gps定位技术和全站仪相配合在航道测量中的应用

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1、GPS定位技术和全站仪相配合在航道测量中的应用□广东省航道勘测设计研究院有限公司林方炎摘要：内河航道工程的整治和维护，迫切需要实时准确地反映航道水深变化的航道水深地形图。而GPS定位技术的应用迅速渗透到航道工程测量领域，尤其是GPS-RTK现代测绘技术的应用，大大提高了航道水深测量的周期和精度。本文结合西江航道整治工程的航道测量中GPS定位技术和全站仪相配合使用的应用实践，探讨两者的优化组合能够快速、准确和高效地完成测量任务，取得良好的经济效益和社会效益。关键词：航道测量全站仪GPSRTK331引言以前的内河航道

2、测量是采用全站仪、测深仪等常规仪器进行，工作进度慢、效率低，且得花费大量的人力物力，而GPS测绘定位技术在航道工程测量中的应用，大大地实现了航道测量人的美梦。本院测量队在西江（肇庆至封开界首）172km的航道整治工程测量中，灵活配置全站仪和GPS定位仪的组合，大大提高了野外测量效率，在两个月时间内高速优质地完成了所需的航道数字化水深地形图。2GPS定位技术和全站仪测量工作原理2.1作业工作原理实时动态测量RTK（RealTimeKinematic）技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时快速地获得测

3、量点的三维定位坐标值。在RTK作业模式下，基准站接收机架设在已知坐标的参考点上，连续接收所有可视GPS卫星信号。流动站接收机在初始后，通过无线数据链接收来自基准站的载波相位观测值、伪距观测值等数据的同时也同步观测采集GPS卫星载波相位数据，通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度，实时求算出流动站厘米精度级坐标。而全站仪虽然属于电子测量设备，除了受测站互通视环境影响外，使用范围还是比较广，是一门比较成熟的测量定位技术。它的工作原理是在测站上架设仪器，通过测角、测边确定测量点的位置，或直接测量待定点的坐标值，是常规

4、的三维极坐标测量方法。2.2测量坐标系统转换GPS卫星观测的坐标系统为世界大地坐标系（WGS-84），而我们在平时的测量工作中通常使用的是国家标准的1954年北京坐标系或1980西安坐标系，这样就存在一个坐标系统的转换问题，坐标转换根据工程特点进行有七参数或三参数的转换。全站仪测量不涉及到参数的转换问题，如果需要转换也是控制网坐标系统的统一转换，与测量仪器无关。3两种测量仪器在西江航道测量的实际应用3.1工程概况、测量内容和设备西江（肇庆至梧州界首）172km航道整治工程是“十·五”期间广东省的重点建设工程，按国

5、家内河二级航道标准进行整治设计，设计尺度3.5m×80m×550m（水深×航宽×弯曲半径），航道整治的最终目标要达到江海直航标准，常年通航3000t级江海轮。测量内容是对该河段进行全程172km的平面控制、高程控制、地形测量、水深测量及水位观测等，测量比例尺为1:5000，并以CAD数字化建模成图。测量技术标准主要以交通部《水运工程测量规范》（JTJ203—2001）为依据。测量要求以GPS-D级网作为测区首级平面控制，并以河道走向布设I3级附（闭）合导线和加密图根点的测量，两岸陆域地形从河道水边线测至防洪大堤，

6、地形测量面积约计80km2；河道全部水深测量面积约计140km2；加对河道中阻航礁石区进行1:500放大图测量；测绘工期为100个工作历日。根据测区的特点，我们以两个作业班组分组分段施测，共投入了6台套双频GPS接收机（标称静态精度5mm±1ppm、动态精度10mm±1ppm），6台套各类型级别的全站仪，3台套数字化测深仪以及配备必要的多套地形水深测量成图软件。3.2平面控制测量中的应用根据测区河道流域的地形特点，结合今后航道整治的施工定位、竣工验收、航标设计定位及航道维护的实际需要，以D级GPS网作为测区平面控

7、制的首级控制网，且以满足I级导线测量规范下每隔8km左右在两岸布设一对互相通视的D级点作为导线起（闭）点。本测区以三大段D级GPS网组成，且每个网交接处公共边均进行联测。I级导线测量是利用新测GPS-D级点作为起算闭合。导线布设时依江面宽窄情况沿单岸走向或之字形两岸过渡。3.3碎部地形测量中的应用地形测量时根据各种因素综合考虑，采用了GPS-RTK与全站仪相配合的生产模式，每测段各分为一个RTK作业组，两个全站仪组，并跟水深组同步进行。由于地形测量范围是从水边线测至两岸大堤顶的长距离带状，堤岸上的地形几乎没有遮挡

8、，有利于RTK组的采点施测。在正式野外施测时，将基准站架设于已知的河边小山顶、水闸顶和楼（屋）顶上的D级点上，RTK流动站初始化后，利用附近3个已知控制点求算坐标转换参数和高程异常，然后进行碎部点的三维坐标的施测，每点观测2min，观测数据存入手薄机内存中，同时现场画草图。一天的外业结束后，再取出所有的测点数据，到内业绘制地形图。而在测区江边的城镇、村庄、桥梁、码头、水闸