GPS在水下地形测量应用综述

GPS在水下地形测量应用综述 侯淑芬 (华南农业大学信息学院,广州,510642)

摘要: GPS定位具有速度快、精度高、实时性等特点,使水位观测和水下地形点高程的测量变得可靠、简便易行。许多水下地形测量已采用GPS RTK 的模式。本文综合介绍利用GPS进行水下地形测量的原理,误差来源与改正,以及其在水库测量、水下淤积测量、航道测量、海洋工程中的具体应用。 关键词: GPS,RTK,水下地形

1、引言 在水利工程中,水下地形测绘具有重要的意义。近几年来, 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。有时候水利工程建设初期, 由于所处测区多为山地, 通视困难, 地形复杂给传统野外测绘工作带来了一定的困难。利用动态GPS定位技术的优越性, 测图速度快和精度高, 能消除累积误差, 操作简便, 用人少等优势取代了原有的平板仪测图及全站仪测图。工作效率和经济效益明显得到大幅度提高。

2 、概述 2.1水下地形测量现状 水下地形测量, 就是利用测量仪器确定水底点的三维坐标的过程, 主要工作包括平面定位和水深测。 目前水下测量技术有如下几种: 1) 光学定位法, 即光学经纬仪配合测深仪法。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, 且精度低, 并同时要进行水位测量。 2) 地面无线电定位技术配合测深仪法。这种方法设备简单, 定位迅速,精度可靠, 但仍需进行水位测量。 3) 采用测量机器人+双频数字测深仪, 极坐标法自动化测量模式。 4) GPS技术在水下地形测量中的应用.这种方法不提高了精度,加快了作业速度, 可保证全天候作业。 随着全球定位系统GPS技术的飞跃发展, 水下地形测量技术已基本定型于采用GPS获取平面坐标, 测深仪获取深度数据的基本模式【1】。 2.2GPS概述 差分GPS(DGPS)是最近几年发展起来的一种新的测量方法。实时动态(Real Time Kinematic)简称RTK)测量技术。实时动态测量的基本思想是,在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,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。在流动站上,GPS接收机在接收GPS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,然后根据相对定位的原理,实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度【2】。 优点 1) 测站之间无需通视,测站上空必须开阔,以使接收GPS 卫星信号不受干扰。 2) 定位精度高。在小于50km 的基线上其相对定位精度可达12×10- 6,而在100km~500km 的基线上可达10- 6~10- 7。 3) 观测时间短全天候作业。在小于20km 的短基线上,快速相对定位一般只需5min 观测时间即可。 4) 提供三维坐标。GPS 测量在精确测定观测站平面位置的同时。可以精确测定观测站的大地高程。 5) 操作简便。GPS 测量的自动化程度很高卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成【3】。 2.3测深仪的基本原理 测深仪是利用声波反射的信息测量水深的仪器。回声测深仪的工作原理是利用换能器在水中 发出声波, 当声波遇到障碍物而反射回换能器时, 根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度, 就可以求得障碍物与换能器之间的距离。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波, 从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距D=Ct/2, 式中的C 为超声波波速。在使用时, 如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后, 只要测得超声波往返的时间, 即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理【3】。

3 、GPS定位用于水下地形测量 3.1工作原理 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【4】。

3.2作业方法 水下地形测量的作业系统主要由GPS 接收机、数字化测深仪及相关软件等组成。测量作业分三步来进行,即测前的准备、外业的数据采集和数据的后处理。 1)测量前准备工作 收集与所测航道有关的地图, 准备必要的工具、绳索、吊具用来绑扎固定测深杆。测量船驾驶员要选择熟悉航道的有丰富经验的船长。另外,要及时观测水尺或与水文站联系以获取测量时水位资料【2】。 2)求解GPS 转换参数, 架设好基准站, 并检验正确性。将测深仪探头固定在船上, 并将GPS 接收机、测深仪和笔记本电脑连接好, 打开电源,设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收机数据格式、测深仪配置、天线偏差改正及延迟改正。 3)水下地形施测。开动测量船, 在计算机显示屏和外接显示器上显示出测船的示意图像、测船的实时动态点位及水深数据 4)由软件完成展点、等深线生成、等深线注记等工作, 保存图形, 并以任意需要的比例输出图形【5】。

