疏浚工程 RTK-GPS 水深測量監理控制要點

　　目前對于較大比例尺的測圖，也采用差分 GPS 技術進行，再利用計算機和繪圖儀便可以組成水下地形測量自動化系統。

　　ng>GPS網絡系統RTK定位原理ng>

　　GPS 測量分為靜態測量和動態測量兩部分，RTK 是動態測量部分的一個重要形式，常規 RTK 海上動態測量系統由 GPS 接收機、差分基準臺、無線電傳輸設備和一系列軟件組成。一個基準臺可供任意船臺差分定位。基準臺的作用是向船臺發送系統差分定位改正數。

　　水深施測時，利用 GPS 控制點成果，在 GPS?RTK 手薄中進行點校正，將基準站架設在離測區近的控制點上，用 GPS?RTK 手薄啟動基準站。將轉換參數輸入計算機的海洋測繪導航軟件中，把測深儀接口及定位系統接口同時連接計算機，實現同步定位、測深。

　　為了確保測深點的平面位置與該點測深同步，GPS 的接收天線安裝在測深儀換能器的同一鉛垂線上方，只要精確設置流動站天線高，就可以實時地測量潮位。

　　ng>水深測量作業步驟ng>

　　水深測量作業分三步來進行,即測前的準備、外業的數據采集測量作業和數據的后處理形成成果輸出。

　　ng>測量前準備工作ng>WGS-84?坐標系統是目前 GPS所采用的坐標系統 ,?GPS 所發布的星歷參數就是基于此坐標系統的。我國目前廣泛采用的大地測量坐標系統是1954 年北京坐標系,該坐標系采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球。在校正過程中應具有當地投影的最少 3 個及以上 3D 當地網格坐標 , 這樣可以提供足夠的冗余度。外業的數據采集測量作業基準站設置在已知點上，已知點最好是高級的北京 54 坐標或西安 80坐標系，這時已知點就不必到其他已知點上進行點校正，移動站測量定位顯示坐標為北京 54 或西安 80 坐標。

　　但基準站設置完成后移動站必須到其他已知點上進行復驗。基準站、流動站設置完成且進行點校正或復驗合格后，還要進行測量軟件顯示坐標與移動站測量手薄顯示坐標之間的固定差值計算，擬在測量軟件中進行固定偏差改正。

　　為了保證定位精度，無驗潮測量時，測量軟件中記錄限制設置為 RTK固定。要注意將利用轉換參數測量的測點三維坐標 (RTK 無驗潮成果 ) 與GPS?RTK 手薄中點校正測量的測點三維坐標進行比較，確保各種設置正確。

　　無驗潮技術進行固定斷面水下地形測量時，利用下面的公式計算測點海底高程 ：測點海底高程 =1985 國家高程基準潮位 - 水深 ( 測深儀測量 ) ；

　　1985 國家高程基準潮位 =GPS 天線高程 - 天線中心至水面距離。

　　ng>RTK水深測量的優勢ng>

　　RTK 無驗潮測量方法利用 GPSRTK 與數字測深儀同步觀測 ,可進行船姿改正，可解決水位、風浪對水下地形測量的影響，無驗潮水下地形測量，在風浪、潮差較大的區域的測量作業更顯現出 RTK 的作業優勢。

　　RTK 無驗潮測量時應控制作業距離，以保證測量精度。

　　ng>水深測量的監理控制方法與管理手段ng>

　　應對所采用的儀器、參測人員、測量技術手段進行審查，在測量過程中對關鍵進行監控及監理工程師對測量成果核批和簽認是確保測量質量的重要內容。

　　ng>水深測量作業準備前監控ng>審核水深測量技術設計書，明確測量范圍。技術設計的作業方案、內容是否規范及合理，并作精度和進度評估，驗證可行性，設計用的測圖比例、范圍、周期能否滿足疏浚工程要求，引用的原始數據及資料、采用坐標、高程系統、投影帶和投影面是否滿足規范要求。產生的投影變形能否滿足測量精度要求，水位站布置的密度，數量，站址選擇是否合理并在有效控制范圍之內。

　　選用的測深及繪圖軟件有無驗證或技術鑒定，測深線布設方向、間距、密度、定位點距能否滿足疏浚工程需要，定位方式，站臺布設及精度估算能否滿足規范。測深線布設要求主測深線宜垂直于等深線總方向、挖槽軸線或岸線。疏浚測量應布設垂直于主測深線的縱向測深線，間距不宜大于主測深線間距的 4 倍。測深檢查線宜垂直于主測深線，長度不宜小于主測深線總長度的 5%。

　　選用儀器必須經過率定并在有效期內，測量人員應持證，并有不同等級資質證書。

　　ng>水深測量作業過程中的監理控制與管理ng>在水深測量作業中，要充分發揮監理的作用，按照工序逐步監理到位。

　　采用 GPS-RTK 定位時，岸臺位置選擇應在視野開闊的控制點上，視場內障礙物的仰角小于10 度，并避開強磁或電信號干擾。水深測量開始前應在高級點上對差分 GPS 接收機進行檢驗和比對，比對時間不應少于1h 等。

　　當養分改正數的齡期大于 30s 時，應停止作業。

　　檢查工前、工后測深儀調試比對是否規范，測深儀在船上安裝，換能器的安裝是任何“測量”型測深儀安裝的重要部分，如果換能器安裝不正確，測量取得的數據將無法保證測量結果的正確性。

　　每次測深前、后應在測區內對測深儀進行現場比對。當水深小于 20m時，可用聲速儀、水聽器或檢查板對測深儀進行校正，直接求測深儀的總改正數。

　　檢查原深度繩應使用伸縮性小的材料制成，并應用鋼卷尺校準。當用檢查板校準測深儀時，測深儀應處于正常工作狀態，水面平靜，流速較小，檢驗深度宜接近當日測量的最大水深，檢測結果應記錄在測深模擬記錄紙上。

　　檢查 GPS 接收機差分信號接收正常，搜索衛星規范，幾何因子滿足規范，聯接測深儀電腦等各種指標正常后投入正式作業。水深測量應配置模擬記錄及數字記錄的測深儀，應同時校對比較模擬信號及數字信號，檢驗結果應以模擬信號為準。測深儀的轉速偏差不應大于1%。工作電壓與額定電壓之差，直流電源不應大于10%。

　　測深儀記錄紙的走紙速度應與測量船的航速相匹配，記錄紙上的回波信號應能清晰反映水底地貌。測深儀記錄紙也是測量成果比對的重要數據之一。

　　檢查測深定位點點位中誤差是否滿足規范要求。

　　檢查圖板中（含電子圖板）測量區域分區界限及邊界繪制是否正確，測量范圍線或主檢測深線布設符合要求。

　　測深應在風浪較小的情況下進行。當沿海海波高超過 0.6m 時，應停止作業。

　　測深線實施中符合設計要求，超限時作了補測，測深點間距或內插水深符合要求，主、檢測深線比例和布設合理，圖上 1cm 以內主檢測點水深差在規范限差之內。特別注意對因聲波干擾而出現的假水深的處理，應科學實際，不得無故取消航道中的淺點。

　　水深測量外業完成后，監理及時拷貝原始測深數據，然后利用專業軟件進行轉換整理，并檢查測量內業應滿足相關要求。

　　以上作業中，應順應工序進展監理，逐一檢查或抽查，發現差錯或不規范時，現場糾正，停工或責令返工，以確保測量成果質量。