目前，湛江港30 万t级航道进行改扩建工程，该航道长度较长且离岸最远距离超过50 km。在进行水深测量时，如果采用传统的抛水位计观测潮位的方式，需要抛设3个或以上的水位计，进行高程传递且需要与周边有效的验潮站进行长时间同步观测才可满足要求，存在较大的局限性；RTK-三维水深测量虽然精度高且能获取实时数据，但受限于基准站电台信号的发射距离，流动站通常只能在20 km范围内进行作业，无法在湛江港30 万t级航道外段进行水深测量。为解决湛江港30 万t级航道潮位控制问题，满足改扩建工程质量要求，经同步观测及数据分析，PPK潮位观测技术可用于远海长航道水深测量，在湛江港30 万t级航道在进行改扩建工程中成功运用。1工程概况湛江港30 万t级航道改扩建后范围从龙腾航道入口处A30′（由30 万t级航道工程起点向外海延伸约9.2 km）起，至东头山航道折点F点南1.027 km处F′点（与30 万t级航道工程终点一致）止。改扩建后全长64.1 km，以湛江湾口门为界，分外航道和内航道，其中外航道长47.435 km，含龙腾航道外段和龙腾航道内段，其中外段航道从龙腾航道起点A30′至龙腾航道B′点，B′点长度36.2 km。湛江港330 万t级航道改扩建后范围示意图如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.F001图1湛江港30 万t吨级航道改扩建后范围示意图2PPK潮位观测技术的原理PPK（post processed kinematic）测量技术是利用载波相位进行事后差分的GNSS定位技术，属于动态后处理测量技术[1]。在测量过程中，只需保证基准站、流动站同时连续记录原始观测数据，无须在站间进行实时数据通信，因此，适合在远海地区使用。测量结束后利用IGS提供的精密星历或广播星历、原始记录数据和基准站的已知坐标，计算出基准站的相位改正数。根据GPS定位原理，基准站和流动站在一定距离范围内对定位误差具有较好的空间相关性，可以利用基准站的相位改正数，对流动站的相位观测数据进行改正，获得流动站的精确三维坐标[2]。3PPK潮位观测技术的作业方法及数据处理本项目使用2台天宝R7型GNSS接收机分别当作基准站及流动站，2台接收机均设置成静态模式，基准站的数据采样间隔设置为5 s，流动站数据采样间隔设置为1 s。基准站通过三脚架架设在已知控制点上并严格对中整平，流动站安装在测量船船顶且确保天线水平，量取天线至水面的垂直距离。开始观测时先打开基准站，10 min后带初始化完成数据稳定后再打开流动站，在进行水深测量期间确保流动站和基准站同时连续记录数据，不可中断。测量结束后先关闭流动站，15 min后再关闭基准站。将基准站、流动站采集的原始数据导出后，使用天宝的TBC软件对数据进行处理。基本步骤：（1）数据导入；（2）天线及天线类型的输入；（3）控制点信息的输入；（4）将流动站的观测基线强制连续，形成连续的轨迹；（5）基线解算；（6）导出轨迹数据（包含位置、时间及大地高潮位）。4PPK与水位计同步观测及数据分析由于压力式水位计只能记录水深变化情况，无法直接观测潮位，在进行PPK与水位计同步观测前，需先在本项目已知控制点（硇洲北港）附近安装一部潮位遥报仪，潮位遥报仪与水位计进行3 d的同步观测，即可通过平均海平面推算出抛设水位计处的实际潮位。遥报仪及同步观测点位置如图2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.F002图2遥报仪及同步观测点位置示意图4.1同步观测实施情况2020年5月8日~11日期间，进行了第一次PPK潮位与水位计潮位为期3 d的持续同步观测，PPK流动站架设在测量船“南海维护001”，测量船于2020年5月8日15：30开至龙腾航道8#灯浮（航段桩号约K15+800）以南200 m处抛锚并开始采集PPK数据。同时在该位置抛下水位计进行同步观测，采集持续时间为3 d，2020年5月11日15：30结束记录，数据采集情况良好。2020年6月6日~9日期间，第二次进行了PPK潮位与水位计潮位为期3 d的持续同步观测，PPK流动站架设在测量船“南海维护001”，测量船于2020年6月6日16：00开至龙腾航道24#灯浮（航段桩号约K32+600）以南200 m处抛锚并开始采集PPK数据，同时在该位置抛下水位计进行同步观测，采集持续时间为3日，2020年6月9日15：30结束记录，数据采集情况良好。4.2同步观测成果两次同步观测比对结果按照每5 min一次分别形成水位计观测潮位及PPK后理潮位。第一次同步观测水位计潮位与PPK潮位比对最大差值0.12 m，最小差值-0.124 m，平均差值0.05 m。第二次同步观测水位计潮位与PPK潮位比对最大差值0.149 m，最小差值-0.109 m，平均差值0.056 m。第一次PPK潮位与水位计潮位同步观测比对结果如图3所示，第二次PPK潮位与水位计潮位同步观测比对结果如图4所示，PPK潮位与水位计潮位比对如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.F003图3第一次PPK潮位与水位计潮位同步观测比对结果10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.F004图4第二次PPK潮位与水位计潮位同步观测比对结果10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.T001表1PPK潮位与水位计潮位比对观测时段潮位差平均值潮位差最大值潮位差最小值第一次0.0500.120-0.124第二次0.0580.149-0.109m4.3数据分析及结果评定根据以上同步观测成果，在使用天宝R7接收机进行PPK潮位观测期间数据连续且稳定，未出现数据中断或杂乱的情况。两次同步观测潮位差值平均值均在0.05 m左右，最大、最小差值的绝对值均小于0.15 m，差值区间在0~0.10 m的观测值占总观测值的90％左右。两次同步观测成果表明，通过R7接收机进行PPK潮位观测时，观测数据非常稳定且高程精度达到了0.10~0.15 m的等级，符合相关水深测量规范的精度要求。第一次PPK潮位与水位计潮位较差数统计如表2所示，第二次PPK潮位与水位计潮位较差数统计如表3所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.T002表2第一次PPK潮位与水位计潮位较差数统计表序号误差区间/m观测点数/个百分比/%10~0.1076190.0620.10~0.15849.9410.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.028.T003表3第二次PPK潮位与水位计潮位较差数统计序号误差区间/m观测点数/个百分比/%10~0.1081990.6020.10~0.15859.405结语湛江港30 万t级航道的外段的龙腾航道离岸距离远且长度较长，传统的潮位观测方式存在较大局限性，无法满足频繁的水深测量需求。通过2次同步观测的数据表明，PPK潮位观测技术数据的稳定性、精度均满足湛江港30 万t级航道水深测量潮位控制的要求。在今后的水深测量潮位控制中将以PPK潮位观测技术作为主要的技术手段。