目前對于較大比例尺的測圖,也采用差分 GPS 技術(shù)進(jìn)行,再利用計(jì)算機(jī)和繪圖儀便可以組成水下地形測量自動(dòng)化系統(tǒng)。
GPS 測量分為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量兩部分,RTK 是動(dòng)態(tài)測量部分的一個(gè)重要形式,常規(guī) RTK 海上動(dòng)態(tài)測量系統(tǒng)由 GPS 接收機(jī)、差分基準(zhǔn)臺(tái)、無線電傳輸設(shè)備和一系列軟件組成。一個(gè)基準(zhǔn)臺(tái)可供任意船臺(tái)差分定位。基準(zhǔn)臺(tái)的作用是向船臺(tái)發(fā)送系統(tǒng)差分定位改正數(shù)。
水深施測時(shí),利用 GPS 控制點(diǎn)成果,在 GPS?RTK 手薄中進(jìn)行點(diǎn)校正,將基準(zhǔn)站架設(shè)在離測區(qū)近的控制點(diǎn)上,用 GPS?RTK 手薄啟動(dòng)基準(zhǔn)站。將轉(zhuǎn)換參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)的海洋測繪導(dǎo)航軟件中,把測深儀接口及定位系統(tǒng)接口同時(shí)連接計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)同步定位、測深。
為了確保測深點(diǎn)的平面位置與該點(diǎn)測深同步,GPS 的接收天線安裝在測深儀換能器的同一鉛垂線上方,只要精確設(shè)置流動(dòng)站天線高,就可以實(shí)時(shí)地測量潮位。
水深測量作業(yè)分三步來進(jìn)行,即測前的準(zhǔn)備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集測量作業(yè)和數(shù)據(jù)的后處理形成成果輸出。
但基準(zhǔn)站設(shè)置完成后移動(dòng)站必須到其他已知點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。基準(zhǔn)站、流動(dòng)站設(shè)置完成且進(jìn)行點(diǎn)校正或復(fù)驗(yàn)合格后,還要進(jìn)行測量軟件顯示坐標(biāo)與移動(dòng)站測量手薄顯示坐標(biāo)之間的固定差值計(jì)算,擬在測量軟件中進(jìn)行固定偏差改正。
為了保證定位精度,無驗(yàn)潮測量時(shí),測量軟件中記錄限制設(shè)置為 RTK固定。要注意將利用轉(zhuǎn)換參數(shù)測量的測點(diǎn)三維坐標(biāo) (RTK 無驗(yàn)潮成果 ) 與GPS?RTK 手薄中點(diǎn)校正測量的測點(diǎn)三維坐標(biāo)進(jìn)行比較,確保各種設(shè)置正確。
無驗(yàn)潮技術(shù)進(jìn)行固定斷面水下地形測量時(shí),利用下面的公式計(jì)算測點(diǎn)海底高程 :測點(diǎn)海底高程 =1985 國家高程基準(zhǔn)潮位 - 水深 ( 測深儀測量 ) ;
1985 國家高程基準(zhǔn)潮位 =GPS 天線高程 - 天線中心至水面距離。
RTK 無驗(yàn)潮測量方法利用 GPSRTK 與數(shù)字測深儀同步觀測 ,可進(jìn)行船姿改正,可解決水位、風(fēng)浪對水下地形測量的影響,無驗(yàn)潮水下地形測量,在風(fēng)浪、潮差較大的區(qū)域的測量作業(yè)更顯現(xiàn)出 RTK 的作業(yè)優(yōu)勢。
RTK 無驗(yàn)潮測量時(shí)應(yīng)控制作業(yè)距離,以保證測量精度。
應(yīng)對所采用的儀器、參測人員、測量技術(shù)手段進(jìn)行審查,在測量過程中對關(guān)鍵進(jìn)行監(jiān)控及監(jiān)理工程師對測量成果核批和簽認(rèn)是確保測量質(zhì)量的重要內(nèi)容。
選用的測深及繪圖軟件有無驗(yàn)證或技術(shù)鑒定,測深線布設(shè)方向、間距、密度、定位點(diǎn)距能否滿足疏浚工程需要,定位方式,站臺(tái)布設(shè)及精度估算能否滿足規(guī)范。測深線布設(shè)要求主測深線宜垂直于等深線總方向、挖槽軸線或岸線。疏浚測量應(yīng)布設(shè)垂直于主測深線的縱向測深線,間距不宜大于主測深線間距的 4 倍。測深檢查線宜垂直于主測深線,長度不宜小于主測深線總長度的 5%。
