海洋測繪工作中GPS-RTK技術的應用

佟林

（遼寧省自然資源事務服務中心，遼寧沈陽 110032）

隨著社會經濟的不斷發展，我國對于海洋的開發利用越來越多，在開發利用海洋的過程中，進行海洋測繪是必不可少的，因此海洋測繪技術在近幾年得到了較為快速的發展。同時隨著各項衛星技術的發展，海洋測繪技術的精準性和適用性也越來越高。筆者對海洋測繪技術進行相關的探究和分析，希望能對相關人員起到指導作用，更好的促進海洋測繪事業的發展。

一、GPS-RTK技術優點

GPS-RTK技術在觀測的過程中可以在較短的時間內進行整體的檢測，同時對于工作人員的數量要求較少，只需要少量的工作人員便可以完成相應的任務，最后的檢測結果精確度也較高。通常情況下在規定好工作范圍后，滿足RTK的工作基本條件，便可以達到厘米級別的測量，這是其他檢測手段所不能達到的；相比于其他的觀測手段，RTK技術在觀測的連續性上也具有較大的優勢，可以全天候的進行工作。傳統的測量技術需要基準站、移動站間光學通視等多種條件的配合，而RTK技術只需要具有電磁波通視便可以進行測量工作，受到其他條件限制較小，能夠保證在規定的時間內完成工作；在數據的處理和自定化方面，RTK技術也具有較大的優勢。在進行多個種類的檢測工作時，RTK技術具有良好的的適應性，可以高質量的完成任務。

二、作業流程及工作原理

1.RTK的作業流程

首先在已知點設置GPS，在確保無線電和衛星正常工作后，流動站便可以進行正常的工作。流動站在兩個已知點上進行數據的采集工作，采集好相關數據后便可以進行坐標的確定和校正工作。

2.RTK系統的工作原理

在大比例水深的測量工作中，原有的差分GPS已經不能滿足工作的要求，較高的性能的RTK系統能夠發揮出更好的效果，因此其代替了GPS。其工作的流程就是在同一小船上進行天線和測深儀的換能器安裝工作，確保兩項設備處于同一平面，同時在基準數站的配合下進行測量和數據的分析修改，然后將所得的數據發送至PC端進行水下高程的計算，獲得精準的坐標定位，在最后使用Hypack軟件進行定位和導航工作。

3.無驗潮水深測量

通過RTK系統進行浮球和船只上的GPS，檢測出高程，通過高程數據計算得出潮位。需要注意的是，在使用RTK系統驗潮是，需要提前對WGS84區域內的參考橢球與理論最低潮面的差值。在計算分析出參考橢球至理論最低潮面的高度便可以測出潮位。具體的方法如下：首先進行吃水線到GPS天線的高度h，那么：水深水位=H+h，Zm=Z-水位=Z-(H+h)，Z0代表的是設定吃水，Z代表的是測得的水深深度，Zm代表的是改正水深值，H代表的是RTK系統測得的高程。當水面出現升高的情況時，H和Z同時增大，Zm保持不變。因此使用RTK無驗潮測深將不收到波浪和潮位的影響，是一種較為理想的精確測量方式，可以滿足測量工作的要求。

