內(nèi)河航道水深測量

內(nèi)河航道水深測量摘要：本文簡要介紹了HD-310結(jié)合GPS-RTK三維水深測量方法的原理，在北江下游航道測量中的應(yīng)用，總結(jié)了三維水水深測量技術(shù)在具體工作中的應(yīng)用方法并驗(yàn)證其正確性與可靠性。關(guān)鍵詞：水深測量 RTK測量GPS測量1、 前言水下地形測量主要使用水聲儀器，全覆蓋測量水底深度。本文從水深測量的實(shí)踐出發(fā)，使用RTK-GPS技術(shù)和測深儀聯(lián)合測量，大大減少了測量人員的勞動強(qiáng)度，使自動化程度得到提高，并確保了測量成果的精度，提高了工作效率。2、 測區(qū)概況本項(xiàng)目共布設(shè)共7個泊位，即煤炭卸貨2個、熟料裝船4個、水泥袋裝船1個。碼頭岸線總長358米，為重力式結(jié)構(gòu)，67個沉箱。其中282.88米為沉箱胸墻結(jié)構(gòu)，8.71米為沉箱結(jié)構(gòu)，69米為漿砌石結(jié)構(gòu)。3、 水深測量原理與方法3.1水底地形測量系統(tǒng)的基本原理利用GPS實(shí)時相位差分（RTK）實(shí)時測得的GPS天線精確的三維坐標(biāo)（x，y，h），結(jié)合由測深儀同步測得的換能器至海底的深度H1，將由GPS測得的天線高h(yuǎn)換算到同一平面位置上的水下泥面標(biāo)高H。通俗的講，RTK三維水深測量就是測深儀測得水深減去RTK潮位，潮位是GPS天線到水準(zhǔn)面高減去天線到水面的高；如果是求高程的，就用RTK潮位減去水深。換算公式如下：（式3.1）（式3.1）式3.1中：AH2為聯(lián)結(jié)GPS天線與測深儀換能器的聯(lián)桿長。由于GPS接收儀與測深儀的數(shù)據(jù)采集同步進(jìn)行。因此在上述的測量過程中，無須對水面高程進(jìn)行測定，即無需看水位。3.2高程計(jì)算GPS-RTK三維水深測量技術(shù)，其水底測點(diǎn)的高程值計(jì)算公式如下：H=hgps-h1-h2 （式3.2）式3.2中：H是測點(diǎn)高程；hgps是GPS相位中心高程；h1是GPS相位中心至測深儀換能器底部的高度；h2是換能器底部至水底測點(diǎn)的水深值。當(dāng)需要計(jì)算測點(diǎn)相對當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵娴乃钪禃r，計(jì)算公式如下：H水深二H85-H測點(diǎn) （式3.3）式3.3中：H水深是測點(diǎn)水深，H85是1985國家高程基準(zhǔn)至理論基面的高差（向上為正），H測點(diǎn)是觀測點(diǎn)85高程值?；谝陨戏椒ǎ覀兪紫葘?shí)測數(shù)據(jù)整理成采用1985國家高程基準(zhǔn)表示的測點(diǎn)高程，再將“理基差”減去測點(diǎn)高，得到測點(diǎn)水深值。3.3坐標(biāo)系統(tǒng)使用RTK技術(shù)可以達(dá)到精度為2?3cm的平面和高程定位結(jié)果，但這一精度是相對于基準(zhǔn)站的，換句話說，基準(zhǔn)站的平面和高程基準(zhǔn)及其精度直接影響RTK三維測量方法結(jié)果的精度。因此必須正確選擇基準(zhǔn)站的平面和高程基準(zhǔn)。4水深測量技術(shù)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用（1） 準(zhǔn)備H310測深儀、GPSV60、成圖軟件南方cass、測深軟件。（2） 然后測線布設(shè)劃線布設(shè)滿足如下要求：①計(jì)劃線的布設(shè)方向基本垂直于主泓等深線或岸線。測點(diǎn)間距為圖上5mm。②檢查線布設(shè)方向應(yīng)基本滿足與計(jì)劃線正交原則。（3）測量步驟：根據(jù)業(yè)主提供的兩個基準(zhǔn)點(diǎn)，坐標(biāo)采用大地2000坐標(biāo)，高程采用國家85高程系統(tǒng)，將GPS接收機(jī)、數(shù)字化測深儀和便攜手部等連接好后，打開電源。設(shè)置好記錄設(shè)置、定位儀和測深儀接口、接收機(jī)數(shù)據(jù)格式、測深儀配置、天線偏差改正及延遲校正后，就可以進(jìn)行測量工作了，在測深軟件軟件中設(shè)置外業(yè)數(shù)據(jù)采集橢球參數(shù)。設(shè)備管理中設(shè)置驅(qū)動類型、串口、波特率，并測試成功保存。進(jìn)入測量查看數(shù)據(jù)窗口，修改改正增量，用比對板進(jìn)行測深比對，開始測量。（4） 內(nèi)業(yè)處理：由于吃水改正、轉(zhuǎn)速改正及聲速改正已在測量現(xiàn)場完成，故內(nèi)業(yè)資料整理計(jì)算時對計(jì)算機(jī)記錄的水深值與測深儀記錄紙上的模擬水深值進(jìn)行100%對比檢查，糾正各種偽水深值，并對比較明顯的水深變化特征點(diǎn)進(jìn)行挑選摘錄，以保證測深精度并如實(shí)反映水下地貌。（5） 內(nèi)業(yè)成圖絕對高程圖采用1985國家高程基準(zhǔn)作為繪圖基面；采用理論最低潮面作為繪圖基面。在成圖軟件中直接進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的展點(diǎn)，對照測深記錄，在已經(jīng)勾繪等高線基礎(chǔ)上，剔除水深數(shù)據(jù)的粗差，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。依據(jù)處理后的數(shù)據(jù)并結(jié)合實(shí)際情況繪制圖及內(nèi)業(yè)成圖，見下圖。圖1測深成果平面圖結(jié)束語本文對水深測量的基本原理、水深測量技術(shù)在航道工程中的應(yīng)用作了簡單的論述，并介紹了單波束水深測量的過程中應(yīng)用的配套硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。單波束水深測量技術(shù)已經(jīng)在航道工程測量中得到了普遍應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：[1]王增軍.RTK在沙灘修復(fù)中高程高精度地形測量的應(yīng)用研究[J].測繪與空間地理信息,2014,37(9):60-62.楊林鴿，馮輝.利用RTK和全站儀進(jìn)行河道橫斷面測量的應(yīng)用和誤差分析】J].測繪與空間地理信息,2014,37(2):211-213.蘇玉瑞，姬洪亮,王曉南.GPS接收機(jī)內(nèi)部噪聲水平測試方法研究[J].測繪與空間地理信息,2014,37(12):118-119.徐錦江.水庫平面位置的測量及界樁測設(shè)方法[J].測繪與空間地理信息，2014,37(5):203