测深仪与gps集成技术在大平矿水库内地形测量中的应用

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1、第2期铁法科技2013年11月l测深仪与GPS集成技术在大平矿水库内地形测量中的应用设计公司佟玉娥摘要本文简要论述了利用GPSRTK技术与数字测深仪联合进行水下地形测量的工作原理与方法，利用该方法进行了大平矿三台子水库内地形测量，并对实际测量结果进行了精度和效率分析，得出结论：利用RTK技术来进行水下地形图的测绘，提高了作业精度和作业效率，同时减轻了劳动者的劳动强度。关键词水下地形测量数字测深仪GPS—RTK其观测值及坐标信息发送给接收机，流动站接收机1引言通过电台(数据链)接收来自基准站的数据，并同时水下地形测量是测量水下起伏形态和地物的工采集GPS

2、观测数据，在系统内组成差分观测值进行作。是陆地地形测量在水域的延伸。特点是测量内实时处理，求得其三维位置(X，Y，Z)。水下地形容多，精度要求高，显示内容详细。水深测量经历了测量就是要测定水下地形点的平面坐标(X，Y)如下几个发展阶段：测绳重锤测量，单频单波束测和高程H。传统的水下地形测量方法采用常规仪深，双频单波束测深，多波束测深，机载激光测深。器或GPS测定水下地形点的平面坐标(x，Y)，而水下地形测量的发展与其测深手段的不断完善是紧其高程H需要通过测深数据和水面高程数据求得。密相关的。GPS与数字测深技术的发展，为实时获当采用免水面高程数据进行水

3、下地形测量时，将取水下三维信息和实现水下地形测绘自动化提供了GPS天线架设在测深仪换能器的垂直上方，高程计条件。应用GPS技术不但可以进行平面位置的精算的模型与方法较为简单。水底三维测量见图1，确定位，而且还可用来进行水面高程的实时确定。H为GPS—RTK测定的高程；L为GPS接收机相将测深仪与GP$技术相结合，利用现有的测量导航位中心至测深仪换能器中心的距离；h为测深仪换软件、数据后处理软件组成自动化水深测量及成图能器中心至水底地面的距离。即测深仪所测得的深系统，外业水深测量、导航、数据采集过程可完全实度，则水底地面高程为：现自动化。配合水深测量数据

4、后处理软件，将大大H=H。一L—h提高水深测量的工作效率和经济效益。图2表示出了回声测深原理：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2测深仪与GPS联机测量原理波信号，声波经探头发射到水底，并由水底反射回到GPS—RTK测量是基准站接收机借助电台将探头被接收，测得声波信号往返行程所经历的时间·18·第2期铁法科技2013年l1月为t，则测。Z=V。／23．2水下地形测量其中z就是从探头到水底的深度，再加上探头3．2．1测前准备吃水即为水深。准备设备和软件，机动船1艘，GPS接收机1GPS天线台，数字测深仪华测D3301台(01053

5、1)；测深仪专用导航软件HydroSurvey，外业测量成图软件EPSW2008。这次测量采用的是无验潮站的方法，不测水面高程和水深，直接测定水底地面点的平面位置和高水底地面程。所以前期要做好两项工作：一是检测所使用的大地水准面RTK七参数的正确性，以保证平面位置和高程的精图1水底三维测量图度；--是静水时水深的测定，以保证测深仪声速选择的正确性。／面3．2．2外业采集数据／H。换能器1'I-j．’(1)仪器连接的要求。测深仪测深的原理是：＼由测深仪发射超声波，遇到障碍物反射回来，从发二射到返回的时间一半乘上声速就是水深，发射和、／接收的基点就是测深仪

6、的换能器。平面定位采用RTK，其定位基点是接收机中心位置，高程是接收图2回声测深原理机底面的标准位，水底地面高程为接收机基点高程+基点到测深仪换能器之间的距离+换能器到3水下地形测量的应用水底的距离。所以在架设RTK和测深仪时要保证RTK接收机和测深仪换能器在同一铅垂线上，以3．1工程概况保证水底地面位置的精度。一般情况下，测深仪三台子水库位于铁煤集团大平矿南部，为了实的换能器要放在水面下0．3到0．5米。架设好后现水下地形与周边陆地地形相连接，进一步掌握水底情况，特别是下沉区的范围和深度情况，需要对水按照要求将接收机和测深仪换能器电缆及外接电库水下地

7、形进行测量。根据矿区范围内水域情况，源插头插入测深仪。本次水上测图面积为l3．o4平方公里。在作业区周外部设备连接好后，开机对测深仪进行设置。边新测的l：2000数字地形图上设计了库区水下地七参设定：进入七参界面将康平测区的七参输形测量计划线；利用地测处在大平矿设立的GPS参入到机器内。考站，作为RTK的基准站进行测量；利用四等CPS声速设定：因水库是淡水，所以根据水温按着声点T417北康大坝南对RTK使用的七参数进行了检速表选择声速就可以。但正式开测前要实测水深和·19·第2期铁法科技2013年11月测深仪所测水深进行对比，以实测水深为准，对测深理好

8、的．txt格式文件，根据成图比例尺和水下地仪的声速进行修正。形情况删除多余的测点，做完这项工作