河流湖泊普查测量南方方案

1、河湖普查测量产品方案一. 河流湖泊普查测量方法和GPS定位设备应用特点分析1.1河流湖泊普查的测量方法分析河流湖泊普查主要是获取河流湖泊的自然属性与资源环境特征的分布现状和变化规律，其主要内容包括：调查河流湖泊的类型、数量、流域面积、位置及其分布；调查河流湖泊岸线的长度、分布；调查河流水文特征、类型和分布；调查河流湖泊的使用现状、水资源灾害调查、水资源利用调查和水资源可再生利用调查等三个方面。河流湖泊范围大、涉及面广，同步性强的特点和其调查方法对测量手段提出的要求决定了当前河流湖泊普查的最优数据采集与定位方法必然是GPS卫星定位技术和遥感技术相结合的方式。具体的GPS卫星定位技术测量应用方案必

2、须根据这一情况制定。河流湖泊的勘测范围广，填图比例尺大（主要在1：1万和1：5万），其调查方法与技术路线中的定位与数据采集方法具体归纳有如下：对于有居民的河流湖泊区域：1对河流湖泊的沿岸线进行沿岸踏勘与填图测量，尤其要用GPS进行沿岸观测点与特征点的高精度定位静态（含快速静态）测量，以满足遥感影像验证、定位校正和几何配准的规范要求。2用RTK系统配合测深仪进行水上和沿岸地形地貌的高精度测量和水深的确定。3用DGPS定位手段进行河流湖泊的类型分布和水资源情况调查。对于无居民的河流湖泊区域：1对于一般性无居民河流湖泊区域，在遥感的基础上进行现场的踏勘填图，采用DGPS对沿岸地物特征点、典型类型及界

3、线、开发活动情况进行高精度定位，并满足遥感影像验证、定位校正和几何配准的规范要求。2对于专项性无居民的流域除完成沿程勘测和填图外还要求对特征基点进行DGPS测量及标记。对以上河流湖泊普查的GPS测量方式进行分析、总结并结和具体的测量手段，可以把河流调查测量工作情况显示如下表1-1所示：表1-1河流调查测量工作分类表序号项目测量工作内容精度要求1河流湖泊沿线布设高精度的控制基点测量根据调查区域内的河流湖泊分布，结合工作的具体情况布设永久性的河流测量基点，为其后的遥感像控点和水上测量小区域测量提供起算点，使用静态与快速静态模式。达到国家控制测量的标准，点位高程精度在10-20厘米级。2水上测量与小

4、区域测量在控制点的基础上完成的水上与小区域。使用RTK。局部与小区域测量在10厘米。3手持机测量进行无居民区域的像控测量与水资源分布、类型测量。亚米级注：在选择GPS设备时必须有效、合理的满足海岛调查的测量任务的具体工作要求。1.2 GPS测量设备应用特点分析河流湖泊普查的工作量和精度要求决定了只有使用测量型的GPS设备才能高效、准确的完成此项调查的测量工作。GPS定位技术与常规测量技术相比具备以下特点：1观测站之间无需通视。GPS测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30%50%），同时也使点位的选择变得甚为灵活

5、。不过也应指出，GPS测量虽不要求观测站之间相互通视，但必须保持观测站的上空开阔（净空），以使接收GPS卫星的信号不受干扰。2定位精度高。现已完成的大量实验表明，目前在小于50KM的静态基线上，其相对定位精度可达到12x106，而在100KM500KM的基线上可达到。而在动态测量时在20K以下RTK精度可以达到CM级，一般的RTD精度亚米级。3观测时间短。静态定位方法完成一条基线的相对定位所需要的观测时间，根据要求的精度不同，一般约为13小时。为了进一步缩短观测时间，提高作业速度，近年来发展的短基线（例如不超过20km）快速相对定位法，其观测时间仅需数分钟。4提供三维坐标。GPS测量在精确测定

6、观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。5操作简便。GPS测量的自动化程度很高，在观测中的测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取仪器高、监控仪器的工作状态和采集环境的气象数据，而其他观测工作，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均有仪器自动完成。另外，GPS用户接收机一般重量较轻、体积较小，例如南方的S-86双频GPS接收机，重量约为1.25kg，体积约为3500cm3因此携带和搬运都很方便。6全天候作业。GPS观测工作，可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般也不受天气状况的影响。二. 河流湖泊普查南方GPS产品方案2.1方案概述本方案是根据GPS定位技术在野外净空的环境下测量时快速

