海洋测绘工作中GPS-RTK技术的应用

佟林

（辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁沈阳 110032）

随着社会经济的不断发展，我国对于海洋的开发利用越来越多，在开发利用海洋的过程中，进行海洋测绘是必不可少的，因此海洋测绘技术在近几年得到了较为快速的发展。同时随着各项卫星技术的发展，海洋测绘技术的精准性和适用性也越来越高。笔者对海洋测绘技术进行相关的探究和分析，希望能对相关人员起到指导作用，更好的促进海洋测绘事业的发展。

一、GPS-RTK技术优点

GPS-RTK技术在观测的过程中可以在较短的时间内进行整体的检测，同时对于工作人员的数量要求较少，只需要少量的工作人员便可以完成相应的任务，最后的检测结果精确度也较高。通常情况下在规定好工作范围后，满足RTK的工作基本条件，便可以达到厘米级别的测量，这是其他检测手段所不能达到的；相比于其他的观测手段，RTK技术在观测的连续性上也具有较大的优势，可以全天候的进行工作。传统的测量技术需要基准站、移动站间光学通视等多种条件的配合，而RTK技术只需要具有电磁波通视便可以进行测量工作，受到其他条件限制较小，能够保证在规定的时间内完成工作；在数据的处理和自定化方面，RTK技术也具有较大的优势。在进行多个种类的检测工作时，RTK技术具有良好的的适应性，可以高质量的完成任务。

二、作业流程及工作原理

1.RTK的作业流程

首先在已知点设置GPS，在确保无线电和卫星正常工作后，流动站便可以进行正常的工作。流动站在两个已知点上进行数据的采集工作，采集好相关数据后便可以进行坐标的确定和校正工作。

2.RTK系统的工作原理

在大比例水深的测量工作中，原有的差分GPS已经不能满足工作的要求，较高的性能的RTK系统能够发挥出更好的效果，因此其代替了GPS。其工作的流程就是在同一小船上进行天线和测深仪的换能器安装工作，确保两项设备处于同一平面，同时在基准数站的配合下进行测量和数据的分析修改，然后将所得的数据发送至PC端进行水下高程的计算，获得精准的坐标定位，在最后使用Hypack软件进行定位和导航工作。

3.无验潮水深测量

通过RTK系统进行浮球和船只上的GPS，检测出高程，通过高程数据计算得出潮位。需要注意的是，在使用RTK系统验潮是，需要提前对WGS84区域内的参考椭球与理论最低潮面的差值。在计算分析出参考椭球至理论最低潮面的高度便可以测出潮位。具体的方法如下：首先进行吃水线到GPS天线的高度h，那么：水深水位=H+h，Zm=Z-水位=Z-(H+h)，Z0代表的是设定吃水，Z代表的是测得的水深深度，Zm代表的是改正水深值，H代表的是RTK系统测得的高程。当水面出现升高的情况时，H和Z同时增大，Zm保持不变。因此使用RTK无验潮测深将不收到波浪和潮位的影响，是一种较为理想的精确测量方式，可以满足测量工作的要求。

三、在近海航道水下地形测绘的应用

该技术在海洋测绘过程中，它的应用领域是比较广泛的以下对该技术的应用方法进行深入探讨

1.采集近海航道水下地形数据

水下地形是进行海洋测量工作的重要方面，进行水下地形的测量工作时需要云测深仪进行联合作业，具体的工作内容和流程如下：通过充分的考察，选择合适的岛屿进行数据采集基站的设置；在测量船中进行安装机和探测设备的安装；使用GPS导航完成定位工作，同时使用已经设置好的机器人进行定时的超声波发送工作；声波发送完毕后会有相关的数据信息传回，通过这些数据信息进行分析，得出整个地形的准确数据。基准站对于整个的测量工作具有重要的作用，因此需要充分的考虑一下因素，防止干扰到基准站的正常工作：避免在具有较强烈无线电的地区进行基准站的建设，较强烈的无线电会对基准站的正常工作造成影响，使得基准站的数据不够准确；为了保证基准站有较强的信号，在设置基准站时要选择较高的地方；湖泊、高大的建筑等都是GPS的反射器，相关的人员要尽量避开这些地方；三人一组进行仪器的架设工作，仪器架设完毕后，留一人进行仪器的保护，防止仪器遭到破坏，其他两人进行接收仪器的安装工作和目标路线的设置工作。基准站的设置主要包括设置在已知点和未知点这两种情况，当基准站设在未知点上时，使用Haida海洋测绘软件5.0的补测工作，相关的工作人员想要获得坐标时，只需按下Tab键便可；当基准站设置在已知点上时，也需要使用Haida海洋测绘软件5.0进行坐标的获取和参数存储工作，相关的工作人员可以通过R键进行数据的获取，同时要和GPS-RTK工作进行同步。

使用RTK技术进行RTK系统的测量时，相关的工作人员要对下坐标进行固定，同时要进行自身坐标的提供。使用RTK技术时需要首先进行参数的确定，同时需要将X设置为0,将Y设置为500000。确定转换参数和七参数都处于关闭状态后再进行基准站的设置工作。所设置好的收集站要能够进行所有数据的接收工作，防止出现收集数据无法进行的情况。收集站要将所有的观测结果数据等进行发送，同时通过接收站进行数据的收集，收集完毕后进行全面的分析，根据已有的数据进行模型的建设。进行水下地形的测试工作难度更大，需要技术人员在检测的过程中，保持检查线路的垂直性，同时对于GPS的接收也要安排到位，使得GPS技术所测得的相关坐标与深度相一致，通过GPS和深海测试仪进行海底深度的测试工作，最终得出海底的实际高程。同时在测绘操作环节需要根据海洋测绘的实际情况，适当的调整相关的数据，从而保证该技术的应用效果能够得到提高。

2.绘制水下地形图

基准站通常情况下都要设置在较高的地方，通过基准站将所有技术人员所测得的坐标数据传输到中海达软件中，进行相关的分析后便可以测量出WGS84、1954两个区域之间的坐标转换情况，求出所需要的坐标标点，通过对所测量和计算的结果进行对比，可以看出此工程符合测量的要求。在本次的测绘施工中，主要是通过在航行的船只上进行数据的测量、保存以及分析，此次测量的主要目的是得出水下的地形比例图纸。

进行本次工程的施工中，需要保保持卫星站、基准站都保持良好的状态，同时所有的工作都必须按照正常的顺序进行，对于所得出的数据要进行准确的区分，如果发现一些错误信息或者虚假信号要及时的进行删除，同时进行再一次的测量工作，确保所得数据的准确性。所有数据测量完毕后使用Haida海洋绘测软件进行补测，在补测的过程中要对所需坐标进行修改，同时对相关的水深位置进行调整，保证工作的顺利进行。

四、结语

由上面的种种叙述可知，GPSRTK技术能够海洋测量工作中发挥较为重要的作用，相比于GPS技术，RTK技术的准确度和效率更高，节省了大量的人力和时间，能够使得相关企业获得更大的经济效益，同时在精确度方面，GPS-RTK技术的效率要远远的高于传统测绘技术，在测量精度方面完全满足了海洋测绘的要求。随着社会的不断发展，我国对于整体的海洋测绘工作会越来越多，传统的技术已经不能够满足目前施工的要求，相关的技术测绘单位要重视对于GPS-RTK技术的学习，更好的进行高质量的测绘工作，更好的促进整个海洋测绘工作的发展。