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影响水深测量精度的几种因素及控制方法

RTK-GPS无验潮技术是进行水深测量的主要技术，从而使得水深测量变得

简单、轻松、方便、高效、快捷、经济等，所以这项技术已经得到了非常广泛的

应用。这篇文章结合了本人多年的实践经验，论述无验潮水深测量的过程中影响

测量精度的几种因素，并且提出了相应的控制方法。

标签：RTK技术；影响因素；控制方法；测深仪

1.引言

由于目前很多沿海地区或靠水经济发展十分的迅速，引发了人们对水资源探

索的热情和需要，关于水下地形的测量过程当中，水深测量的精度是我们当下讨

论的一个重要问题。现在水深测量大多采用RTK无验潮技术，这种技术虽然工

作效率和精准度上有了明显提高，但是想要得到十分精确地测量结果还需要控制

很多不利的因素。水深测量的精确度主要是由测量点的水深测量精度和定位精度

所决定的，而这精准度必须要能够满足行业标准、国家标准和特定测量项目的精

确度的一系列要求。

2.无验潮测深工作原理

现在港口工程的测量图的图载水深都是对于同一个深度基准面而言，我国一

些海域测深普遍采用的是当地理论上的最低潮面为测量的深度基准面。常规验潮

测量深度时，实际测量水的深度要减去测量基准面以上的测量深度，这又叫做水

位改正，所以测量水的深度时都要进行验潮过程。无验潮测深技术由RTK结合

测深仪合作工作。而RTK是通过载波相位差分技术来获取三维的坐标X，Y和

H，而且精确度可以达到厘米级别。RTK技术不仅定位精确度高能够有效得保证

更大比例尺得测图的精度以外，而且测得的第三维坐标的精确度也能够达到厘米

级别，厘米级别完全能够满足港口水深测量的现实需求。而RTK定位天线中心

高程h是从水下深度基准面起算的相应高程，其通过对已知高程的控制点上进行

比测来求得转换参数换算后的高程。RTK測深仪是通过对换能器探头上加载的

脉冲声波信号来测量换能器到海底得深度，再通过运用简单的数学计算来得到测

量点海底的水深。RTK技术的工作原理如下图所示，把RTK天线直接安装到测

深仪换能器的杆顶上面，并且保持天线的中心和换能器杆在一条垂直线上。RTK

天线的中心到测深仪换能器的底部的垂直距离设为h1，而测深仪换能器的底部

到海底的垂直距离设为h2，从而得到P点得高程H=h-h1-h2。在水的深度测量

得到的高程的负数通常被称为水深。

RTK技术的工作原理图

但是在实际测量水深度操作中，诸多的因素会制约着测深的精确度，那么我

们应该如何的去尽量的避免这些不利的因素和如何对这些不利因素来进行控制

成为了本文探讨的主要问题。本文结合了RTK技术的工作原理和现实工程的实

践来探讨RTK技术中影响测量精确度的几个主要问题并提出了一些控制的方

法。

3.影响测量精确度的因素和控制方法

3.1基准台和船台天线

基准站架设定基准台的位置以及基准台和船台天线的设置等一系列因素都

有可能影响到定位的精确度，如果基准台和船台天线设置出了问题或其摆放位置

不好，其接受卫星传来的数据就会出现偏差，应此很有可能影响到水深测量的精

准度。因此基准台的设定必须要求通视非常良好，其周围视野开阔有条件时应该

把其尽量设在高的建筑物上面，而且视场障碍物的仰角不应该大于10°，从而便

于更加有效的接受到卫星传来的有效数据，进而进行更加有效的计算，为流动站

能够接受到准确的数据打下良好的基础，提高定位测量的精准度。基准台应该避

开强磁或者强电信号的干扰，其到变电站、高压线、无线电信号发射等设备的距

离应该大于100米，否则很有可能影响到卫星发布的数据输入基站或者影响到流

动站接收到基站传出测量数据的精准度。

3.2换能器杆的安装

因为换能器杆连接换能器和RTK天线，换能器杆如果安装的不垂直，形成

的偏角将会导致测深仪测量的水的深度值具有系统性的误差，同时，由于RTK

天线不完全垂直而使RTK测量的高程比实际值小，也产生了系统性的误差。

而且根据理论知识的计算，我们可以得到由于换能器的安装不完全垂直而形

成的偏角越大，测量的理论水深就会越深，则测量水的深度值比实际值大，水深

偏差就会越大。所以测深应该在风浪较小的天气下进行工作，而且测深时应时刻

的注意换能器杆的安装设置，保证其垂直方向且保障