4 、误差来源与数据处理 4.1误差来源 水下地形测量的精度包括平面的定位精度和水下地形点的高程测量精度。不考虑起始点误差的影响,测量精度主要取决于以下3个方面。1)高程转换精度2)测量精度3)其他因素的影响:船体的摇摆、采样速率、同步时差及RTK 高程的可靠性等因素造成的误差的影响[6], 这些误差远远大于RTK 定位误差。 4.2数据处理 1)船体摇摆姿态的修正 船的姿态可用电磁式姿态仪进行修正, 修正包括位置的修正和高程的修正。姿态仪可输出船的航向、横摆、纵摆等参数, 通过专用的测量软件接入进行修正。 2)采样速率和延迟造成的误差 定位数据的定位时刻和水深数据的测量时刻的时间差造成定位延迟。对于这项误差可以在延迟校正中加以修正, 修正量可在斜坡上往返测量结果计算得到, 也可以采用以往的经验数据[6]。 3)RTK 高程可靠性的问题 RTK 高程用于测量水深, 其可信度问题是倍受关注的问题。在选择设备时, 应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。此在实际测量工作中应视任务性质的不同而采用不同的测深设备为了确保作业无误, 可从采集的数据中提取高程信息绘制水位曲线( 由专用软件自动完成) 。根据曲线的圆滑程度来分析RT K 高程有没有产生个别跳点, 然后使用圆滑修正的方法来改善个别错误的点。

5、具体应用 5.1水库地形测量 李建平将各辐射的控制点作为GPS基准点,移动台放置在快艇上开启计算机网络功能(计划线) ,设定取点间距,可按时间间隔取点,也可按距离间距间隔取点,随艇测绘人员可调整快艇行使方向,并沿某一网格线和一定的船速行驶,按设定的间距自动采点、记录。当显示距离距基准站距离接近5km时,应按网格间距换人相临航线,并沿该航线返回【7】。 沈诚学认为2台双频动态GPS 接收机,1 台设于陆地的基准站上,另1 台设在测量船上作为流动站。基准站大致设在测区的中央,GPS 流动站与基准站的最大距离控制在5 km 以内。测量船自上游向下游逐条断面测量。操舟者听从岸上人员的指挥将船动力滞留在拟测量的断面方向,测量船上测深仪读数时刻必须与流动站测量手簿记录同步,通过对讲机传报,由岸上人员记录测深仪测深读数和对应的流动站测量点序号【8】。 赵学民认为基准站GPS接收机天线应设置在规划好的己知坐标点上, 移动站根据任务不同所采用的配置不同, 操作也不同。陆地测量包括地形测量、断面测量, 操作也略有不同。地形测量可以根据地形情况, 采用固定时间间隔采集数据, 也可以采用走停式测量方式, 断面测量增加断面导航功能, 使测量员沿断面线测量。在测量某一条断面线时, 调用已经设置好的该断面端点信息, 在控制器上形成一条断面导航线, 测量员可以沿线作定时间步长动态或走停式测量。控制器上可以显示偏离断面线的距离误差、测量点坐标和误差值【9】。 5.2淤积测量 目前大部分水库对水库淤积情况不了解,淤积量、淤积分布规律没有系统准确的资料,影响了水库效益的发挥。 王毅认为可以利用双频回声测距仪进行水下淤泥厚度测量。用高频通道探测较浅的界面, 用低频通道探测较深的界面。水下地形施测采用横断面法,断面方向大致与水边线垂直。断面间距符合规范要求,断面基点按测站精度施测。采用测深点粗差剔除软件(Cosa_ sxdxcc)用断面法和圆域搜索法相结合的综合方法剔除测线上的异常点和粗差点。依据淤泥表面及淤泥底面的观测数据,可以构造出淤泥表面和底面的TIN模型,淤泥表面和底面之间的体积即为淤泥量【10】。 蒋志文等认为可采用GPS—SDE 技术应用于水库库容测量和淤积形态的分析模拟,水下地形施沿库区采用“区域布设法”布设好测线,按照水下地形测量规范,布设一系列间距为20m 平行测线,沿测线方向的测点密度为5m,库尾及近坝、近岸区域,测线、测点密度加密。将船速定为3.0m/s 左右,可保证测量精度【11】。 刘永川等认为测线测量可用GPS 的GO AND STOP动态测方法定位, 回声测深仪测量水深确定水库库底点的坐标。选择一靠近待测测线的固定站安置固定接收机,在距其5m 左右选择一交换天线点安置流动接收机。沿航线方向每隔一定的距离(如100m) 或者根据水深的变化选择测量点每个点上停船30-60s,接收机记录2-4个历元数据, 同时记录水深数据。到达对岸时, 在已有的固定点上安置流动接收机, 记录几个历元数据。此方法即使在4-5 级风的情况下,也能取得良好的结果【12】。 5.3航道测量 路武生认为测量航道用差分解,需要2台GPS卫星信号接收机,分别设置为基准站和流动站。如不设基准站,只需1台流动GPS接收卫星信号进行自主解记录。测量船沿航道中心线行驶,速度小于10km/h,纵断面与横断面点间距据需要设置,一般纵断面设置为隔20m或30m记录一点,横断面设置为2m~ 5m,遇到船闸、高压电线、桥梁、码头等临跨河建筑物或地理位置时,在GPS天线靠近或到达其下方时,记录下点号,并用相应符号(图例)在电脑屏幕显示的航迹图上的正确位置予以标记。用外业软件对数据进行水深编辑、水位改正、导出水深点和航道标志、计划线、航道注记等操作后进入内业编辑。运用内业软件引入航迹线、水深点、

