浅谈gpsrtk与gpsppk在无验潮水深测量中的联合应用

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1、浅谈GPSRTK与GPSPPK在无验潮水深测量中的联合应用1.中港建设集团有限公司苏州215124；2•中交水运规划设计院有限公司摘要:木文介绍了GPSRTK与GPSPPK在无验潮水深测量中的测量原理，简述了两种方法分别在水深测量中的潮位控制情况，讨论了将两技术联合应用于远海水深测量中的潮位控制的可行性，并通过工程实例进行了精度分析。结果表明两种技术可以实现互补，提高测量效率，弥补了传统验潮方法对于长距离潮位控制上的缺陷。关键词：RTK；PPK动态后处理；无验潮水深测量；精度1引言水深测量时，潮位的控制起着至关重要的作用。在以往的远海航道测量中多采用在岸边设立验潮站进行人工验潮，根据观测比

2、较拟合潮位模型推算得出远海的潮位及其变化，或者在测区附近临时抛投压力式验潮仪，再进行内插计算。这种传统的验潮办法不但繁琐复杂，而且在一些潮位变化不规律的水域无法准确的反应出实时的潮位变化，远海测区抛投验潮仪也常常遇到很多困难，而且因其容易丢失或移位而造成数据的资料的不准确性。木文根据以上问题，就近年来GPSRTK与GPSPPK在水深测量中的应用情况提出一种新的潮位测量方法。2GPSRTK潮位测量2.1GPSRTK工作原理GPSRTK(RealTimeKinenatic)是利用载波相位观测测量差分为根据的实现快速高精度定位技术。通过架设基准站，并用电台实时传输数据给流动站，能够实时迅捷的解算

3、出待测点的三维坐标，精度达到厘米级,有效距离可达15KMo它的工作原理是，基准站连续接收所有可视GPS卫星讯息，并通过电台将其接收的基准站WGS-84坐标、观测值、卫星的跟踪状态发送给流动站；流动站在于基准站同时接收至少4颗以上卫星信号的同时接收基准站发送的无线电信号，通过解算载波相位整周模糊度，并根据相对定位原理，实时获得流动站点的三维坐标。2.1GPSRTK潮位测量RTK应用到水深测量导航中即RTK三维水深测量时，是利用RTK测定测深仪换能器底的高程和测深仪测得的水深，来获得海底高程的。RTK定位具有实时性，可以获得每个历元的高精度三维解，又可以清楚测量船的动吃水、涌浪等方面的影响，很

4、适合实吋潮位测量。但不足的是GPSRTK测量的作用距离受无线数据传输的影响，一般作用距离只能达到20km,而U高程测量精度随着距离的增加而降低，对于超长航道测量的潮位控制难以胜任。3GPSPPK潮位测量3.1GPSPPKI作原理PPK技术(postprocessingkinetic)动态后处理技术，是利用载波相位进行事后差分的GPS定位技术。PPK的工作原理是：利用进行同步观测的一台基准站接收机和至少一台流动接收机对卫星的载波相位观测量；事后在计算机中利用GPS处理软件进行线性组合，形成虚拟的载波相位观测量值，确定接收机之间厘米级的相对位置；然后进行坐标转换得到流动站在地方坐标系中的坐标。

5、3.2GPSPPK较GPSRTK在远距离潮位控制中的优势GPSPPK技术是动态测量后处理模式(又称为半动态或准动态相对定位模式)，它与RTK技术的主要区别在于：在基准站和流动站之间，不需建立实时的数据传输，只需同吋进行数据采集后进行测后的联合处理，通过基线解算精确的求得流动站在对应时间上的三维坐标，精度同样可达厘米级。因不需建立数据传输而避免了距离上的限制，较RTK有明显的作业半径大的特点，基本可以控制50km-80km的距离。双频GPS在PPK作业模式下，其平面定位精度可达±10mm+lppm×D,高程定位精度可达±10mm+lppm×

6、D,D为基线长度。当D在80km范围内时,平面和高程定位精度均不超过±10cm,可以满足水深测量中潮位控制的精度要求。4GPSRTK与GPSPPK联合应用方法的确定两种技术都有精度高，作业模式相同，并在作业前需初始化的共同点。PPK的初始化吋间较长，在有6颗以上卫星的情况下约需要8min,而RTK最小初始化吋间约为10秒；RTK技术需要电台传输实时数据，并可实时求得待测点的三维数据，PPK无需电台的支持却无法实时反应测点坐标以及精度情况，需要进行后处理才可完成。综上分析，在长距离无验潮水深测量中采用两种方法相结合的办法施测必能起到更有效、更便捷的作用。5工程实例5.1工程背景

7、辽东湾某港区航道长约43公里，港区附近无太高的建筑物，现航道进行拓宽挖深工程，在工程期间要求我部进行全程的水深监测。测量坐标系为1954北京坐标系，高程基准为当地理论深度基准面。为有效控制整个航道的潮位变化,我们考虑采用GPSRTK与GPSPPK联合作业的方法完成该项目。5.2影响GPS潮位测量的几点因素我们知道无论是RTK或是PPK技术测量所得的都是测点的实吋高程，要将此高程转化为潮位受以下几项因素影响。5.2.1船舶