摘要：采用廣西CORS技術(shù)配合測深儀進(jìn)行水下地形測量，即可滿足精度需要，也簡化作業(yè)流程，提高了效率。顯示出極大的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：CORS 測深儀 水下地形

Abstract: The the Guangxi CORS technology with the depth sounder for underwater topographic survey, you can meet the accuracy requirements, simplify processes, improve efficiency.

Key words: CORS; sounder; underwater terrain

中圖分類號 :S932.9+15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一.概述

水利工程越來越受到國家的重視，在水利工程建設(shè)中，進(jìn)行水利設(shè)施建設(shè)之前都要進(jìn)行水利設(shè)施處的水深測量。水深測量傳統(tǒng)的方法是在河道中，用全站儀結(jié)合測深儀進(jìn)行測量，這種方法受距離、天氣、通視等條件限制，工作效率比較低，特別是在河道較深較寬時(shí)難以進(jìn)行。CORS技術(shù)和測深儀的出現(xiàn)和應(yīng)用，打破了距離和通視等傳統(tǒng)方法的限制，提高了測量的精度和效率。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹利用廣西CORS系統(tǒng)結(jié)合中海達(dá)DH-27T全數(shù)字單頻測深儀在合浦縣總江水閘水下地形測量中的應(yīng)用。

合浦縣總江橋閘位于北海市合浦縣廉州鎮(zhèn)總江口，始建于20世紀(jì)60年代，經(jīng)多年運(yùn)營，老化嚴(yán)重。近年來，合浦縣緊抓廣西泛北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)開放開發(fā)的機(jī)遇，利用沿海沿邊優(yōu)勢，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，決定對總江橋閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固。本次測量要對橋閘附近水上水下地形進(jìn)行測量。

二.工作原理

廣西CORS采用Trimble公司的NETRS接收機(jī)作為永久性衛(wèi)星參考站接收設(shè)備，以國際先進(jìn)的VRS技術(shù)作為核心實(shí)時(shí)差分解算技術(shù)，并結(jié)合廣西測繪局開發(fā)的在線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與精化大地水準(zhǔn)面數(shù)據(jù)服務(wù)軟件，建立了一套完善的數(shù)據(jù)與技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)。用戶通過GPRS或CDMA等通訊方式向控制中心發(fā)送用戶概略坐標(biāo)，控制中心根據(jù)用戶位置，由系統(tǒng)自動(dòng)選擇一組最佳的固定基準(zhǔn)站，生成一個(gè)虛擬的參考基站，并根據(jù)這些站的相關(guān)信息動(dòng)態(tài)計(jì)算和發(fā)送GPS軌道誤差改正，電離層、對流層和大氣折射等引起的誤差改正，將高精度的差分信號發(fā)回用戶。這種技術(shù)，解算速度快，解算成果可靠，系統(tǒng)覆蓋范圍廣。

水深測量的基本原理是利用RTK測得的GPS天線精確的三維坐標(biāo)(X, Y, H)， RTK高程結(jié)合由測深儀同步測得的水深換算出同一平面位置上的水下泥面的高程或水深值，從而獲得水下地形數(shù)據(jù)。DH-27T全數(shù)字單頻測深儀內(nèi)嵌Windows Xp系統(tǒng)，內(nèi)有海洋測量二合一軟件，可與任何GPS聯(lián)通，把V8接收機(jī)接到測深儀的串口上即可進(jìn)行水深測量，測深軟件獲取水深值并由測量軟件直接調(diào)用，水深和定位同步進(jìn)行。

三、測量實(shí)施

(1) 設(shè)置流動(dòng)站參數(shù)，包括參考坐標(biāo)系、投影參數(shù)、電文數(shù)據(jù)格式等。聯(lián)測測區(qū)已有控制點(diǎn)，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求得轉(zhuǎn)換參數(shù)，并利用其它已知控制點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保轉(zhuǎn)換參數(shù)正確。

(2) 將流動(dòng)站天線與測深儀的換能器安置在同一平面位置，固定在測量船上。測量船采用20t重的挖沙船，以減小船體在風(fēng)浪中和自身行進(jìn)中的起伏，將測深儀換能器牢固安置在距船首約1/3處，保證船首分水形成的浪花與氣泡對聲波的傳播速度產(chǎn)生盡可能小的影響。

