1.GPS技术和水下地形测量系统

GPS（Global Positioning System的缩写）即全球定位系统，目前是全球广为普及的定位手段，它以全时、全天候、准确、可靠和高效率等应用于测量领域，也是我国测绘领域最前站、最尖端、最有前途、最有吸引力的研究方向和项目。

由于全球定位系统是美国国防部主要为满足军事部门高精度导航和定位而建立的，后来才转为民用，因此，我国的GPS接收机还只能依赖进口，价格比较昂贵。南方测绘仪器公司经多年的研究和使用，推出的NGD-50实时差分GPS测量系统，即可作静态定位，又可作动态测量用。作动态测量用，该系统配备有NGD-50实时差分GPS接收机、野外测量软件和数字成图软件，可广泛应用于大比例尺水下地形测量、导航定位、港口引航、工程勘探定位等领域；作静态测量用，在加配数据采集器后可用于控制测量。在三峡工程大江截流平抛垫底施工过程中，GPS动态测量方法和静态测量方法都得到了有效的运用。

用于水下地形测量的实时差分GPS的原理是：首先需在已知坐标的地方设一基准（固定）站，用GPS接收卫星信号，监测GPS的系统误差，并按规定的时间间隔，定时地把误差校正量等数据通过无线数据链播发出去，然后，移动台利用收到的信息，对GPS观测值进行校正，以达到消除星历误差、星钟误差、大气延迟误差等公共误差，获得高精度的定位数据，同时移动台的计算机采集GPS接收机的位置数据和测深仪的水深数据，起到导航和记录数据的作用。计算机记录的数据经过处理后，数字化成图。GPS系统组成及工作原理如图6-18。

图6-18　GPS系统组成及工作原理

2.岸上数字化测图和图合并技术

岸上数字化测图：用全站仪观测，电子手簿自动记录野外观测数据。(www.daowen.com)

TCA1100电子全站仪装有伺服电机，配合360°全反射柱形棱镜，测距标称精度为10mm±2ppm，当目标运动速度不超过5m/s时，可以实现自动跟踪目标获取数据。系统组成及工作原理见图6-19。

图6-19　电子全站仪组成及工作原理

全站仪设置在岸上的已知点上，测深仪、便携式计算机置于船上，计算机运行系统外业软件控制测深仪，并通过数传设备控制全站仪。在计算机的控制下，全站仪和测深仪将同时测得的观测值送入计算机，计算机再进行数据匹配，用于测点三维坐标解算等各项处理。最后将测得的点显示在屏幕的测区图上，同时记录下有关数据。外业结束后，在室内对数据进行进一步处理，然后通过绘图仪、打印机等绘制、输出地形图、断面图及其他图表资料。

3.自动绘制断面图并进行工程量的计算

依据大江截流及二期围堰地形图，给定一定的方向，由计算机自动绘制断面图并按断面计算回填工程量。其工作流程图如图6-20。

4.LEICA DIOR3002无棱镜反射测距仪

该仪器的主要特点是不需在目标上放置反射棱镜即可测出仪器到目标间的距离，因此，将测距仪安置在经纬仪上，即可以测出人无法到达地方或危险地方目标的三维坐标。仪器在快速测量模式下的标称精度为±10mm+1ppm，无棱镜反射最大测程约350m，适于对堤头的动态变化情况进行监测。在截流时，将仪器架设在上游石渣堤上，实时监测龙口口门的宽度、水面高和堤头的动态变化情况，可避免人员在堤头的危险。