航道工程測量技術應用研究

賀飛

摘 要：加強航道的養護、保證其暢通以及船舶的安全航行，對沿岸地區經濟的發展至關重要。近年來，我國對提高航道養護工程的科技含量日益重視，GPS等先進的測量儀器設備在航道養護中得到了廣泛的推廣和使用。

關鍵詞：GPS技術 航道測量 應用

1.引言

隨著國家不斷加大對各種基礎設施的建設投入力度，使得社會各界人士對于工程測量的關注度越來越高。科學技術的進步，促使工程測量技術也在不斷革新，GPS技術作為一種先進的技術，當前已在多個領域中被廣泛應用。為了探討GPS技術的應用特點，現結合國內當前的航道測繪工作實際，對航道測繪中應用到的GPS技術作詳細論述。

2.GPS技術在航道測量工程中的應用

2.1建立區域GPS控制網

航道測量工作人員應根據測量工作要求與實際情況合理布設GPS控制網點，以此確保GPS控制網點均勻分布于整個測區。對GPS中實時動態與實時差分等測量技術有充分了解，并能夠在后續的測繪工作中熟練使用。GPS控制網點之間的密度確定方式應是按照實時動態與實時差分測量技術所使用的GPS接收機的作用半徑進行確定，且GPS控制網點之間的密度大約為7.5千米。為了計算出GPS控制網點在地面的精確坐標，應考慮在在地面坐標系中選定起算數據和聯測原有地方控制點若干個，以此為轉換坐標提供方便和保障。GPS控制網點的精度要求決定著布網形式、接收機類型、觀測時段和觀測時間等。

在使用GPS靜態定位技術進行航道工程測量時，采取的相關測量設備也應具有靜態功能，例如單頻或是雙頻的GPS接收機、平差軟件等。采用具有靜態功能的雙頻GPS接收機，不僅測量精度高，而且測量所耗費時間較少，所以，在測量航道工程時選擇這種儀器設備可謂非常有必要。

2.2實施

（1）收集數據、傳輸。在實際進行航道測量時，首先應架設相關儀器設備，通常我們選擇位置在已知的平高點和GPS控制網點處，儀器設備架設完成后正式進行數據收集。在收集數據過程中還應安裝相關規范要求設置GPS接收機數量并確定觀測時限。同時，還應做好觀測記錄并確保記錄是詳細、清楚、完整。此外，數據收集完成后應利用讀卡器或者相關軟件將數據傳輸至計算機中。

（2）平差。平差所采用的方法為三維無約束平差，平差所需的起算依據應利用軟件自動選取，而后根據控制網點坐標、基線向和精度信息等計算輸出成果。平差結束后應做好平差報告，同時對平差報告進行仔細檢查，一旦發現有粗差情況應在平差時利用軟件及時進行剔除。通過無約束平差我們能夠得出可靠觀測量與以知點坐標、高程等信息，而后再利用三維無約束平差將各點坐標進行轉換，這時計算出的輸出成果能夠為各點坐標轉換提供依據。

2.3水下地形測量

岸邊地形測量與水下地形測量都是分別進行的，在完成各自任務后需要在測繪軟件內合并生成航道測量的成果文件。對水下地形測量一般采用的模式是“RTK+測深儀”。當測深儀的換能器在水中發出聲波，聲波遇到障礙物而反射回到換能器。根據聲波往返的時間及傳播的速度，可以求得障礙物與測深儀之間的距離。因此，與岸邊地形測量類似，水下地形施測首先要設置基準站，并將基準站架設于所布設的GPS控制網的靜態控制點上，輸入該點坐標，在設置好發射頻率后發射信號；其次流動站安箕存船上，同步測定水深以及定位，并將相關數據記錄存儲；運用成圖軟件將移動站采集的水深數據及定位數據調入井編輯成圖。

