，反向测深值左移 △，使整个河 床地形形状产生锯齿状交叉错位。显然，偏移 △ 的大 小与测船速度 V 成正比。△t 的探测方法可以分为两 种，即对同一目标探测法和对同一测线探测法。其原理 是一样的，都是对同一目标或同一测线进行往返观测， 通过比较同一目标或同一测线的水深点位置来得到延 时量 △t。本次试验采用同一测线往返测方式进行，测 定结果见图 4。
收稿日期： 2016 － 04 － 20 作者简介： 魏凌飞，男，工程师，主要从事水文测量方面的工作。E － mail： 42866935@ qq． com
增 刊（ Ⅰ）
魏凌飞，等： 无验潮模式水下地形测量技术应用研究
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图 1 ＲTK 潮位改正工作原理示意
ＲTK 潮位改正公式可通过以下公式进行推算：
2013 年度长江委水文局长江中游水文水资源勘 测局（ 以下简称“中游局”） 批准研究课题《无验潮模式 水下地形测量应用研究》，针对长江中游、汉江中下游
辖区的特点，结合试验数据阐述无验潮水下地形测量 技术的应用情况，为以后无验潮水下地形测量的可行 性借鉴。
2 无验潮水下地形测量的工作原理
无验 潮 测 深 技 术 使 用 ＲTK 结 合 测 深 仪 工 作。 ＲTK 通过载波相位差分技术实时动态地获取三维坐 标 （ X，Y，H） ，且精度可达到厘米级。ＲTK 除了定位 精度高能有效保证更大比例尺测图的精度外，其另一 优点为测得第三维坐标（ 高程） 的精度同样可以达到 厘米级，精度完全能够满足水深测量的要求。ＲTK 潮 位改正工作原理是利用 GPS ＲTK 技术，实时测得流动 站 GPS 天线高程，通过流动站 GPS 实时天线高程代替 水面高程进行传递，以求得河底高程，从而实现无验潮 水下地形测量。ＲTK 潮位改正过程可用图 1 表示。
（ 1） 船体坐标系的改正。由于 GPS、姿态传感器、 回声仪 3 种仪器很难位于同一轴线上，所以必须建立 船体坐标系，并进行改正。
（ 2） 影响平面定位精度的其他因素及改正。无验 潮测量中平面定位和水深测量是同步关联实施的，二 者精度都极其重要。ＲTK 无验潮测量中影响平面定 位的因素包括： ① 不同坐标系间坐标转换参数； ② 定 位点到 GPS 差分基准站的距离； ③ 卫星工作状态（ 是 否出现失锁或者跳变） ； ④ 卫星几何强度。
其相应的控制方法为： ① 精确求取转换参数并比 测； ② 控制流动站到基准台之间的作业距离，一般不 大于 7 km； ③ 避开遮挡和选用较好的双频 GPS，尽可 能减少失锁或跳变现象的出现； ④ 选择 PDOP 值较小 的时间段作业。
3． 2 影响测深精度的因素及改正计算
由于换能器杆连接了 ＲTK 天线和换能器，换能器 杆如果安装不垂直，形成的偏角将导致测深仪测量的 水深值具有系统性误差，同时，由于 ＲTK 天线不垂直 而使 ＲTK 测量高程比实际值偏小，也产生系统性误 差。这与常规的有验潮测量只存在测深仪测量引起的 测深误差比较而言，其误差来源增多。换能器杆倾斜 时，测深仪显示水深值 h2 及 GPS 天线中心到换能器底 部的长度 h1 与测量真值 b 的关系，见图 2。
图 5 ＲTK 原始潮位数据
入的，但加入后，改正数据（ 应用 Pitch、Ｒow 改正） 并不 是直接加入到潮位数据中，而是直接将改正数据加在 原始水深（ Ｒaw Depth） 数据中； 若需要在系统中加入 运动传感器采集的升沉（ Heave） 改正数据等，也是直 接加入原始水深之中。即：
高程 = ＲTK 潮位 － （ 原始水深 + 换能器吃水 + 吃水改正 + 姿态改正 + 升沉改正 + ……）
摘要： 2013 年，长江委水文局长江中游水文水资源勘测局批准了《无验潮模式水下地形测量应用研究》的课
题。针对长江中游、汉江中下游辖区的特点，结合试验数据，阐述了无验潮水下地形测量技术的应用情况，包
括工作原理、精度控制及改正。介绍了测量前的准备工作和数据后处理分析，最后提出了使用 ＲTK 进行简易
无验数潮水下地形测量时的注意事项。可为以后无验潮水下地形测量的可行性借鉴。
表 1。
表 1 测区控制点正常高与大地高
m
点名 HX228LP HX227L1 HX226L1
85 高程 25． 588 26． 577 25． 614
大地高 11． 461 12． 403 11． 395
N－K － 14． 127 － 14． 174 － 14． 219
经计算（ N － K） 均值为 － 14． 173 m，标准偏差为 ± 0． 046 m。由标准偏差可以看出测区重力场分布均 匀，高程转换可信。
由于本次是简易无验潮水下地形测量试验无姿态 传感器和涌浪传感器（ Heave） ，故无法进行姿态改正、 升沉改正等。
为了保证潮位数据的合理性，去除 GPS 信号短时 间的不稳定等因素造成的 ＲTK 潮位数据突变、跳跃， Hypack 软件推荐用平均潮位数据来消除 Heave，以去 除不符合事实的高频潮位变化和个别潮位突变错误， 这一功能对于测量过程中出现的短时间的非固定解状 况也有一定的改善。
采用 Hypack 软件的无验潮水下地形测量中，GPS 定位高程数据将会被直接记录为潮位数据（ Tide Correction） ； 如果测深系统加入了运动传感器，运动传感 器对船姿（ Pitch、Ｒow、Yaw） 的改正是可以根据需要加
6 结论
简易无验潮水下地形测量技术在长江中游辖区应 用的试验结果满足相关规范的精度要求，在长江中游 辖区推广是可行的。但为了保证该测量技术施测结果 的高精度，进行简易无验潮水下地形测量时必须要进 行延迟测试和动态吃水测定。最后提出在使用 ＲTK 进行简易无验潮水下地形测量时的几点注意事项。
（ 2） 降水年集中度和集中期分析结果显示： 降水 年内分配集中度多年平均值为 0． 609，集中度较为平 均，但总体呈下降趋势； 从各时期集中期时间变化来 看，降水的集中期均呈现提前的趋势。
（ 3） 小波分析结果表明： 九龙甸水源地年降水量 28 a 长周期最为明显，且存在明显的 2 a 组短期波动； 年降水量变化在较大时间尺度上可分为 1976 年之前 的偏丰期、1976 ～ 1989 年的偏枯期、1990 ～ 2002 年的 偏丰期、2003 ～ 2010 年的偏枯期 4 个阶段。从小波分 析和总体变化趋势来看，2003 ～ 2016 年将为偏枯期， 对水源地生态系统和城市供水极为不利。
4． 2 船舶动态吃水的测定
将测深仪探头调整在所受影响最小的位置，即在 正常航速吃水线与静态吃水线相交的位置。每条测船 的动态吃水的测定，采用 GPS ＲTK 法。在安装测深仪 探头处装 1 台 GPS，测船静止不动时，采用 GPS ＲTK 测出一组高程数据，然后测船以高、中、低不同航速航 行时，分别测到一定数量的高程数据，测船运动和静止 时，探头处 GPS 观测的高程之差值的均数，即为船舶 动态吃水变化值。经测量后统计动态吃水的结果见图 3。