7、、准确、高效的特点，及GPS设备的精度、价格，考虑到河流湖泊普查测量工作的具体情况，从调查、测量需要的方便、可靠、可行性出发，以GPS测量规范为依据制定的本方案。如下表2-1：表2-1 南方灵锐S86RTK+S750G2G2+ SDE-28测深仪 测量项目说明备注设备准备大范围控制点测量双频GPS静态采集，提供高精度的控制测量。可在测量某区域前完成，也可以在河湖调查测量后进行双频GPS接收机，如S86局部RTK方式湖泊水深等湖泊信息测量采集厘米级三维坐标，为相关软件提供地形图，三维建模基础数据内置发射电台，灵活完成作业模式转换，无需大电瓶S86 RTK+数传电台+S750G2+SDE-28测深

8、仪2.2方案描述常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。 在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于

9、运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。RTK测量系统通常由三部分组成，即GPS信号接收部分（GPS接收机及天线）、实时数据传输部分（数据链，俗称电台）和实时数据处理部分（GPS控制器及其随机实时数据处理软件）。如图2-1：图2-1 RTK作业示意图1.方案配置方式：RTK测量方式，一般 由：1台（套）基准站+A（A=1N） 台套移动站组成。也就是，其中基准站架设在某一地方，固定不

10、动，连续采集卫星历元数据，并通过电台（或者无线通讯网络，如GPRS或者CDMA）向外发送差分数据，N台套的移动站，则可以通过主机内置的接收电台接收基准站发射的差分数据，完成RTK的解算。在移动站所配置的移动站控制手簿上，会配有相关的各种测量软件，通过软件，可以得到高精度的测量坐标值，精度一般为动态平面1cm，高程2cm。当然，针对南方S86 RTK产品来说，它也是双频接收机，在做动态的同时，可以进行静态数据的采集。这样的话，在完成外业RTK测量的同时，也完成了静态数据的采集，内业通过相应的静态基线处理软件和网平差软件，可以得到更高精度的测量值，平面5mm，垂直10mm。2.数据通讯方式的选择常

11、见的 RTK通讯方式有以下几种：数传电台、GSM数据服务、 GPRS/CDMA传输。 （1）、采用无线电台通讯:这是目前最常见的 RTK通讯方式。RTK系统的数据传输多采用超高频（UHF）播发差分信号，其特点为：直线传播、传播距离短、绕射能力很小、噪声小、无盲区。而在测绘领域的 RTK应用中，无论单频或双频 RTK系统，当前国际上都采用 UHF电台播发差分信号，其频率大约为 450470MHz，通道传输速率：9600bps。根据电磁波理论，它的传输属于一种视距传输（准光学通视），其最大的传输距离是由接收天线的高度、地球曲率半径以及大气折射等因素决定的。目前，国内一些专业测量仪器生产公司，如南方

12、测绘仪器公司生产的适合专业的GPS RTK所使用的电台，型号：GDL-25，射频输出功率： 10W/25W （可切换）其作用距离，半径一般可以达到典型值20-35KM。（2）、GSM数据服务：GSM数据服务是指利用手机拨号连接实现的数据交换业务，需要基准站和流动站都有具备数据传输功能的手机和开通数据传真业务的 SIM卡，拨号方式跟平时用手机打电话差不多，接通后即可建立数据通道，实现数据传输。这种方法的优点就是只要有手机信号的地方均可使用。使用 GSM数据服务的缺点是只能一对一的通讯，即只能支持一个流动站。( 3)、GPRS/CDMA传输：这种方式相当于在 INTERNET网络上传输数据，即将电

13、台数传移植到移动 Internet网络，基准站将 RTK差分数据发送到网络服务器，服务器再将数据发送到流动站。使用这种方式通讯需要架设一个服务器。其相对于 GSM通讯的优点是：可以实现一对多的通讯，只要能够访问网络服务器就能读取基准站数据，且只是在数据传输的时候才收费，相对于 GSM通讯来说相当便宜。对于本方案， 可以使用南方S86的双功发射模式（如图2-2），即基准站在使用电台发射的同时，也可以通过通过GPRS/CDMA传输。此种配置，优势明显。既保证了作业的可靠性，又可以有效的延长作业距离，当使用电台通讯方式距离受到限制的时候，无法满足超过电台有效覆盖范围的测量后，在移动站部分，可以方便的