(3) 打開HD-27T自帶的NAV-27軟件建立任務(wù)，將RTK手簿里的參數(shù)輸入到測量軟件中，設(shè)置好圖定義;校正參數(shù)ΔX，ΔY值抄至NAV-27測量軟件里，設(shè)置菜單里的固定差改正數(shù)為-ΔX，-ΔY，ΔH填至天線高改正菜單里的深度基準(zhǔn)面且數(shù)值仍為ΔH，GPS天線至水面的高度(h)=2.08-吃水值S。

(4) 設(shè)置好后進(jìn)行通訊實(shí)驗(yàn)，保證RTK采集的數(shù)據(jù)與測深儀同步傳輸?shù)诫娔X，流動(dòng)站根據(jù)CORS信號直接獲得點(diǎn)位平面坐標(biāo)并實(shí)時(shí)傳送到電腦上，同時(shí)測深儀獲得該平面位置的水深數(shù)據(jù)傳送到電腦，即可得該平面位置處水下點(diǎn)的三維坐標(biāo)。沿計(jì)劃航線進(jìn)行深水?dāng)?shù)據(jù)采集。

四 數(shù)據(jù)處理

在數(shù)據(jù)后處理軟件“水深資料處理軟件5. 50”中獲取任務(wù)，打開“水深數(shù)據(jù)”采集水深取樣，取樣間隔設(shè)為15米，將水深文件中的測深儀測得的水深和GPS高程換算成基于繪圖基準(zhǔn)面的水深。然后和定位數(shù)據(jù)一起導(dǎo)入南方Cass成圖軟件中編輯水下地形圖。

在合浦縣總江橋閘水深測量中，在淺水區(qū)用測深儀測量水深，用測深桿檢查對比，水深值差值基本小于0.1m。經(jīng)過對比，證明中海達(dá)V8 RTK與HD-27T設(shè)置是準(zhǔn)確的。

五 作業(yè)時(shí)應(yīng)注意問題

(1) 測量前用做好儀器的充電、調(diào)試、保證儀器設(shè)備能正常工作。

(2) 應(yīng)用CORS技術(shù)，觀測成果的質(zhì)量尤為重要，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前必須進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)的驗(yàn)證或校核。本次工程中，利用已知控制點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)校正后，再找到另外兩個(gè)已知控制點(diǎn)，用RTK測量結(jié)果進(jìn)行校核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行測量。

(3) 水下數(shù)據(jù)采集時(shí)，記錄限制要為RTK為固定解，同時(shí)要注意數(shù)據(jù)采集的密度以及對測深儀各項(xiàng)數(shù)據(jù)的校核，避免因測深儀的各項(xiàng)改正而引起的誤差。

六 應(yīng)用體會(huì)與結(jié)論

傳統(tǒng)的水下地形測量分為平面定位、水位標(biāo)高測定和水深測量三個(gè)方而。平面定位常采用極坐標(biāo)法、交會(huì)法等定位方式，精度低、定位與測深同步性差、作業(yè)效率不高，受到氣候因素影響比較大。隨著現(xiàn)代測繪定位技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化測深技術(shù)的不斷完善，使得水下地形測量歸結(jié)為高精度三維位置測定與水深測量，“CORS+測深儀”的集成技術(shù)將在內(nèi)陸水下地形測量，尤其是大面積水域水下測量中扮演越來越重要的角色。

(1) CORS技術(shù)與常規(guī)的GPS RTK作業(yè)模式相比，不需要架設(shè)臨時(shí)的基站，不僅節(jié)約了架站時(shí)間，看守基站人員，而且解決了無線電作業(yè)半徑的限制，更為重要的是區(qū)域差分?jǐn)?shù)據(jù)的獲取，提高了成果的可靠性。

(2) 平面位置與水深實(shí)現(xiàn)高效率、全天候同步測量，作業(yè)過程中基本不需要人工干預(yù)，定位、測深數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)在指定文件中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、快速準(zhǔn)確、大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)由于水域上空開闊，衛(wèi)星信號幾乎沒有遮擋，可全天候作業(yè)，極大地發(fā)揮了GPS的效能，每一個(gè)測點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行三維定位與水深測量，提高了測點(diǎn)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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