嘉兴市世纪交通设计有限公司
摘要：随着社会的不断发展进步，人类的工程不断向除陆地以外的地下和水下进行拓展，水下工程已经成为人类正在发展的一个重要领域。而水下测量作为水下工作的第一步工作，其准确性对水下工作的顺利开展有着重要意义，不仅对工程质量有着重要影响，对施工安全也有着重要意义。为保证水下工程的顺利进行，不仅要积极改进水下测量技术，更要对测量误差进行分析，从多方面控制误差，保证水下测量的准确性，使水下工程安全、顺利进行。在此，我希望通过一系列的相关的分析能够对GPS-RTK技术有一定的优化作用，事其在水下测量中能够进一步发挥其优越性。
关键词：水下测量；应用原理；误差
一、引言：
由于社会的飞速发展，人类工程技术也日新月异的发展，水下测量在以往算是个大问题，如今也迎刃而解，慢慢成为实际应用；在水下测量相关的以往的实验经历里，我们不停地对与之相关的测量理论和测量技术进行进一步的改进，在这中间，发展得较为重要和如火如荼的就属GPS-RTK技术。诚实来说，GPS-RTK技术是计算技术，数字化技术，测控技术以及自动化技术综合才诞生的产物。这几个的默契配合才有如今水下测量的今天。它多方面地被用于了解水下地形，高程等并进行实际测量，在获得一定的数据时，把参考数据传到地面控制中心。紧接着，本文将对水下测量中使用的GPS-RTK技术的原理进行比对和分析，并将其中的由测量过程引起的误差的原因进行探究，以及误差的控制措施进行了解分析。一、ＧＰＳ－ＲＴＫ简介
ＧＰＳ－ＲＴＫ与数字探测仪应用方法的紧密结合，数字测深法应用在近年来由使用频率到使用效果都有了质的飞跃，由此水下测验中的数据分析，现场数据采集和系统运行都有了不同程度的改善，从而影响了其效率性。且对水下地形测量的实施和测量结果都有着重要的影响。ＧＰＳ－ＲＴＫ技术是ＧＰＳ和ＲＴＫ技术的结合，ＧＰＳ是大家都能理解且应用到现实生活里的全球定位系统，ＲＴＫ是“ＲＥＡＬＴＩＭＥＫＩＮＥＭＡＴＩＣ”的简称ＡＲＴＫ技术是载波相位差分技术，其主要用来处理两个测站载波相位的观测量的差分，主要工作是把基准站采集到的载波相位传送给移动站，它的计算速度非常快，几乎超越了我们以前技术的百十倍。，对相关数据进行实时运算和传输，在数据传输上具有的特质也值得我们信任，一是因为它具有工作独立性的优点，具有强抗干扰性而是它的结果有比较高的可靠性。这项技术集ＧＰＳ定位技术、计算机技术、无线电技术、数字通讯技术等科技于一体。这种技术可以实现高效定位，特别是在一些需要体现技术的水下测量中，它的优势越发表得淋漓尽致。通过单个或更多的时间点为参照通过卫星在参考工作中获取相同的测量信号，对比观测站与己知位置的信息，从而通过ＧＰＳ观测结果进行水下地形测量的误差修正。
二、GPS-RTK技术工作原理
GPS全球定位系统要想实现全球定位的目标，主要是利用卫星技术，通过高速运动的卫星瞬间位置确定已知点起算数据，应用空间距离后交会法，这就需要对测量位置具有一定的了解。在应用中，常见的CPS测量技术主要有静态测量、动态测量等，再经过一系列的数据运算后精度较高测量结果就会得出来。RTK技术中应用的是载波相位动态实时差分技术，可以实现实时厘米级定位，是GPS定位技术新的发展与进步。随着GPS-RTK技术的不断发展，其在工程测量、测图工程、地籍测量中广泛使用，GPS-RTK技术开启了测量技术的改革浪潮。RTK在作业过程中，基准站主要负责获得观测值、测站信息及各种数据，并通过数据链，将数据传输给流动站，通过流动站对差分观测值进行实时处理，并由此得出计算结果，其计算结果较为准确，它的计算精度更是惊人的达到了厘米级。GPS-RTK技术的应用，减少了工作人员的参与度，减轻了从前参加人员的数量。包括就计算强度与难度而言也存在一定范围内的改善，并可以在不具备通视条件的环境下作业，其测量精度较高，应用优势十分明显。在该水库水下地形测量中应用GPS-RTK技术，科学选择仪器，保证GPS接收机等设备符合测量需求。
三、GPS－ＲTK技术在水下测量中误差的影响因素
尽管GPS－ＲTK技术已经比较成熟，但由于受到水下各种自然环境因素的影响，在水下测量中仍然存在一定误差。导致测量误差产生的原因有很多，设备精度是影响测量准确性最主要的因素，此外，作业环境也是影响测量准确度的一大客观因素，测量人员的业务水平也会在一定程度上引起测量误差。要提高水下测量的准确性，就要从出现测量误差的原因入手规避误差，提高测量准确性。
（一）基准站坐标精度
根据ＲＴＫ的工作原理可知，流动站的坐标是根据基准站和流动站所接收的的载波相位差分解算而得到的。基准站的精度的高低将直接影响着流动站坐标的精度。因此，对基准站坐标的精度要求较高。
（二）基准站位置
高压线、大功率无线电发射站、变电站等无线电干扰源等对无线电的信号传播影响较大，无线信号传播的质量也对流动站的数据解算结果产生影响。
（三）转换参数精度
一般情况下，对坐标转换参数求解，需要至少3个己知点。
（四）测深仪的吃水及比对试验
每天测量前后，必须要做测深仪的吃水比对实验。工前或工后用测深锤与测深仪进行的水深比测结果均应符合要求。
（五）测深仪采样速度与船速的匹配
数据采集频率一般设置为ｌｓ，而测深仪一般为0.33ｓ，也就是Ｉｓ采集3个数据。测深仪是根据超声波到达水底后放射回波来确定水深的。
（六）ＧＰＳ采样频率与测深仪采样频率的不一致性
由于水下地形测量的数据是ＧＰＳ三维坐标与水深数据的结合，而ＧＰＳ的数据的采样与测深仪的采样频率可能不同步，即存在数据的平面位置信息与水深信息不吻合现象。
四、总结
在进行水上石油平台、跨河海桥梁、跨河隧道、河道或者海岸整治等工程建设时，都需要保证对地下水形的熟悉程度，得到精确数据，以此保证建筑质量的同时，也确保了工种的安全性，防止或者说减少了建筑后续使用的过错。然而，由于水文情况不断变化，现有的GPS－ＲTK测量技术存在或大或小的误差。因此，需要熟悉GPS－ＲTK测量技术的应用原理，并在测量实践中不断探索其应用精度改善的途径。尤其是要对产生误差的原因进行分析，根据这些原因，从计算技术、操作方法以及指标位置等角度进行误差控制。
参考文献：
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