仪器参数设置 三 、 测量之前应对仪器进行 相 关 参 数 设 置 ， Ｇ Ｐ Ｓ除了参考站和流动站
还要确保 流 动 站 与 Ｐ 并 的一般设置外 ， Ｄ Ａ 通 信 的 端 口 处 于 打 开 状 态， 。 测深仪需输人吃水深度 、 设置历元输出速率 ， 一般为 ０． 声速 以 及 选 １ Ｓ 而声波在水中的传播 择合适的量程档位等 。 吃 水 深 度 可 以 直 接 量 取 ， 速度 ， 随海水的温度 、 盐度 和 水 中 压 强 而 变 化。 在 海 洋 环 境 中， 这些物 ／ ， 声速也越大 。 常温时海 水 中 的 声 速 的 典 型 值 为 １ 淡 理量越大 ， ５ ０ ０ ｍ ｓ ／ 。所 以 在 使 用 回 声 测 深 仪 之 前， 水中的声速为 １ 应根据当时水 ４ ５ ０ ｍ ｓ 域的物理特征对仪器声速值加以校正 。 在Ｐ 不同的数据 处 理 软 件 参 数 设 置 也 不 尽 相 同 ， 但大同小 Ｄ Ａ 中， 、 异 。 以笔者所用的 ｃ 首先设置正确的 Ｇ 测深 ｂ Ｇ Ｐ Ｓ Ｓ ＨＣ Ｅ 软件为 例 ， Ｐ Ｓ 仪类型及二者与 Ｐ 设 置 包 括 波 特 率、 字节长度等在内 Ｄ Ａ 的通 信 端 口 ， 的通信参数 ， 其 次 选 择 正 确 的 参 考 椭 球、 坐 标 系 等， 最后还有水面至 数据的记录间距等 。 一 般 而 言 ， Ｇ Ｐ Ｓ 天线距离 、 １： ２ ０ ０比例的水下地形 测量中 ， 数据记录间距 ２ 其他比例地形测量可以 适 当 加 大 ， ｍ 就能满足 ， 但笔者建议依旧选择 ２ 因为地形点 越 密 集 形 成 的 等 深 线 就 越 能 真 实 ｍ， 地反映地形状况 ， 在形成等深线之后 再 按 照 一 定 的 密 度 过 滤 数 据 即 可 。 这样既可以绘制更加接 近 真 实 状 况 的 等 深 线 ， 又能避免过分密集的数 据点 。
摘 要】 随着我国 Ｇ 水下测量技术也随之取得了相应的进步 ， 而且已趋于成熟 ， 基本上定型于 “ 含数据 Ｐ Ｓ 技术的不断快速发展 ， Ｇ Ｐ Ｓ＋ 计算机 （ 【 处理软件 ） 的测量模式 ， 本文就其基本原理 、 仪器设备及工程实践中的注意事项做一简单阐述 ， 并结合工程实例说明了 该 模 式 在 实 际 应 用 ＋ 测深仪 ” 中的可靠性 。 【 关键词 】 Ｇ Ｐ Ｓ 技术 水下地形测量
力划的木船在航行过程中 ， 尤 其 是 在 有 风、 有 水 流 的 情 况 下， 船体摇晃 甚至测深仪都无法 收 到 反 射 回 来 的 信 号 ， 而 不 能 测 出 数 据， 因此 剧烈 ， 测量误差太大 ， 成果不 可 靠 。 而 海 上 测 量 ， 由 于 波 浪 较 大， 一般的船只 不能平稳航行 ， 最好选用专业的测量 船 ， 而且船载仪器可以实时记录船 体不同方向的倾斜角度 ， 故即使风浪 较 大 船 体 有 适 当 摇 晃 时 ， 也能通过 船体倾斜改正来得到可靠的数据 。
水下地形测量基本原理 一 、 １． Ｇ Ｐ Ｓ 定位技 术 。Ｇ Ｐ Ｓ即全球定位系统（ Ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｓ ｓ － ｇ ｙ
