RTK自由潮汐测量与验潮仪测量的比较.docVIP

RTK无验潮测量与有验潮测量的比较 —以岱山跨海大桥工可阶段水文专题固定断面测量为例 陈尚州 王灵锋 （浙江省河海测绘院 杭州310008） 摘要：在岱山跨海大桥工可阶段的固定断面测量中，通过 RTK无验潮测量与有验潮测量的比较，给出两种测量方法的差异性，印证RTK无验潮测量的可靠性和优越性。 关键词：岱山跨海大桥；固定断面测量；RTK；无验潮测量；有验潮测量。 1 引言 舟山大陆连岛工程(三期)为岱山跨海大桥，工程南起舟山本岛北部，跨海后与岱山岛连接。工程可行性研究中初步拟定了二个桥位，简称“西线方案”和“东线方案”。西线方案又称马目桥位，它南起舟山本岛的马目山，下跨灰鳖洋水域，于岱山岛西侧的双合山登陆，全线长约17km。东线方案又称秀山桥位，它南起舟山本岛的龙王跳咀，跨灌门水道、连秀山岛，跨龟山水道、连官山岛，最后到达岱山岛，工程全线长约15km。 舟山大陆连岛工程(三期)—岱山跨海大桥工可阶段专题之四为固定断面测量，通过对工程海域1年4次的固定断面测量，为相关专题研究积累固定断面基础资料。 工程区域共布置11条固定断面测线,总长161.6km，固定断面测线起讫点坐标在2007年1月第一次测量时在原计划的基础上确定下来，以后测次都相同。 本项目的固定断面测量拟采用RTK无验潮模式实施，为了解在长距离大范围水域采用RTK无验潮模式测量的可靠性，在2007年1月第一次测量时我们进行了RTK无验潮测量与有验潮测量两种方法的比较，工程位置见图1。 图1 工程位置、潮位站布置及GPS控制网示意图 2 RTK无验潮测量 随着GPS RTK技术的日益成熟,能够在动态环境下,获得cm级甚至mm级的水平定位精度和cm级的高程定位精度。 本项目的固定断面测量采用RTK无验潮模式实施，根据固定断面分布情况布设控制网，进行GPS控制测量，GPS控制网见图1。 GPS RTK采集的定位坐标数据是WGS84坐标，无验潮固定断面测量时需求取定位坐标转换参数，转换参数质量的好坏直接影响RTK的测量精度。 每天测深开始前，首先用声速计测量当天水中声速，然后将声速参数输入测深仪，测深仪工作时自动改正水温、盐度对水深测量值的影响。精确量取换能器杆总长与杆顶至水面的距离来算出测深仪吃水深度与GPS天线高，见《GPS天线高与测深仪吃水量测示意图》。 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。 在基准站和流动站上设置相应的测量模式及参数，流动站接收机根据基准站电台实时传送的Trimble GGK数据链，实时地求解出厘米级的流动站三维坐标。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。 RTK无验潮水下地形测量原理如下图 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,即定位精度在海测软件中显示“RTK固定”状态，流动站GPS接收机初始化成功(固定)后才可进行数据采集纪录。同时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。 启动海洋测量软件进入测量状态，设置测点间距，调出要测量的固定断面号，使测船进入需要测量的断面位置，按指定的测点间距进行测点定位和测深，并根据软件的偏航显示数据，随时修正测船的航向，使测船始终沿着断面线方向航行，按同样的方法施测所有断面。 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-天线偏差常数(天线中心至水面距离)。 3 有验潮测量 有验潮测量是利用GPS测定测点的平面位置,利用测深仪测定测点的水深,得到测点的瞬时潮位数据,就可以获得测点的高程。岱山跨海大桥工可阶段水文专题固定断面测量的测点瞬时潮位数据运用三角分带解释法获得。本项目在测区共布置了6个潮位站，布置见图1。 有验潮水下地形测量的数据计算处理按以下步骤进行： 3.1 断面水深测点的消浪处理 针对测区海域的波浪特点，根据波浪对测量水深的影响专门编写了消浪软件对水深点进行消浪处理,见图4.1海底高程计算比较图；各测船采集的测点平面位置和水深文件，都与记录簿与测深仪纸进行校对处理。最后将水深文件编制成潮位改正计算格式文件。 3.2 潮位资料整理 潮位资料的整理在水下地形测量中非常重要，在实际工作中按以下步骤来进行： (1)将测深期间的观测潮位按考证的基面关系统一换算成1985国