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浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用

浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用

浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用
GPS(全球定位系统)技术是一种全球性的卫星导航和定位系统,现在已被广泛应用于水利测量工程中。

GPS技术可以实现测量、数据传输、定位和导航等功能,使得水利测量工程得到了快速、准确、高效的测量和数据处理方法。

在水利测量领域,GPS技术主要用于以下几个方面。

1. 水库、混凝土坝、地下水位测量
GPS技术可以快速、高精度地测量水库、混凝土坝、地下水位的高程和坐标位置。

通过GPS技术测量水位高程,可以判断水库的蓄水量、洪峰流量等水文信息。

同时,通过GPS技术测量混凝土坝的变形情况,可以了解坝体的变形和结构稳定情况。

GPS技术还可以应用于地下水位测量,快速、准确地定位地下水位。

2. 河流测量
3. 遗址勘探
GPS技术可以用于文化遗址、水利工程遗址等的勘探。

通过GPS技术测量遗址的坐标位置和高程信息,可以提供更加准确、高效的遗址勘探方法。

同时,通过GPS技术收集的数据也可以为后续的遗址保护和修复提供更加科学、精确的数据支持。

4. 水资源管理
GPS技术可以用于水资源管理。

通过GPS技术测量河流、湖泊等水体的位置和高程,可以了解水体的容积、水面面积、蓄水量等信息。

同时,GPS技术也可以完善水资源管理系统,提高水资源管理的科学化和精确度。

综上所述,GPS技术在水利测量工程中的应用非常广泛,可以提供快速、准确、高效的测量和数据处理方法,为水利测量工程的实施和后续的管理提供了可靠的支持。

随着科技的不断发展,GPS技术在水利测量领域的应用将不断得到完善和扩展。

差分GPS的测量精度及其在水下测量中的应用

差分GPS的测量精度及其在水下测量中的应用

差分GPS的测量精度及其在水下测量中的应用摘要:随着时代的进步,GPS这项技术发展迅猛,也越发的成熟,给水下测量的工作提供了有利条件,用户越来越多地利用空间进行移动测量。

全面的定位精度、快速的实时操作和高精度的性能正变得越来越明显。

GPS技术与先进的测深仪技术的相结合标志着水下测量技术质的飞跃,同时也是现代科技与工业生产的一个重要实施。

差分GPS以各种不同的差分模式运行,由于测量精度的差异性,在水下工程得到广泛的运用,这对于水上运输项目的水下地形测绘至关重要。

关键词:差分GPS;RTK;信标;星站差分;水下测量引言:近年来,随着GPS相位差载波(RTK)技术的发展,GPS技术变得越来越先进,并被广泛用于数字测绘。

有时会出现这样的情况:在水运项目的早期建设阶段,由于研究区域通常是山区,能见度低、天气恶劣、地形复杂,可能会给传统的野外测绘带来一些问题。

使用GPS动态定位技术进行快速准确的测绘,可以消除累积误差,使用方便,所需人员较少,并具有其他优势,可以取代原来用平面仪测和全站仪测绘。

很明显这项GPS技术的高速发展让生产力和经济效益已经大大增加。

1.差分定位原理DGPS(差分全球定位系统)的工作原理是两个GPS接收器安装在两个站点上,对同一个GPS卫星的导航信号进行同步测量,基站根据已知的坐标对所观察的数据进行修正,并不断将所观察的数据传送给移动站,移动站实时修正其观测值,以确定准确位置。