選用儀器必須經(jīng)過率定并在有效期內(nèi),測量人員應(yīng)持證,并有不同等級(jí)資質(zhì)證書。
采用 GPS-RTK 定位時(shí),岸臺(tái)位置選擇應(yīng)在視野開闊的控制點(diǎn)上,視場內(nèi)障礙物的仰角小于10 度,并避開強(qiáng)磁或電信號(hào)干擾。水深測量開始前應(yīng)在高級(jí)點(diǎn)上對差分 GPS 接收機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)和比對,比對時(shí)間不應(yīng)少于1h 等。
當(dāng)養(yǎng)分改正數(shù)的齡期大于 30s 時(shí),應(yīng)停止作業(yè)。
檢查工前、工后測深儀調(diào)試比對是否規(guī)范,測深儀在船上安裝,換能器的安裝是任何“測量”型測深儀安裝的重要部分,如果換能器安裝不正確,測量取得的數(shù)據(jù)將無法保證測量結(jié)果的正確性。
每次測深前、后應(yīng)在測區(qū)內(nèi)對測深儀進(jìn)行現(xiàn)場比對。當(dāng)水深小于 20m時(shí),可用聲速儀、水聽器或檢查板對測深儀進(jìn)行校正,直接求測深儀的總改正數(shù)。
檢查原深度繩應(yīng)使用伸縮性小的材料制成,并應(yīng)用鋼卷尺校準(zhǔn)。當(dāng)用檢查板校準(zhǔn)測深儀時(shí),測深儀應(yīng)處于正常工作狀態(tài),水面平靜,流速較小,檢驗(yàn)深度宜接近當(dāng)日測量的最大水深,檢測結(jié)果應(yīng)記錄在測深模擬記錄紙上。
檢查 GPS 接收機(jī)差分信號(hào)接收正常,搜索衛(wèi)星規(guī)范,幾何因子滿足規(guī)范,聯(lián)接測深儀電腦等各種指標(biāo)正常后投入正式作業(yè)。水深測量應(yīng)配置模擬記錄及數(shù)字記錄的測深儀,應(yīng)同時(shí)校對比較模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào),檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)以模擬信號(hào)為準(zhǔn)。測深儀的轉(zhuǎn)速偏差不應(yīng)大于1%。工作電壓與額定電壓之差,直流電源不應(yīng)大于10%。
測深儀記錄紙的走紙速度應(yīng)與測量船的航速相匹配,記錄紙上的回波信號(hào)應(yīng)能清晰反映水底地貌。測深儀記錄紙也是測量成果比對的重要數(shù)據(jù)之一。
檢查測深定位點(diǎn)點(diǎn)位中誤差是否滿足規(guī)范要求。
檢查圖板中(含電子圖板)測量區(qū)域分區(qū)界限及邊界繪制是否正確,測量范圍線或主檢測深線布設(shè)符合要求。
測深應(yīng)在風(fēng)浪較小的情況下進(jìn)行。當(dāng)沿海海波高超過 0.6m 時(shí),應(yīng)停止作業(yè)。
測深線實(shí)施中符合設(shè)計(jì)要求,超限時(shí)作了補(bǔ)測,測深點(diǎn)間距或內(nèi)插水深符合要求,主、檢測深線比例和布設(shè)合理,圖上 1cm 以內(nèi)主檢測點(diǎn)水深差在規(guī)范限差之內(nèi)。特別注意對因聲波干擾而出現(xiàn)的假水深的處理,應(yīng)科學(xué)實(shí)際,不得無故取消航道中的淺點(diǎn)。
水深測量外業(yè)完成后,監(jiān)理及時(shí)拷貝原始測深數(shù)據(jù),然后利用專業(yè)軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換整理,并檢查測量內(nèi)業(yè)應(yīng)滿足相關(guān)要求。
以上作業(yè)中,應(yīng)順應(yīng)工序進(jìn)展監(jiān)理,逐一檢查或抽查,發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)或不規(guī)范時(shí),現(xiàn)場糾正,停工或責(zé)令返工,以確保測量成果質(zhì)量。