■　刘进发

（广东省梅州航道局广东梅州514011）

GPS-RTK技术在内河航道测量中的应用

■刘进发

（广东省梅州航道局广东梅州514011）

实时动态测量（RTK）技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系的三维坐标。RTK技术广泛应用于高精度的工程测绘中。本文主要讲述RTK技术在内河航道水深测量方面的应用。

GPS-RTK内河航道测量

内河航道图用于直观显现航道在绘图水位以下的水深情况，航道水深变化及浅滩变化情况。因此，内河航道图与地形图的区别是航道范围内水深用绘图水位以下水深表示。因此，测量时测得的水深不能作为航道图上水深，需要作一定的差值改正。

1　内河航道水深测量方法回顾

内河航道水深测量方法主要有以下几种方法：

1.1经纬仪配合平板仪法

这种方法是平板仪置于测量控制点上，用平板仪控制测点方向，经纬仪测量距离。这种方法比较落后，需要测量人员及设备较多。在测量中受天气及地形等条件响比较大，测量距离受河流弯曲条件影响，测量距离比较短，效率不可能高。这种方法在上世纪八十年代内河测量较为常用。

1.2全站仪配合平板仪测量法

这种方法是用全站仪代替经纬仪。全站仪与经纬仪相比，全站仪测量距离的精度提高了，在内河航道水深测量中，提高了测站点至测量点的距离。但还是不能解决水深测量点与测量点同步的问题。也就是说，测量水深点的位置与测站平面图上的平面位置不在同一点上，有一定的误差。

1.3GPS-RTK测量方法

实时动态测量（RTK）技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系的三维坐标。GPS-RTK测量方法是利用GPS-RTK测量测深点上的水面高程，利用测深仪测量水面至河床的水深，用水面高程减去水深得到河床高程。这种方法是GPS移动站与测深仪置于同一竖直杆上，解决了水深测点与平面定位点不同步的问题。现在内河水深测量都是采用GPS-RTK方法进行测量。在2013年梅江河梅江区西阳至梅城13公里内河航道路测量就是采用GPS-RTK方法进行测量，并且在水深测量前进行测深计划线布置，测量过程中沿水深测量计划线进行测量，测深仪设定为固定解方式，在实时差分时就不会记录水深数据。因为实时差分时水面高程误差较大，引起河床高程不准确。并根据不同测量比例尺要求，控制测深断面间距和测量记录点距离。

2　测量水深改正

在航道测量中，航道图是用绘图水位以下的水深表示的。绘图水位是用多年水文资料，采用一定保证率计算出的水深计算起点高程。测量水深改正主要方法有基本水尺改正法和用河床高程直接计算法。有基本水尺改正法要求水位保持稳定情况下进行测量，在测量范围内设立水尺，并在一定时间间隔观测并记录水位，然后根据水位变化对测量水深进行改正，改正后的水深为航道图上的水深。测量地段与基本水尺距离不能大远，一般在二三公里内比较好，距离大远时水位变化误差较大，并在天然河流测量比较好。但是，在目前情况下，由于河流渠化比较多，并且电站发电放水没有规律，有时在测量中不知不觉水位已经上涨了。如果是设立基本水尺，这时测量地方与基本水尺处水位涨落不一至。出现测点水位与基本水尺之间水位变化值不同步现象。这时采用基本水尺改正法误差比较大。如果采用河床实测高程进行改正，避免了水位变化不规律的影响。

3　GPS-RTK进行水深测量的优点

利用GPS-RTK进行水深测量与传统的测量方法比较有许多优点。

（1）能进行连续不间断进行航道水深测量。这种测量方法不受时空和地形条件的限制，在一个基站控制范围内方园5公里连续不间断地进行测量。因此大大地提高测量工作效率。水深测量时，测深仪水深测量限制有实时差分测量和固定解测量方法。利用实时差分测量主要是利用基本水尺进行水深改正时使用。这种方法主要是利用水深值进行改正。RTK固定解方法适用于各种水深改正法。目前GPS-RTK测量精度已经达到厘米级精度，因此，只要是在固定解范围内测量，都能达到地形测量的精度要求。并且在测量时手薄上都有精度提示，当精度较差时都有提示，说明精度差，是否保存。

（2）提高测量水深的精度。由于GPS-RTK进行水深测量是GPS与测深仪换能器置于同一竖直线上，克服了传统测量中平面位置与测深点不同步的问题，提高了测量的平面精度。在目前情况，GPS-RTK测量精度能够达到厘米级精度，完全能满足水深测量精度的要求。

（3）河床高程的得出。测时水深用测深仪测量，利用GPS-RTK测量得出水面高程直接减去水深得出河床高程。用绘图水位减去河床高程得出航道水深。

（4）根据测量要求按照计划线进行测量。测量时沿着计划线进行测量，测量成果更好地满足测量工程的需要。提高测量成果精度。

（5）在河床断面测量时能够提供较为精确的测量成果。根据河床断面测量的要求，可以根据断面位置编制测量计划线，测量断面时根据计划线进行测量，并根据计算精度要求采用相应的测点间距。

4　总结

随着测量技术水平的提高以及航道建设事业的发展，航道测量业务不断增多。

RTK测量在航道测量中也得到很好的RTK测量主要有以优点：

（1）RTK测量能够连续进行测量，不受地理条件和时间限制。只要RTK信号强就能进行测量。

（2）测量误差不会累积，因为各测点都由同一控制点控制，各测点的精度相同。

（3）利用RTK技术进行航道工程的放样，能够提高施工放样精度和提高工作效率。

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-3-294-1