水下地形图绘制通常用于水利工程项目的建设。

水下测量通常是由测量船进行的,平面测深中心的位置必须与水深一起测量。

差分定位技术为水下测量的平面定位提供了极大的便利。

根据所需的测量精度,可以采用多种不同的定位方法模式,通常情况下常用RTK差分模式、COSS差分模式、星站差分模式和信标差分模式。

2.RTK差分模式RTK(实时动力学)操作是使用RTK型全面高精度GPS接收器进行的。

这一般是一个在已知地点的一个基站并通过无线电台站发射一个差分信号来实现的,该信号可以在离原点几厘米的地方进行测量(假设固定解决方案被锁定并静止几秒钟),并被广泛使用。

GPS技术在水利水电工程测绘中的应用

GPS技术在水利水电工程测绘中的应用

GPS技术在水利水电工程测绘中的应用GPS(全球卫星定位系统)技术在水利水电工程测绘中是一种广泛应用的技术,它具有定位精度高、定位时间快、操作简便、适用范围广等优点。

以下是GPS技术在水利水电工程测绘中的应用。

一、控制测量GPS技术在水利水电工程控制测量中起到了重要的作用,特别是在大面积、复杂地形的水利工程建设中,如:大型水库,河道整治等。

GPS技术可以快速、准确地实现控制测量,并且可以和其他测量方法结合起来使用,提高测量的精度和可靠性。

二、变形监测水利水电工程的建设和运行过程中,地面的变形与沉降是不可避免的,这些地面变形可能会对工程的安全稳定造成重大威胁。

GPS技术可以对土体的变形和沉降进行检测,快速、精确地获取地面变形的信息并可实时监控,从而及时对工程进行修补或加固。

三、水文测量GPS技术在水文测量中可以实现水位、流速、河流形态等参数的测量,为水利水电工程的设计和运行提供重要数据支撑。

其中,对于水位测量来说,GPS可以通过位移法实现水位测量,效果较好。

四、地形测量水利水电工程地形的测量是施工的基础,GPS技术可以快速、准确地对复杂、大面积地形进行测量,同时结合其他传统的测量方法可以更好的进行地形测量。

GPS技术的使用,可以消除传统地形测量中由于地形复杂导致的误差。

五、水库库容测量GPS技术可以真实、精准地测算水库的库容,并且速度较快。

在水库的日常管理、应急管理等方面都具有广泛的应用。

总之,GPS技术在水利水电工程测绘中的应用十分广泛,能够满足各种信息获取需求,并且实现了快速、精准的测量和监测。

随着卫星技术的不断发展,GPS技术在水利水电领域的应用会越来越广泛。

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用 史卫锋

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用 史卫锋

GPS RTK技术在水下地形测量中的应用史卫锋摘要:在定位精度上GPS-RTK 技术越来越高,其数据传输也越来越远的距离,而且可靠性也渐渐提高。

所以,在河流、湖泊等各种型的项目中,运用GPS-RTK 技术实施水下地形的测量也越来越广泛。

在测量水下地形时运用 GPS-RTK 技术能够有效地完成测量数据传输的全自动化,使野外测量人员的工作难度降低,使在测量时发生的人为故障减少,进而有效地提升水下地形测量的工作效率。

关键词:水下地形测量;RTK-GPS;无验潮引言目前,随着中国社会经济的持续发展,中国的科学技术也在持续地提升,水下地形的测量技术也在持续地改善并提升。

这几年来,随着GPS技术的发展和其在测绘中的广泛运用,测绘工作有了全面革新,运用GPS-RTK技术实施水下地形测量,不仅让野外作业劳动强度减轻了,更极大提升了内外业工作的效率和精度,值得推广。

1、GPS RTK水下地形测量原理1.1 水下地形测量系统的组成由岸台体系、船台体系和数字化成图体系三部分组成水下地形测量系统。

当中由GPS岸台接收机、数据发射电台、电瓶和数据发射天线组成岸台体系;船台体系包含GPS船台接收机、数据接收电台、数字化测深体系、测量导航软件及电脑等设施;数字化成图体系关键为部分软件与打印设备,把采集的水下地形数据处理后,自动绘制出水下地形图并打印出图。

