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水路运输是全国交通网的重要组成部分,长江更是我国的主要运输河流。作为航道建设与维护工作的基础,航道测绘工作的重要性越来越凸显。相比较传统有验潮方法,无验潮水深测量减弱了人工因素的干扰,提高了成果的可靠性,减少了验潮站的建设与维护的成本,节省了人力与财力的支出。本文基于现有的仪器设备,二次开发并构建了一套完整的基于网络RTK的无验潮水深测量系统。在长江典型江面上进行了方案测试与精度评定,并与传统有验潮方法进行了分析比较。本文的主要研究内容与成果总结如下:(1)阐述了长江江苏段水深测量的重要意义。包括水深测量与定位手段的发展状况,无验潮水深测量方法的发展及应用,以及区域似大地水准面精化的发展及现状。简单介绍了基于JSCORS的网络RTK定位系统的组成和定位原理,以及无验潮水深测量的原理与优势。(2)基于现有的仪器设备,二次开发并构建了一套基于网络RTK的无验潮水深测量系统。详细介绍了该系统外业数据采集和内业数据处理的流程,其中涉及到高程基准的转换,比较分析了三种高程拟合模型的优缺点,考虑到长江江苏段的地形特征与走势,采用分段二次曲面结合BP神经网络的模型进行高程拟合。(3)深入分析了本文构建的无验潮水深测量系统的误差来源。主要有网络RTK测得的WGS84大地高误差、似大地水准面精化的误差、换能器安装偏差及船体倾斜、测深延迟效应等。实验验证了JSCORS系统平面精度优于3cm,高程优于5cm的定位精度。采用本文提出的分段二次曲面结合BP神经网络的模型进行高程拟合,模型最终的内符合精度指标为±1.84cm,外符合精度指标为±1.95cm。并用现有控制点资料对模型进行外部精度测试,高程转换误差值为3.95cm,说明本文构建的高程拟合模型总体精度良好,满足无验潮水深测量水位误差小于10cm的精度要求。(4)设计具体实验,通过在长江典型江面上外业采集数据,内业数据处理分析,来检验本文构建的无验潮水深测量系统的精度。详细介绍了无验潮水位的生成以及有验潮/无验潮方法处理数据得到水底高程的流程。无验潮水位与验潮站水位相比,水位互差波动在15cm之内,平均值为6.6cm;水底高程互差的抖动范围大致在25cm之内,平均值为7.6cm。说明有验潮/无验潮两种水下地形内业处理结果具有较好的一致性,该无验潮水深测量系统的精度满足《水运工程测量规范》小于20cm的精度要求。本文所构建的无验潮水深测量系统能在内河航道推广普及应用。