刍议水深测量中gps技术应用

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1、刍议水深测量中GPS技术应用　　摘要：本文通过阐述水深测量的基本原理，以及水深测量的基本步骤，结合第三代全数字变频测深仪所采用的GPS定位和水深测量一体化的基本方法、思路。关键词：GPS；水深测量；精度Abstract:inthispaper,theprincipleofwaterdepthmeasurement,andthebasicstepsofbathymetricsurvey,combinedwiththebasicmethodofGPSpositioning,thethirdgenerationoffu

2、lldigitalvariablefrequencysoundinginstrumentadoptedandsoundingtheideaofintegration.Keywords:GPS;depthmeasurement;accuracy中图分类号:P25文献标识码:文章编号：引言：GPS技术在陆地测量中的应用已经比较成熟，在水深测量中的应用也已经兴起。公司以往的水深测量多采用陆地全站仪测量定位，测量绳和测深锤测量水深的方法，精度难以保证，工作难度大，外业测量人员也很辛苦，且成图时间长。使用GPS技术后，特别

3、是RTK技术的出现，使得水上测量可以采用无验潮方式进行工作，减少了测量人员的劳动强度，自动化程度高提高了测量精度，也提高了工作效率。8在引进第三代全数字变频测深仪之前，水深测量主要采用全站仪+测深锤、测深绳的方法进行。在水浅流速慢的水域，此种方法可以基本胜任水深测量的任务。但在水深流速快的水域，此种方法就存在水深测量误差大、水深测量平面点位定位误差大的缺点。在此情况下，随着卫星定位、声波测深等技术的不断发展，公司引进了第三代全数字变频测深仪，使水深测量向现代化、高效率、高精度发展。一、水深测量的基本原理1.回声测

4、深原理假设声波在水中的传播水面速度为V，当在换能器探头加窄脉冲声波信号，声波经探头发射到水底，并由水底反射回到探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间为t，则：Z=Vt／２Z就是从探头到水底的深度，再加上探头吃水就是水深了。2.水底信号识别技术虽然回深测深的原理很简单，但水中的情况却是很复杂的，有干扰回波、有鱼群出没或杂物的回波，水底的反射条件各不相同，在浅水区还有可能出现二次、三次回波，如何从众多的杂波中跟踪得到真正的水底回波信号，需要采用相关的水底门跟踪技术（也叫时间门跟踪技术）、脉宽选择、信号门槛、自动

5、增益控制、时间增益控制（TVG）等技术。83.变频测深仪特点第三代全数字变频测深仪具备精确、高效、稳定、方便、兼容等特点。（1）精确①先进的变频技术降低了换能器产生的蜂鸣表面噪音，减少对回波干扰。②最新设计的TVG曲线为声纳传输衰减提供完美增益控制。③先进的水底门跟踪技术和脉宽选择保证了水底探测的准确。（2）高效①每秒钟30次的水深采样速率，提升测深的效率，并且使回波图更细致、精确②可调频率使测深仪能匹配各种换能器，扩大了用途范围（3）稳定①嵌入式windowsxp操作系统，运行稳定②采用独特的“快速映射还原”技

6、术，保护C盘系统不被病毒入侵③双电子盘存储，双系统保护，系统一键恢复④高强度ABS+PC材料外壳，防水、防震（4）方便8①全自动量程换挡和手动换挡二者结合②数字化图像处理技术，瀑布式图像显示及记录，并可回放或打印③高分辨率高亮度液晶屏阳光下清晰可见（5）兼容①可配置不同频率的换能器②内置海洋及测深二合一软件，可连接任何一家GPS、定位仪、姿态仪协同作业③可外接VGA显示器，支持多显示终端④可外接USB键盘、鼠标二、水深测量的基本步骤水深测量的作业系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通信链及相关软件等组成。测

7、量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。1.测前的准备（1）求转换参数①将GPS基准站架设在已知点A上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数，关闭转换参数和七参数，输入基准站坐标（该点的单点84坐标）后设置为基准站。8②将GPS移动站架设好于点B上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔，关闭转换参数和七参数后，求得该点的固定解（84坐标）。③通过A、B两点的84坐标及当地坐标，求得转换参数。（2）建立任务，设置好坐标系

8、、投影、一级变换及图定义。（3）作计划线。如果已有测量端面就要重新布设，但可以根据需要进行加密。2.外业的数据采集将GPS接收机、数字化测深仪等连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收机数据格式、测深仪配置、天线偏差改正及延迟校正后，就可以进行测量工作了。3.数据的后处理数据后处理是指利用相应配套的数据处理软件对测量数据进行后期处理，形成所需要的测量成