GNSS高精度动态测高模式支持的水下地形测量

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在中小型水深测量项目中,水深测量成果需要经过一系列的改正与归算,而水位与动态吃水改正是两项不可忽视的环节。水位改正普遍采用一点带面,根据验潮站数据,利用数学模型推算测区某点水位;而动态吃水则利用经验公式用船舶的动态吃水代替换能器处的动态吃水,从而实现改正;这对海道测量和船舶通航安全具有积极作用。但它们仍存在以下问题:水位和动态吃水与测深点不同步,存在模型误差;后者改正精度低、操作复杂、成本高,前者在地形复杂、远离陆地、大流速大落差区域也存在类似问题。本文探讨了基于随船GNSS大地高的动态吃水与水位改正方法,首先将GNSS天线大地高转换至换能器中心,而后通过小波分析滤除波浪引起的高度变化,并进行傅里叶拟合及平移计算得到大地高水位,分离波浪与水位的影响后即为动态吃水;接着将大地高水位与附近验潮站水位进行最小二乘拟合,得到测区相对某一基准(平均海平面、1985国家高程基准或深度基准面)的水位。该方法在实施水深测量过程中与常规基本无异,仅需少量几处短时间的漂泊测量。实验表明,采用随船测量的GNSS大地高计算动态吃水与水位精度可达厘米级,满足IHO规范要求,显著提高了水深测量的精度。另外,计算得到的动态吃水和水位值与测深点一一对应,且该方法显著的扩展了单验潮站水位的控制距离,实现了小区域的潮高基准面传递。
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