疏浚工程 RTK-GPS 水深测量监理控制要点

　　目前对于较大比例尺的测图，也采用差分 GPS 技术进行，再利用计算机和绘图仪便可以组成水下地形测量自动化系统。

　　ng>GPS网络系统RTK定位原理ng>

　　GPS 测量分为静态测量和动态测量两部分，RTK 是动态测量部分的一个重要形式，常规 RTK 海上动态测量系统由 GPS 接收机、差分基准台、无线电传输设备和一系列软件组成。一个基准台可供任意船台差分定位。基准台的作用是向船台发送系统差分定位改正数。

　　水深施测时，利用 GPS 控制点成果，在 GPS?RTK 手薄中进行点校正，将基准站架设在离测区近的控制点上，用 GPS?RTK 手薄启动基准站。将转换参数输入计算机的海洋测绘导航软件中，把测深仪接口及定位系统接口同时连接计算机，实现同步定位、测深。

　　为了确保测深点的平面位置与该点测深同步，GPS 的接收天线安装在测深仪换能器的同一铅垂线上方，只要精确设置流动站天线高，就可以实时地测量潮位。

　　ng>水深测量作业步骤ng>

　　水深测量作业分三步来进行,即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。

　　ng>测量前准备工作ng>WGS-84?坐标系统是目前 GPS所采用的坐标系统 ,?GPS 所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。我国目前广泛采用的大地测量坐标系统是1954 年北京坐标系,该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球。在校正过程中应具有当地投影的最少 3 个及以上 3D 当地网格坐标 , 这样可以提供足够的冗余度。外业的数据采集测量作业基准站设置在已知点上，已知点最好是高级的北京 54 坐标或西安 80坐标系，这时已知点就不必到其他已知点上进行点校正，移动站测量定位显示坐标为北京 54 或西安 80 坐标。

　　但基准站设置完成后移动站必须到其他已知点上进行复验。基准站、流动站设置完成且进行点校正或复验合格后，还要进行测量软件显示坐标与移动站测量手薄显示坐标之间的固定差值计算，拟在测量软件中进行固定偏差改正。

　　为了保证定位精度，无验潮测量时，测量软件中记录限制设置为 RTK固定。要注意将利用转换参数测量的测点三维坐标 (RTK 无验潮成果 ) 与GPS?RTK 手薄中点校正测量的测点三维坐标进行比较，确保各种设置正确。

　　无验潮技术进行固定断面水下地形测量时，利用下面的公式计算测点海底高程 ：测点海底高程 =1985 国家高程基准潮位 - 水深 ( 测深仪测量 ) ；

　　1985 国家高程基准潮位 =GPS 天线高程 - 天线中心至水面距离。

　　ng>RTK水深测量的优势ng>

　　RTK 无验潮测量方法利用 GPSRTK 与数字测深仪同步观测 ,可进行船姿改正，可解决水位、风浪对水下地形测量的影响，无验潮水下地形测量，在风浪、潮差较大的区域的测量作业更显现出 RTK 的作业优势。

　　RTK 无验潮测量时应控制作业距离，以保证测量精度。

　　ng>水深测量的监理控制方法与管理手段ng>

　　应对所采用的仪器、参测人员、测量技术手段进行审查，在测量过程中对关键进行监控及监理工程师对测量成果核批和签认是确保测量质量的重要内容。

　　ng>水深测量作业准备前监控ng>审核水深测量技术设计书，明确测量范围。技术设计的作业方案、内容是否规范及合理，并作精度和进度评估，验证可行性，设计用的测图比例、范围、周期能否满足疏浚工程要求，引用的原始数据及资料、采用坐标、高程系统、投影带和投影面是否满足规范要求。产生的投影变形能否满足测量精度要求，水位站布置的密度，数量，站址选择是否合理并在有效控制范围之内。

　　选用的测深及绘图软件有无验证或技术鉴定，测深线布设方向、间距、密度、定位点距能否满足疏浚工程需要，定位方式，站台布设及精度估算能否满足规范。测深线布设要求主测深线宜垂直于等深线总方向、挖槽轴线或岸线。疏浚测量应布设垂直于主测深线的纵向测深线，间距不宜大于主测深线间距的 4 倍。测深检查线宜垂直于主测深线，长度不宜小于主测深线总长度的 5%。

　　选用仪器必须经过率定并在有效期内，测量人员应持证，并有不同等级资质证书。

　　ng>水深测量作业过程中的监理控制与管理ng>在水深测量作业中，要充分发挥监理的作用，按照工序逐步监理到位。

　　采用 GPS-RTK 定位时，岸台位置选择应在视野开阔的控制点上，视场内障碍物的仰角小于10 度，并避开强磁或电信号干扰。水深测量开始前应在高级点上对差分 GPS 接收机进行检验和比对，比对时间不应少于1h 等。

　　当养分改正数的龄期大于 30s 时，应停止作业。

　　检查工前、工后测深仪调试比对是否规范，测深仪在船上安装，换能器的安装是任何“测量”型测深仪安装的重要部分，如果换能器安装不正确，测量取得的数据将无法保证测量结果的正确性。

　　每次测深前、后应在测区内对测深仪进行现场比对。当水深小于 20m时，可用声速仪、水听器或检查板对测深仪进行校正，直接求测深仪的总改正数。

　　检查原深度绳应使用伸缩性小的材料制成，并应用钢卷尺校准。当用检查板校准测深仪时，测深仪应处于正常工作状态，水面平静，流速较小，检验深度宜接近当日测量的最大水深，检测结果应记录在测深模拟记录纸上。

　　检查 GPS 接收机差分信号接收正常，搜索卫星规范，几何因子满足规范，联接测深仪电脑等各种指标正常后投入正式作业。水深测量应配置模拟记录及数字记录的测深仪，应同时校对比较模拟信号及数字信号，检验结果应以模拟信号为准。测深仪的转速偏差不应大于1%。工作电压与额定电压之差，直流电源不应大于10%。

　　测深仪记录纸的走纸速度应与测量船的航速相匹配，记录纸上的回波信号应能清晰反映水底地貌。测深仪记录纸也是测量成果比对的重要数据之一。

　　检查测深定位点点位中误差是否满足规范要求。

　　检查图板中（含电子图板）测量区域分区界限及边界绘制是否正确，测量范围线或主检测深线布设符合要求。

　　测深应在风浪较小的情况下进行。当沿海海波高超过 0.6m 时，应停止作业。

　　测深线实施中符合设计要求，超限时作了补测，测深点间距或内插水深符合要求，主、检测深线比例和布设合理，图上 1cm 以内主检测点水深差在规范限差之内。特别注意对因声波干扰而出现的假水深的处理，应科学实际，不得无故取消航道中的浅点。

　　水深测量外业完成后，监理及时拷贝原始测深数据，然后利用专业软件进行转换整理，并检查测量内业应满足相关要求。

　　以上作业中，应顺应工序进展监理，逐一检查或抽查，发现差错或不规范时，现场纠正，停工或责令返工，以确保测量成果质量。