1.2系统的工作流程水下地形测量系统的工作程序通常为,首先设置一台GPS接收机在岸上的已知控制点上作为参考站(岸台),另一台GPS接收机和测深仪、计算机连接后在测船上作为流动站(船台)设置。

卫星的数据信号由岸台、船台GPS接收机同步接收,参考站的电台连续持续的发射差分数据信号,而流动站电台则持续的接收参考站的差分数据信号,测量导航软件实时的解算出船上流动站的部位坐标,并对测深仪测得的水深数据进行同步记录。

采集的水下地形数据经内业检验、处理后进入数字化成图体系,自动绘制出水下地形图。

GPS-RTK与测深技术在近海井场水下地形测量中的应用

GPS-RTK与测深技术在近海井场水下地形测量中的应用
杜 军 波 霍
庚
( 解放 军 9 2 9 4 1 部 队 葫 芦 岛 1 2 5 0 0 1 )
摘
要
主要介绍 了利用 GP S - RT K 与测深技 术测量 水下 地形 的基 本原理 和作 业步 骤。通 过对渤 海湾 某海 区井场 进行 测量 , 说 明 GP S RTK; 测深仪 ;水下地形测 量
3 水 下地形测量的基本作业步骤
水下地形测 量作 业系统 ] 主要 由 GP S接 收机 、 数字化
测深仪 、 调查导航设备 、 数 据通 信链 和便携式计算 机及数据
和图形处理 相关 软件等组成 。系统的总体框 图如下 :
库 容测 量、 海洋水深测量等领域 _ 2 ] 。因此将 G P S - RT K和 数 字测 深仪 联合 起来 , 可 以快 速准 确地 获得水 下各测 点 的 3 维数据信息 ; 同时结合其它导 航传感 器和测 量设备 , 可 以 获得更 多的海底 地貌信息 。本文结合营 口港锦 州海 区某井 场调查 工程 实例 , 主要 分析 了 GP S - R T K 配合 测深仪 技术 在工程中应用的可行性 。
W e l l S i t e Und e r wa t e r To po g r a p hi c S ur v e y
DU J u n b o HUO Ge ng
( No . 9 2 9 41 Tr oo ps o f PLA , Hu l u d a o 1 2 5 0 0 1 )
G — H — D — h一 ( 2 )
方法 , 其定位精度都不 高 , 而且操 作较 为烦琐 、 作Байду номын сангаас业效 率 比
较低 。近年来 , 利用 G P S - R T K 配合测 深仪 技 术进 行 水下 地形测量 已被诸 多测绘 单位 所采用 。其具 有精度 高 、 速度 快、 节省人力物力 、 不 必点间通视 、 不受 天气 控制 、 施测灵活 等优点 , 而且 当前 GP S - R TK 的定 位 精度 普 遍 为 : 平面 1 O mm+1 p p m, 高程 2 0 1 T i m+1 p p 。而测 深技 术作 为一

测深仪与GPS组合在水下地形测量中的应用

测深仪与GPS组合在水下地形测量中的应用

852020.12|3水下地形测量3.1准备工作水下测量前,对基准站、流动站仪器进行初始化,得到固定解后开始观测。

以测回间平面坐标误差小于40m m 、大地高差小于40m m 为标准,取3次测量均值作为最终观测结果。

根据《水运工程测量规范》对测深定位点误差限值、深度误差限制进行校对(如表1所示)。

校正G P S 主机及测深仪后,将测区坐标系统转换参数输入测深仪及G P S 接收机内。

图2 测深仪与GPS天线安装位置示意图测深仪换能器保持同一轴线,R T K接收机与测深仪数据按等时间间差调整测量船航向。

由于本工程部分区域存在礁石,导致水下地方法,并及时输入水深文件中修正,确保水下测量数据准确性、业地形图软件中进行建模,剔除异常测点数据后生成水下地形图1m m范围内水深点深度比互差应小于0.4m,为校核、验证测深查线,共计检查266点,发现有4点差值超过粗差,粗差率为1.5%要求。