， 基本原理是卫星不问断地发送自身的 星 历 参 数 和 时 间 信 息 ， 用户 ｔ ｅ ｍ） 利 用 测 距 后 方 交 会 原 理， 计算出接收机的三维坐 接收 到 这 些 信 息 后， 标、 运动速度和 时 间 等 信 息 ， 从 而 进 行 起 到 定 位 和 导 航 的 作 用。 目 前 为了得到更 高 的 定 位 精 度 ， 通常采 Ｇ Ｐ Ｓ 系统提供的定位精度优于 １ ０ ｍ， 将１台 Ｇ 根据 用差分 Ｇ Ｐ Ｓ 技术 ： Ｐ Ｓ接 收 机 安 置 在 基 准 站 上 进 行 观 测， 基准站 已 知 精 密 坐 标 ， 计算出基准站到卫星的距离改正数， 并由基准站 实时将这一数据发送出去 。 用户 接 收 机 在 进 行 Ｇ 也接 Ｐ Ｓ观 测 的 同 时， 收到基 准 站 发 出 的 改 正 数 ， 并对其定位结果进行改正， 从而提高定位精 伪距差分和载波相位差分 ， 后者的定 位 度 。 差分 Ｇ Ｐ Ｓ 主要分为 ２ 大类 ： ， 精度较高 （ 可达 厘 米 级） 通 常 用 于 高 精 度 的 测 量 工 程 和 研 究 中 。Ｇ Ｐ Ｓ 卫星发射 ２ 种频率的载波信号 ， 即频率为 １ ５ ７ ５． ４ ２ＭＨ ｚ的 Ｌ １载波和频 率为 １ 这 ２个载波上调制有测距码、 伪随机噪 ２ ２ ７． ６ ０ ＨＭ ｚ的 Ｌ ２载波， 声码 、 导航信息等 。Ｇ Ｐ Ｓ 接收机按接受的载波 频 率 可 分 为 单 频 和 双 频 ， 单频接收机只能接收 Ｌ 双频接收机可以同时接收 Ｌ １ 载波信号 ， １、 Ｌ ２载 波信号 。 利用双频对电离 层 延 迟 的 不 一 样 ， 后者可以消除电离层对电 磁波信号延迟的影响 ， 而且 通 过 在 ２ 个 频 率 上 观 测 可 以 加 速 整 周 模 糊 度的解算 。 测深仪工作原理 。 测深仪 是 一 种 单 波 束 测 深 设 备 ， 工作原理是利 ２ ． 用换能器在水中发出声波 ， 当声波遇到障碍物而反射回换能器时 ， 根据声 波往返的时间和所测水域中声波 传 播 的 速 度 ， 就可以求得障碍物与换能 可 分 为 单 频 和 双 频。 单 频 测 器之间的距离 。 按照使用声 波 频 率 的 个 数 ， 深仪仅用于一般的水深测量 ， 双频 测 深 仪 可 以 同 时 测 量 淤 泥 表 面 深 度 和 从而获得淤泥厚度 ， 故后者还可以用于淤泥土方计算 。 积岩深度 ， ３． Ｇ Ｐ Ｓ Ｒ Ｔ Ｋ 技术在水下地 形 测 量 中 的 应 用 。 所 谓 水 下 地 形 测 量 ， 就是利用测量仪器来确定水下地形点的三维坐标的过程 。 在 “ Ｇ Ｐ Ｓ＋ 计 含 数 据 处 理 软 件） 的 测 量 模 式 中， 通过 Ｇ 算机 （ ＋ 数 字 测 深 仪” Ｐ Ｓ的 ， 即 实 时 载 波 相 位 差 分 技 术， 是实时处 Ｒ Ｔ Ｋ 功能 （ Ｒ ｅ ａ ｌ Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｋ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ 理两个测点载波相位观 测 量 的 差 分 方 法 ） 获得水面点的平面坐标及高 通过测深仪获得该点处的水深， 最终解算出与该点垂直对应的水下 程， 地形点的三维坐标 。
百论坛

浅析水下地形测量的原理与 Ｇ Ｐ Ｓ 测量技术
孟维灿 云南建工水利水电建设有限公司