2.4儀器配備

在使用GPS靜態定位技術進行航道工程測量時，采取的相關測量設備也應具有靜態功能，例如單頻或是雙頻的GPS接收機、平差軟件等。采用具有靜態功能的雙頻GPS接收機，不僅測量精度高，而且測量所耗費時間較少，所以，在測量航道工程時選擇這種儀器設備可謂非常有必要。

（1）收集數據、傳輸。在實際進行航道測量時，首先應架設相關儀器設備，通常我們選擇位置在已知的平高點和GPS控制網點處，儀器設備架設完成后正式進行數據收集。在收集數據過程中還應安裝相關規范要求設置GPS接收機數量并確定觀測時限。同時，還應做好觀測記錄并確保記錄是詳細、清楚、完整。此外，數據收集完成后應利用讀卡器或者相關軟件將數據傳輸至計算機中。

（2）解算基線。利用相關軟件解算基線，并對基線閉合差報告進行嚴格仔細的檢查，一旦發現基線存在超限情況必須及時處理觀測數據，只有確保基線閉合差報告經檢查合格才能進行后面的工作。

（3）平差。平差所采用的方法為三維無約束平差，平差所需的起算依據應利用軟件自動選取，而后根據控制網點坐標、基線向和精度信息等計算輸出成果。平差結束后應做好平差報告，同時對平差報告進行仔細檢查，一旦發現有粗差情況應在平差時利用軟件及時進行剔除。通過無約束平差我們能夠得出可靠觀測量與以知點坐標、高程等信息，而后再利用三維無約束平差將各點坐標進行轉換，這時計算出的輸出成果能夠為各點坐標轉換提供依據。

3.利用實時動態技術進行測量

3.1實時動態技術測量特點

GPS中的實時動態技術具有省時省力、作業效率高、測量精度高、能夠全天候測量以及無須通視的特點。利用實時動態技術對航道工程進行測量，一個移動站只需配備一個操作人員便可，即便情況要相對復雜一些，也只需再增加一個繪圖人員便可，進行測量觀察時一個測點的觀測工作只需幾秒便可，且能夠全天候進行。利用實時動態技術進行測量，測量精準度高且均勻，即便存在點位誤差也不會出現傳播、積累情況。實時動態技術的通訊半徑范圍較長一般在13公里左右，在通訊半徑范圍內點與點之間無須通視，不僅為測量工作提供了便利，還降低了測量費用。此外，實時動態技術也存在一定的不足之處，主要表現為基準站與移動站之間必須存在通訊數據鏈，不然測量工作就無法正常進行。因此，針對這一情況，在利用實時動態技術進行測量時，應采取縮短基準站與移動站兩者間的距離的措施來解決問題。

3.2實時動態技術測量實施

（1）基準站設置。通常我們將基準站設置在GPS控制點上，設置完成后應將坐標點的相關信息輸入計算機中，而后根據實際情況設置發射頻率，最后對基準站進行檢查，確保能夠正常發射信號。

（2）移動站設置。完成移動站設置并確保能夠正常接收信號后進行初始化形成固定解，然后對碎部進行測量，將測量所得數據記錄并存儲在電子手簿中，最后將存儲在電子手簿中的測量數據傳入微機，利用相關圖像軟件將測量數據編輯成圖。

3.3利用實時差分技術測量

當前，我們在進行水下地形測量時主要采用利用實時差分技術進行測量。實時差分技術與實時動態技術的測量特點大致相同，只是兩者在基準站設置上所采用的模式不同，且利用實時差分技術測量得出的定位精度沒有實時動態技術高。在實時差分技術測量中通常將移動站設于船上，除了配備GPS接收機、天線等設備，還應配備數字化測深儀、換能器等設備。

4.結束語

測繪是為了更好的指導航道工程，如今，我國的航道測繪已經得到了一定的進步和廣泛的應用，并且為航道交通提供了保障和基礎。在將來還要進一步總結測繪技術的經驗，大力開發和研制新的測繪技術，從而拓展更加廣闊的應用空間。

參考文獻：

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