14、切换到GPRS/CDMA传输通讯方式下作业，以满足更长距离的测量工作。图2-2 S86基准站架设图3. 方案电源问题的解决野外测量条件简陋，环境艰苦。特别是某些无人区，电源问题尤为重要，常规测量办法，供电时一大问题，采用此方案，RTK系统和SDE-28测深仪部分的供电，可以普通的汽车蓄电瓶解决，只要有汽车，就可以随时充电，可靠，易行。2.3方案的实施步骤1、可以在所要测量区域内，先布设满足要求的基站点，以便架设基准站，并且能够作为后续测量调查的基点。布点原则，应以全球定位系统（GPS）测量规范GB/T 18314，和河湖普查测量的相关依据为参考依据。2、基站点布设好后，在实际测量的时候，可采用

15、：“基准站+外挂数传电台+超出电台覆盖范围后连续搬站”的方式作业。沿测量区域布设的基站点，架设基站，在基准站覆盖范围内采用一台或多台移动站作业，超出基准站数传电台的通讯覆盖范围后，可以搬站到相邻的另一基准点架设基准站，再次进行作业。如此循环。对于面积较大的所需测量区域来说，可采用环形模式进行布点测量。如下图2-3所示：编号处小圆表示基准站架设位置，大圆为该基站覆盖范围。分别在1、2、3.号处架设基站，测量整个区域。 对于在区域中央部分，架设于岸上基准站无法覆盖的区域，若有小岛屿就在岛屿上架站，若没有，可以找水浅处打桩，将基准站主机架设于桩上，在桩附近停小艇供电，建立基准站，实现第一步所述作业。

16、对于，面积较小，或者条状区域来说，如图2-4，则可以沿线布设基准点，架设基站，完成测量工作。 图2-3 图2-4 3、测量数据的采集和数据最终的统一依据河湖调查测量的具体情况，在前期数据采集的时候，可以先进行测量，直接采集WGS-84坐标，即B,L,H值。如果需要转换到全国统一或者当地的绝对坐标系，则可以通过以下方法得到：待全部测区测量完成后，在基准点上，将基准站所采集的静态数据联测所需要转换的坐标系中的已知点，进行静态数据网平差解算。 求出测区内转换参数，如七参数。依据求得的某一区域的转换参数，对所测量的原始数据，BLH值进行数据转换。最终，将所测量的数据，转换归化到某一统一、指定的坐标系统

17、中。2.4方案组成产品及介绍 可采用以下硬件产品，进行方案实施：S86 双频RTK ：用作基站和流动站 接收机。数传电台 ：用于差分数据传输。S750G2 ：RTK的配套采集手簿，也可以做河湖信息数据采集工具。SDE-28测深仪 ：用于河湖的水深数据采集。相关软件：如工程之星，测图之星，导航之星，自由行-水深测量软件其他附件，如汽车蓄电瓶，测量脚架等。2.4.1 S86 GPS测量系统特点 S86结合了最新的GPS RTK接收机的先进技术并以灵巧的外观造型、真正全无线设计给您带来轻松的测量模式。S86 RTK的软件系统在继承前期软件多样化、方便性、强大操作功能的同时不断细化软件的功能，针对不同

18、的测量应用量身定做最人性化的软件方案。“工程之星”“电力之星”“测图之星”，让测量更有针对性。如图2-4，图2-5。1.产品主要特点：（1）内置双电池组可保障内置电台连续10小时超长时间供电，电池固化在主机内，主机充电无须拆装，提供最可靠的电源保障； （2）S86主机采用最新的ARM9内核的CPU、速度高达400Mhz，内存更大、处理速度更快、实时性更高；采用实时、多任务的嵌入式操作系统，功能更强大，采用标准的兼容的磁盘文件系统、更稳定、更可靠，数据文件管理和维护更方便。（3）S86实现了核心数据链技术的又一次飞跃，实现了发射电台内置，中置UHF接受天线使天线电磁中心和双频天线电磁中心相融合，

19、减少电子串扰的同时提高设备在复杂电磁环境下的抗干扰能力。同时仍能够满足典型作业距离内的测量作业，使得基准站摆脱沉重的电瓶和线缆，真正的实现一体化全无线作业（4）集成一体化设计，高品质液晶屏实时显示，语音提示，操作更便捷；坚固的全合金外壳，防震抗冲击，防尘、防水、防腐蚀设计，结构更科学，屏蔽更安全（5）S86实现电台内置的同时， 集成了网络CDMA/ GPRS模块，移动站任意切换，可以利用手机网络实现更远距离的作业梦想。2.产品技术指标：精度指标：静态平面精度：3mm+1ppm静态高程精度：5mm+1ppmRTK平面精度：1cm+1ppmRTK高程精度：2cm+1ppm码差分定位精度：0.45m