制:①将测深线文件导入测深仪内,及时调整测量船航向,确保持轴线统一;③船体横摇、纵倾时,对换能器瞬时高程进行多,选择风力小于4级,测量船行驶速度小于0.9m/s,浪高大于0.4m[1]何广源,吴迪军,李剑坤.GPS无验潮多波束水下地形测量技术的分析与应用[J].地理空间信息,2013(02);[2]杨玉光.关于水下地形测量中GPS-RTK技术的应用探讨[J].江西测绘,2013(03);[3]李峰.浅析水下地形测量技术[J].中国新技术新产品,2015(24)。

作者简介周尚伟(1986-),男,福建福鼎人,大学本科,工程师,现主要从事工程变形监测和86|CHINA HOUSING FACILITIES。

GPS技术在海洋测绘中的运用效果研究

GPS技术在海洋测绘中的运用效果研究随着科技的不断进步和发展,全球定位系统(GPS)技术在海洋测绘中的应用已经变得越来越普遍。

GPS技术能够通过卫星信号实现准确的位置跟踪和测量,为海洋测绘提供了更加精确的数据和信息。

本文将通过对GPS技术在海洋测绘中的应用效果进行研究,探讨GPS在海洋测绘中的运用效果,并分析其对海洋测绘工作的意义和影响。

一、 GPS技术在海洋测绘中的应用现状目前,GPS技术在海洋测绘中的应用已经相当普遍。

随着GPS技术的不断进步,如今已经可以实现对海洋测绘数据的高精度测量和多维度信息的采集。

GPS技术不仅可以实现对海洋船只的位置追踪和航行路径规划,还可以用于海洋地形的测绘和海底地质特征的调查。

海洋测绘人员可以通过GPS技术精确地确定海洋测绘目标的位置,并记录下相关的测绘数据,从而为后续的海洋资源勘探和环境保护提供有力的支持。

1. 海洋交通管理GPS技术在海洋测绘中的应用效果主要体现在海洋交通管理和海洋资源勘探领域。

在海洋航行中,通过GPS技术可以实现对船只位置的实时追踪和监控,从而提高海洋船只的安全性和管理效率。

海洋测绘人员可以利用GPS技术确定海洋交通航道的安全性和通畅性,为海上交通提供精准的引导和管理。

2. 海洋资源勘探在海洋资源勘探领域,GPS技术可以帮助海洋测绘人员准确地确定海域资源的位置和分布情况,为海洋资源的开发和利用提供重要的数据支持。

通过GPS技术,海洋测绘人员可以实现对海底地形和地质特征的高精度测绘和三维模拟,从而为海洋资源的勘探和利用提供科学依据。

1. 提高测绘数据的精确度和可靠性3. 提高海洋船只的安全性和管理效率。

水库水下地形测量中GPS结合测深仪应用

水库水下地形测量中GPS结合测深仪应用摘要:随着GPS技术的不断发展,RTK技术的出现和计算机技术的飞速发展,平面定位技术实现了高精度、自动化、数字化和实时化。

随着探测技术的数字化和自动化,为水下地形测量数字化、自动化和水利测量提供了基础,为测绘提供了先进的手段。

文章介绍GPS结合测深仪在水下地形测量中的实际应用、测深设备的基本工作原理,以及在测量过程中会遇到的问题及处理方法。

关键词:水下地形测量;GPS;测深仪0引言水下地形测量在许多工程建设项目上有着重要的作用,它可以为桥梁、码头、水库、港口等工程建设项目提供必要的基础数据,是现代水利工程中的一项重要工程技术。

由于传统水下测量模式存在着诸多弊端,譬如测量难度大、数据不精确、不能反映真实水下地形等问题。

现代的“GPS+数据处理软件+测深仪”的测量模式逐步取代传统的测量模式。

1控制测量水下地形测量应与地面上的国家控制点或高级控制点构成统一整体,只在需求的情况下单独建立水下地形测量的高程和平面控制。

2水下地形测量2.1数字测深仪的工作原理数字测深仪是利用声波的传导特性,实现水下地形测量的仪器。

数字测深仪的原理是通过振荡器发出超声波后遇到障碍物,再通过接收器接收反射回的声波,通过时间差t,求出距离D=Ct/2,C为超声波波速。

2.2水下地形测量系统组成水下地形测量利用GPSRTK和数字测深仪、计算机联合使用作业。

作业人员应在测量前将测区的范围图导入计算机,按规范要求在测量前设计好测线,测量时应按照测线进行测量活动。

利用RTK的定位定向功能指导船只航行。

利用计算机的测深软件实时观测船只的航向、航速、船只的平面坐标、水深及RTK的解状态。

声波在水中传播速度受到水温、水深、水的盐度等因素的影响,因此要进行相关参数的修改,同时可以利用声抛仪辅助修改相关参数,用以获得准确的测深数据。

2.3水下地形测量工作原理用测深仪专用连接杆连接测深仪与RTK,再将连接好的连接杆安装在船只上,将测深仪没入水下,连接杆要始终保持垂直于水面,并保持连接杆与船只的相对位置不变,RTK可以实时的获得平面坐标与高程坐标,由RTK所获得的高程减去RTK距水面的高度。

