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刍议水深测量中GPS技术应用 　　摘要：本文通过阐述水深测量的基本原理，以及水深测量的基本步骤，结合第三代全数字变频测深仪所采用的GPS定位和水深测量一体化的基本方法、思路。 关键词：GPS；水深测量；精度 Abstract:in this paper,theprinciple ofwater depth measurement,and thebasic steps ofbathymetric survey, combined with the basicmethod ofGPS positioning,the third generationof full digital variable frequencysounding instrumentadopted andsoundingthe idea of integration. Keywords:GPS;depth measurement;accuracy 中图分类号: P25 文献标识码:文章编号： 引言：GPS技术在陆地测量中的应用已经比较成熟，在水深测量中的应用也已经兴起。公司以往的水深测量多采用陆地全站仪测量定位，测量绳和测深锤测量水深的方法，精度难以保证，工作难度大，外业测量人员也很辛苦，且成图时间长。使用GPS技术后，特别是RTK技术的出现，使得水上测量可以采用无验潮方式进行工作，减少了测量人员的劳动强度，自动化程度高提高了测量精度，也提高了工作效率。 在引进第三代全数字变频测深仪之前，水深测量主要采用全站仪+测深锤、测深绳的方法进行。在水浅流速慢的水域，此种方法可以基本胜任水深测量的任务。但在水深流速快的水域，此种方法就存在水深测量误差大、水深测量平面点位定位误差大的缺点。在此情况下，随着卫星定位、声波测深等技术的不断发展，公司引进了第三代全数字变频测深仪，使水深测量向现代化、高效率、高精度发展。 一、水深测量的基本原理 1.回声测深原理 假设声波在水中的传播水面速度为V，当在换能器探头加窄脉冲声波信号，声波经探头发射到水底，并由水底反射回到探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间为t，则： Z= Vt／２ Z就是从探头到水底的深度，再加上探头吃水就是水深了。 2.水底信号识别技术 虽然回深测深的原理很简单，但水中的情况却是很复杂的，有干扰回波、有鱼群出没或杂物的回波，水底的反射条件各不相同，在浅水区还有可能出现二次、三次回波，如何从众多的杂波中跟踪得到真正的水底回波信号，需要采用相关的水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）、脉宽选择、信号门槛、自动增益控制、时间增益控制（TVG）等技术。 3.变频测深仪特点 第三代全数字变频测深仪具备精确、高效、稳定、方便、兼容等特点。 （1）精确 ①先进的变频技术降低了换能器产生的蜂鸣表面噪音，减少对回波干扰。 ②必威体育精装版设计的TVG曲线为声纳传输衰减提供完美增益控制。 ③先进的水底门跟踪技术和脉宽选择保证了水底探测的准确 。 （2）高效 ①每秒钟30次的水深采样速率，提升测深的效率，并且使回波图更细致、精确 ②可调频率使测深仪能匹配各种换能器，扩大了用途范围 （3）稳定 ①嵌入式windows xp操作系统，运行稳定 ②采用独特的“快速映射还原”技术，保护C盘系统不被病毒入侵 ③双电子盘存储，双系统保护，系统一键恢复 ④高强度ABS+PC材料外壳，防水、防震 （4）方便 ①全自动量程换挡和手动换挡二者结合 ②数字化图像处理技术，瀑布式图像显示及记录，并可回放或打印 ③高分辨率高亮度液晶屏阳光下清晰可见 （5）兼容 ①可配置不同频率的换能器 ②内置海洋及测深二合一软件，可连接任何一家GPS、定位仪、姿态仪协同作业 ③可外接VGA显示器，支持多显示终端 ④可外接USB键盘、鼠标 二、水深测量的基本步骤 水深测量的作业系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通信链及相关软件等组成。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。 1.测前的准备 （1）求转换参数 ①将GPS基准站架设在已知点A上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数，关闭转换参数和七参数，输入基准站坐标（该点的单点84坐标）后设置为基准站。 ②将GPS移动站架设好于点B上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔，关闭转换参数和七参数后，求得该点的固定解（84坐标）。 ③通过A、B两点的84坐标及当地坐标，求得转换参数。