20、（CEP）单机定位精度：1.5m（CEP）GPS部分带有SBAS星站差分功能2854通道的接收机，预留72通道升级包括：14通道GPS L1+2通道SBAS14通道GPS L2通道12通道GLONASS L1通道（支持）12通道GLONASS L2通道（支持）数据更新率：5Hz（可达到20Hz）物理参数：尺寸：158mm X 158mm X 78mm重量：1.2 kg工作温度：-45摄氏度至 60摄氏度 存储温度：-55摄氏度至 85摄氏度 低功耗：2W2.4.2 S750G2 GPS测量系统特点1.S750G2产品特点：（1）专业测量型GPS天线、定位主板，精确稳定（2）双通道跟踪SBAS卫

21、星，单机既可高精度定位（3）自动切换的外接天线，方便对中点位静态测量（4）内置高品质蓝牙，可作为RTK的手簿使用（5）可在强日光下读写的大屏幕彩色液晶，TFT触摸屏，（6）NMEA0183国际标准定位格式输出（7）高端的系统硬件，运行快速稳定（8）一体化三防设计，可拆卸全天用锂电，野外性能卓越（9）内置310万摄像头、LED补光灯2产品技术指标系统： 操作系统：Microsoft Windows Mobile 6.5处理器：Intel PXA-310 624MHz XScale, 32 bit RISC CPU内存储器：256MB RAM /256MB M-System闪存、SD记忆卡扩展槽

22、640x480分辨率，3.7英寸Full VGA彩色液晶显示器TFT触摸屏，强光下可读写全数字键盘录入，软键盘字符录入标准蓝牙GPS指标: 接收机:L1， 12通道，并行跟踪（双通道SBAS跟踪） 实时差分改正：亚米级（CEP）（外部源修正或SBAS）后差分处理：亚米级（CEP）静态：水平5mm+1ppm，高程10mm+1ppm(典型值要求最少能锁定5颗卫星，PDOP小于6，SNR最小值为39dBHz，且有合理的多路径条件等)2.4.3 DES-28数字化测深仪特点 SDE-28型测深仪 换能器（探头）南方SDE-28型测深仪是现在最流行的新一代便携式数字化、电脑化产品，是集水深测量、软件图形

23、导航、定位数据、水深数据采集功能一体化的水上测量设备。它经历了南方公司两年多的研发过程，经多方面、不同水域、海区的测试、改进和完善，以其技术先进、性能稳定，操作简单、携带方便、价格合理而得到一致好评，是一款性价比极高的新产品，也是南方公司今年推出的又一款精品。本机自带12.1英寸彩色触摸式显示屏，可外接键盘、鼠标操作或点击屏幕操作，内嵌WINDOWS XP操作系统，CPU主频：668MHZ，内置1G海量电子存储器，能与任何厂家的GPS连接和定位测量，可安装、运行不同软件商提供的水上测量、导航软件实施外业测量，设备兼容性强，抗震、防水性能好，是一款海洋、江河、湖泊水深测量和港口、航道疏浚工程测量

24、的理想设备。1.特点：（1） 不锈钢的外壳，使主机更结实更可靠（2） 主机内嵌WINDOWS XP操作系统，系统可一键快速恢复（3） 自带12.1英寸彩色触摸式显示屏，可外接键盘、鼠标操作或点击屏幕操作CPU主频：668MHZ，内置2G（可选配4G）海量电子存储器（4） 兼容性强，能与任何厂家的GPS连接和定位测量，可安装、运行不同软件商提供的水上测量、导航软件实施外业测量（5） 测深数据和图像同步实时记录，可完美再现和快速打印（6） 主机的低功耗密封设计，即保证防水，又有效解决了散热（7） 180度可调牢固支架，保证外业测量的最佳视觉效果2.性能与技术指标：工作频率：200KHZ发射角度：7度发射功率：200W 分高、低、自动可选；声速范围：13001650 测量深度：0.30m300m测深精度：1cm+0.1%h吃水范围：0m9.9m分 辨 率： 1cm供电方式：直流9-25V（12V铅酸电池适用）或交流220伏两用；功 耗：小于25WI/O接口：2个COM口、2个USB口、一个打印并口；内置存储器容量：2GB（可根据客户要求配置4G的）；串口输出：仿真多种格式，波特率可调；数据回放和打印功能，测深数据和图像同步记录，具有