GPS—PPK结合测深仪在水下地形测量中的应用

( 1 . 华北水利水电学院 水利 学院, 河南 郑州 4 5 0 0 1 1 ; 2 . 中国水利水 电科学研 究院 水环境研究所 , 北京 1 0 0 0 3 8 )
摘
要: G P S — R T K技 术在 水下地形 测量 中具有 实时、 快捷 、 方便 和精 确 的特 点, 但 是如 果没 有 电 台或 网络信 号 支持 ,
Ab s t r a c t :I n u n d e r wa t e r t o p o g r a p h i c s u r v e y,t h e GP S - P P K t e c h n i q u e p o s s e s s e s a n u mb e r o f f e a t u r e s s u c h a s r e a l t i me,s p e e d i n e s s ,c o n v e n i e n c e , a c c u r a c y a n d S O o n.Ho we v e r ,i f t h e r e i s n o r a d i o o r n e t wo r k s i g n a l ,GPS - P PK t e c h n i q u e d o e s n o t w o r k.De p t h s o u n d e r a n d GP S- P PK c o n s t i t u t e
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 1 3 7 9 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 4 2
App l i c a t i o n o f GPS — - PPK Co n ne c t i ng De p t h S o un d e r i n Un de r wa t e r To p o g r a ph i c S ur v e y

GPS技术在海洋测绘中的运用效果研究

GPS技术在海洋测绘中的运用效果研究随着科技的不断发展,GPS(全球定位系统)技术在各个领域的应用也日益广泛。

在海洋测绘领域,GPS技术的应用效果备受关注。

本文将就GPS技术在海洋测绘中的应用效果进行研究,探讨其在海洋测绘中的优势和局限性,并介绍一些相关案例,以期对GPS技术在海洋测绘中的运用效果做出深入分析。

一、GPS技术在海洋测绘中的优势1.高精度定位传统的海洋测绘方法主要依靠测量仪器和人工测量,在测量精度上存在一定的限制。

而GPS技术可实现厘米级的高精度定位,大大提高了海洋测绘的精度和准确性。

通过GPS 技术,测绘人员可以快速获取目标区域的地理位置信息,从而提高了海洋测绘数据的准确性和可靠性。

2.高效快速GPS技术不仅可以实现高精度定位,还可以同时获取多个目标的位置信息,实现全方位、快速的海洋测绘。

传统的测绘方法需要人工操作,费时费力,而通过GPS技术,可以实现自动化测绘,大大节省了测绘时间和人力成本。

3.实时性GPS技术可以实现实时定位和跟踪,实时获取目标位置信息。

通过GPS技术,可以实时监测海洋环境的变化,及时反馈数据,为海洋测绘提供了更加及时和全面的信息支持。

1.电磁干扰在海洋环境中,存在大量的电磁信号干扰,可能影响GPS信号的接收和传输。

特别是在恶劣的海洋气候条件下,GPS信号的稳定性会受到一定的影响,影响测绘的准确性和可靠性。

2.多路径效应在海洋环境中,GPS信号可能会出现多路径效应,即信号在传播过程中受到反射和散射,导致接收端接收到多个信号,并产生位置偏差。

这对于海洋测绘来说,可能会引起一定的误差,需要进行有效的处理和校正。

3.信号遮挡在海洋环境中,存在大量的地形和建筑物等遮挡物,可能会影响GPS信号的接收和传输。

特别是在进行海底地形测绘时,遮挡物会对GPS信号的传输造成阻碍,需要进行信号优化和校正。

三、案例分析1.美国国家海洋和大气管理局(NOAA)美国国家海洋和大气管理局(NOAA)是美国的主要海洋测绘机构,其海洋测绘工作涵盖了全球范围。

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