三、在近海航道水下地形測繪的應用

該技術在海洋測繪過程中，它的應用領域是比較廣泛的以下對該技術的應用方法進行深入探討

1.采集近海航道水下地形數據

水下地形是進行海洋測量工作的重要方面，進行水下地形的測量工作時需要云測深儀進行聯合作業，具體的工作內容和流程如下：通過充分的考察，選擇合適的島嶼進行數據采集基站的設置；在測量船中進行安裝機和探測設備的安裝；使用GPS導航完成定位工作，同時使用已經設置好的機器人進行定時的超聲波發送工作；聲波發送完畢后會有相關的數據信息傳回，通過這些數據信息進行分析，得出整個地形的準確數據。基準站對于整個的測量工作具有重要的作用，因此需要充分的考慮一下因素，防止干擾到基準站的正常工作：避免在具有較強烈無線電的地區進行基準站的建設，較強烈的無線電會對基準站的正常工作造成影響，使得基準站的數據不夠準確；為了保證基準站有較強的信號，在設置基準站時要選擇較高的地方；湖泊、高大的建筑等都是GPS的反射器，相關的人員要盡量避開這些地方；三人一組進行儀器的架設工作，儀器架設完畢后，留一人進行儀器的保護，防止儀器遭到破壞，其他兩人進行接收儀器的安裝工作和目標路線的設置工作。基準站的設置主要包括設置在已知點和未知點這兩種情況，當基準站設在未知點上時，使用Haida海洋測繪軟件5.0的補測工作，相關的工作人員想要獲得坐標時，只需按下Tab鍵便可；當基準站設置在已知點上時，也需要使用Haida海洋測繪軟件5.0進行坐標的獲取和參數存儲工作，相關的工作人員可以通過R鍵進行數據的獲取，同時要和GPS-RTK工作進行同步。

使用RTK技術進行RTK系統的測量時，相關的工作人員要對下坐標進行固定，同時要進行自身坐標的提供。使用RTK技術時需要首先進行參數的確定，同時需要將X設置為0,將Y設置為500000。確定轉換參數和七參數都處于關閉狀態后再進行基準站的設置工作。所設置好的收集站要能夠進行所有數據的接收工作，防止出現收集數據無法進行的情況。收集站要將所有的觀測結果數據等進行發送，同時通過接收站進行數據的收集，收集完畢后進行全面的分析，根據已有的數據進行模型的建設。進行水下地形的測試工作難度更大，需要技術人員在檢測的過程中，保持檢查線路的垂直性，同時對于GPS的接收也要安排到位，使得GPS技術所測得的相關坐標與深度相一致，通過GPS和深海測試儀進行海底深度的測試工作，最終得出海底的實際高程。同時在測繪操作環節需要根據海洋測繪的實際情況，適當的調整相關的數據，從而保證該技術的應用效果能夠得到提高。

2.繪制水下地形圖

基準站通常情況下都要設置在較高的地方，通過基準站將所有技術人員所測得的坐標數據傳輸到中海達軟件中，進行相關的分析后便可以測量出WGS84、1954兩個區域之間的坐標轉換情況，求出所需要的坐標標點，通過對所測量和計算的結果進行對比，可以看出此工程符合測量的要求。在本次的測繪施工中，主要是通過在航行的船只上進行數據的測量、保存以及分析，此次測量的主要目的是得出水下的地形比例圖紙。

進行本次工程的施工中，需要保保持衛星站、基準站都保持良好的狀態，同時所有的工作都必須按照正常的順序進行，對于所得出的數據要進行準確的區分，如果發現一些錯誤信息或者虛假信號要及時的進行刪除，同時進行再一次的測量工作，確保所得數據的準確性。所有數據測量完畢后使用Haida海洋繪測軟件進行補測，在補測的過程中要對所需坐標進行修改，同時對相關的水深位置進行調整，保證工作的順利進行。

四、結語

由上面的種種敘述可知，GPSRTK技術能夠海洋測量工作中發揮較為重要的作用，相比于GPS技術，RTK技術的準確度和效率更高，節省了大量的人力和時間，能夠使得相關企業獲得更大的經濟效益，同時在精確度方面，GPS-RTK技術的效率要遠遠的高于傳統測繪技術，在測量精度方面完全滿足了海洋測繪的要求。隨著社會的不斷發展，我國對于整體的海洋測繪工作會越來越多，傳統的技術已經不能夠滿足目前施工的要求，相關的技術測繪單位要重視對于GPS-RTK技術的學習，更好的進行高質量的測繪工作，更好的促進整個海洋測繪工作的發展。