淺談RTK—DGPS在水深測量中的應用

王鈥源

摘 要：RTK測量精度具有較高的可靠性，在控制測量、地形測量、施工放樣、水下地形測量等工程中廣泛應用。風浪、潮差較大的區域，無驗潮水下地形測量作業更顯現出RTK的作業優勢。

關鍵詞：RTK-DGPS控制測量；無驗潮水下測量1 工程概況

廈門港招銀航道擴建（一期）工程近期實施工程，是廈門港2007年度的重點工程，此航道是廈門港航道的支線，位于漳州市招銀開發區招銀港區水道，其工程重點主要為疏浚。施工區域包括航道疏浚區、1#～5#泊位調頭區疏浚區。航道疏浚區Z1、Z2上下游全長4.87km，底寬250m，設計底標高-12.0m（當地理論最低潮面）。1#～5#泊位調頭區疏浚區分為二部分：一部分為1#～2#泊位調頭區，設計底標高-12.0m（當地理論最低潮面）；二部分為3#～5#泊位調頭區，設計底標高-10.1m（當地理論最低潮面）。我處承擔此工程驗收測量部分。

2 RTK工作原理

RTK～DGPS（Real Time Difference）測量系統是GPS測量技術與數據傳輸技術構成的組合系統。必須采用高精度GPS載波相位觀測，RTK定位技術是基于載波相位觀測數據的實時動態定位技術，它可以快速提供實時三維定位的結果測試網站指定的坐標系統，并達到厘米級精度。在RTK作業的模式下，基站通過數據鏈接到他的觀察和站坐標信息傳送到一起。探測器收集數據通過數據鏈接從基站GPS觀測數據的同時，和微分觀測系統的實時處理，同時給出厘米級定位結果，持續了不到一秒。探測器靜態的，也可以在一種運動狀態，也可以直接引導在動態條件下，并完成本周在動態環境中模糊搜索解決方案。

3 工程應用

RTK技術被廣泛應用于工程測量中的各個環節，只要工程精度要求允許，滿足RTK數據傳輸要求及GPS的觀測條件即可采用RTK模式作業。

3.1控制測量

控制測量，RTK的測量精度是關鍵所在。此工程中根據設計和業主單位提供的控制網資料，經現場勘察，選定控制點I4、I24對RTK進行平面精度校核，選定I24為控制網中較高等級的三維控制點對RTK進行高程精度校核。工程中所用GPS測量轉換參數由監理部提供。

3.1.1平面精度校核

I4、I24是控制點中較高等級的平面控制點，相連基線對控制網有較強的約束力，用RTK對其基線進行測量，校核RTK平面精度。測量成果見表1。

從表中可以看到，一公里多長的基線，RTK一站就能完成測量工作，有效減少了常規測量中頻繁轉站造成的精度衰減，測邊精度介于四、五等之間，平面精度可靠。

3.1.2高程精度校核

控制點中，I4、I24都用水準儀測過，利用RTK對其水準高聯測，校核RTK高程測量精度。RTK在高程測量中在穩定性上還有一定的不足，但就其成果作為圖根高程控制還是可行的，在水位觀測方面也是可行的。值得一提的是在RTK數據鏈的有效覆蓋范圍內，RTK能一站完成高程測量作業，水準路線越長，其相對精度評定通過率就越高。

3.2水下地形測量

RTK是現代DGPS測量模式的一種，其水下地形測量的方法，原理和DGPS一樣，唯一的不同是RTK可以完成飛機定位在很短的時間內，實時潮位，通過計算機和測深儀連接同步采集數據，為了實現水下地形三維坐標測量，檢查潮流實現地形測量廈門港招銀航道疏浚區上下游全長4.87km， 用無驗潮水下測量，解決了潮差較大時，水深測量水位改正精度的問題。

RTK與普通DGPS水下地形測量的誤差來源主要區別在于人工驗潮與實時潮位解算的精度差別。工程中就這一差別進行多次比對，在測區1：2000水下地形圖作業中，采用人工驗潮、RTK驗潮同時進行的作業方法，就同一份外業成果分別進行不同驗潮方法后處理，結果顯示斷面圖形非常接近，斷面面積誤差在0.5%～1.5%之間。 4 結論

（1）RTK作業不受通視條件影響、單站測量控制范圍廣、操作簡便，能有效減少因地形復雜帶來的繁重工作量。

（2）RTK測量精度具有一定的可靠性，控制測量，地形、地藉測量，施工放樣等在工程中廣泛應用，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。

（3）RTK技術由基準站差分改正數范圍限制，實現大面積的操作應注意控制范圍。RTK～DGPS定位坐標數據GW84坐標，如在其他網格定位坐標轉換參數，RTK作業需求轉移參數質量直接影響RTK的測量精度。