GPS-RTK技術(shù)在內(nèi)河航道測量中的應(yīng)用

■　劉進(jìn)發(fā)

（廣東省梅州航道局廣東梅州514011）

GPS-RTK技術(shù)在內(nèi)河航道測量中的應(yīng)用

■劉進(jìn)發(fā)

（廣東省梅州航道局廣東梅州514011）

實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合的載波相位實時動態(tài)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)。RTK技術(shù)廣泛應(yīng)用于高精度的工程測繪中。本文主要講述RTK技術(shù)在內(nèi)河航道水深測量方面的應(yīng)用。

GPS-RTK內(nèi)河航道測量

內(nèi)河航道圖用于直觀顯現(xiàn)航道在繪圖水位以下的水深情況，航道水深變化及淺灘變化情況。因此，內(nèi)河航道圖與地形圖的區(qū)別是航道范圍內(nèi)水深用繪圖水位以下水深表示。因此，測量時測得的水深不能作為航道圖上水深，需要作一定的差值改正。

1　內(nèi)河航道水深測量方法回顧

內(nèi)河航道水深測量方法主要有以下幾種方法：

1.1經(jīng)緯儀配合平板儀法

這種方法是平板儀置于測量控制點上，用平板儀控制測點方向，經(jīng)緯儀測量距離。這種方法比較落后，需要測量人員及設(shè)備較多。在測量中受天氣及地形等條件響比較大，測量距離受河流彎曲條件影響，測量距離比較短，效率不可能高。這種方法在上世紀(jì)八十年代內(nèi)河測量較為常用。

1.2全站儀配合平板儀測量法

這種方法是用全站儀代替經(jīng)緯儀。全站儀與經(jīng)緯儀相比，全站儀測量距離的精度提高了，在內(nèi)河航道水深測量中，提高了測站點至測量點的距離。但還是不能解決水深測量點與測量點同步的問題。也就是說，測量水深點的位置與測站平面圖上的平面位置不在同一點上，有一定的誤差。

1.3GPS-RTK測量方法

實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)是全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合的載波相位實時動態(tài)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)。GPS-RTK測量方法是利用GPS-RTK測量測深點上的水面高程，利用測深儀測量水面至河床的水深，用水面高程減去水深得到河床高程。這種方法是GPS移動站與測深儀置于同一豎直桿上，解決了水深測點與平面定位點不同步的問題?，F(xiàn)在內(nèi)河水深測量都是采用GPS-RTK方法進(jìn)行測量。在2013年梅江河梅江區(qū)西陽至梅城13公里內(nèi)河航道路測量就是采用GPS-RTK方法進(jìn)行測量，并且在水深測量前進(jìn)行測深計劃線布置，測量過程中沿水深測量計劃線進(jìn)行測量，測深儀設(shè)定為固定解方式，在實時差分時就不會記錄水深數(shù)據(jù)。因為實時差分時水面高程誤差較大，引起河床高程不準(zhǔn)確。并根據(jù)不同測量比例尺要求，控制測深斷面間距和測量記錄點距離。

2　測量水深改正

在航道測量中，航道圖是用繪圖水位以下的水深表示的。繪圖水位是用多年水文資料，采用一定保證率計算出的水深計算起點高程。測量水深改正主要方法有基本水尺改正法和用河床高程直接計算法。有基本水尺改正法要求水位保持穩(wěn)定情況下進(jìn)行測量，在測量范圍內(nèi)設(shè)立水尺，并在一定時間間隔觀測并記錄水位，然后根據(jù)水位變化對測量水深進(jìn)行改正，改正后的水深為航道圖上的水深。測量地段與基本水尺距離不能大遠(yuǎn)，一般在二三公里內(nèi)比較好，距離大遠(yuǎn)時水位變化誤差較大，并在天然河流測量比較好。但是，在目前情況下，由于河流渠化比較多，并且電站發(fā)電放水沒有規(guī)律，有時在測量中不知不覺水位已經(jīng)上漲了。如果是設(shè)立基本水尺，這時測量地方與基本水尺處水位漲落不一至。出現(xiàn)測點水位與基本水尺之間水位變化值不同步現(xiàn)象。這時采用基本水尺改正法誤差比較大。如果采用河床實測高程進(jìn)行改正，避免了水位變化不規(guī)律的影響。

3　GPS-RTK進(jìn)行水深測量的優(yōu)點

利用GPS-RTK進(jìn)行水深測量與傳統(tǒng)的測量方法比較有許多優(yōu)點。

（1）能進(jìn)行連續(xù)不間斷進(jìn)行航道水深測量。這種測量方法不受時空和地形條件的限制，在一個基站控制范圍內(nèi)方園5公里連續(xù)不間斷地進(jìn)行測量。因此大大地提高測量工作效率。水深測量時，測深儀水深測量限制有實時差分測量和固定解測量方法。利用實時差分測量主要是利用基本水尺進(jìn)行水深改正時使用。這種方法主要是利用水深值進(jìn)行改正。RTK固定解方法適用于各種水深改正法。目前GPS-RTK測量精度已經(jīng)達(dá)到厘米級精度，因此，只要是在固定解范圍內(nèi)測量，都能達(dá)到地形測量的精度要求。并且在測量時手薄上都有精度提示，當(dāng)精度較差時都有提示，說明精度差，是否保存。

（2）提高測量水深的精度。由于GPS-RTK進(jìn)行水深測量是GPS與測深儀換能器置于同一豎直線上，克服了傳統(tǒng)測量中平面位置與測深點不同步的問題，提高了測量的平面精度。在目前情況，GPS-RTK測量精度能夠達(dá)到厘米級精度，完全能滿足水深測量精度的要求。

（3）河床高程的得出。測時水深用測深儀測量，利用GPS-RTK測量得出水面高程直接減去水深得出河床高程。用繪圖水位減去河床高程得出航道水深。

（4）根據(jù)測量要求按照計劃線進(jìn)行測量。測量時沿著計劃線進(jìn)行測量，測量成果更好地滿足測量工程的需要。提高測量成果精度。

（5）在河床斷面測量時能夠提供較為精確的測量成果。根據(jù)河床斷面測量的要求，可以根據(jù)斷面位置編制測量計劃線，測量斷面時根據(jù)計劃線進(jìn)行測量，并根據(jù)計算精度要求采用相應(yīng)的測點間距。

4　總結(jié)

隨著測量技術(shù)水平的提高以及航道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，航道測量業(yè)務(wù)不斷增多。

RTK測量在航道測量中也得到很好的RTK測量主要有以優(yōu)點：

（1）RTK測量能夠連續(xù)進(jìn)行測量，不受地理條件和時間限制。只要RTK信號強就能進(jìn)行測量。

（2）測量誤差不會累積，因為各測點都由同一控制點控制，各測點的精度相同。

（3）利用RTK技術(shù)進(jìn)行航道工程的放樣，能夠提高施工放樣精度和提高工作效率。

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-294-1