gps在变形监测方面的应用

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1、GPS在变形监测方面的应用青海省地矿测绘院81000摘要：伴随着科学技术的不断进步的同时，也促进了变形监测手段的快速更新。而今，全球定位系统GPS，以其连续、实时、高精度以及全天侯测量等独特的优点，在各类变形监测技术中得以广泛应用。木文就GPS变形监测技术在当前的运用现状及其发展趋势展开探讨，并对其存在的问题做了总结分析。关键词：GPS技术；变形监测；精度全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)是甲事部门应用的一套导航与定位系统，最先使用的是在上世纪七十年代的美国，美国在这一系统的研制和使用方面，一直处于世界领先地位。可以说，在卫星导航

2、和全球定位方面,GPS目前仍然处于非常先进的水平，通过卫星定位，并借助无线电传输，可以实现全方位、不间断的精度导航，在三维空间内，实现对目标的追踪。GPS系统还有着十分优秀的抗干扰能力和保密性，近些年来其应用范围不断扩展，已经从最初的军事领域，向民用领域转换。GPS定位技术的H益成熟，为测绘定位技术带来了很大的影响。在测角、测距以及水平测量方面，GPS定位系统的优势正在日益显现。一、GPS变形监测概述变形监测指的是对工程建筑物的地基沉降情况、发生位移以及整体的倾斜度等的变形状况进行监测。其关键也在于捕捉变形的敏感部位，以及各观测周期间的变形观测点的变形信息。变形监测

3、过程中，如果其观测的变形在一定的限度之内，则被推断为正常变形情况，但是如果其变形超过了界定限度，就影响了建筑物的正常使用，预示将有可能带来安全危害。故在这样的情况下我们可知道，变形观测是具有高精度要求的。但是其高精度主要取决于建筑物设计中允许变形值的大小及其观测的0的。二、GPS变形监测的优势1.测站间无需保持通视由于GPS定位时测站间无需保持通视，从而可使变形监测网的布设更为自由、方便，并可省去不少中间传递过渡点，节省大量费用。2.能同时测定点的三维位移采用传统方法进行变形监测吋，平面位移通常是采用正锤线、倒锤线、边角导线、方向交会、距离交会和全站仪极坐标法等方法

4、来测定的，而垂直位移则一般采用精密水准测量、液体静力水准测量、倾斜仪等手段来测定。水平位移和垂直位移的分别测定不仅增加了工作量，而且监测的吋间和点位也不一定一致，从而增加了变形分析的难度。3.全天候观测GPS测量不受气候条件的限制，在风雪雨雾中仍能进行正常观测。配备防雷电设施后变形监测系统就能实现全天候观测。这一点对于防汛抗洪、滑坡、泥石流等地质灾害监测等应用领域来讲显得特别重要。4.易于实现全系统的自动化由于GPS接收机的数据采集工作是自动进行的，而且又为用户预留了必要的接口，故用户可以较为方便地把GPS变形监测系统建成无人值守的自动监测系统，实现从数据采集、传输

5、、处理、分析、报警到入库的全自动化。有必要吋，用户可以很方便地从控制中心的办公室中来观看每台GPS接收机的板面信息，也可以在办公室中发布命令来更改数据采样率、吋段长度和截止高度角等设置。这对于长期连续运行的监测系统是很重要的，可降低监测成本，提高监测资料的可靠性。5.可消除或削弱系统误差的影响在变形监测中关心的是在两期变形监测中所求得的变形监测点的坐标之间的差异，而不是变形监测点本身的坐标。两期变形监测中所含的共冋的系统误差虽然会分别影响两期的坐标值，但却不会影响所求得的变形量。也就是说在变形监测中，接收机天线的对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高的误差等并不会

6、影响变形监测的结果，只要天线在监测过程中能保持固定不动即可。三、GPS变形监测的应用1.GPS在大坝监测自动化系统中的应用大坝变形监测包括水平位移、垂直位移（沉陷）、挠度、倾斜、表面接缝和裂缝监测。水库或水电站的人坝由于水负荷的重压可能引起变形，需要对大坝的变形进行连续而精密的监测。GPS精密定位技术与经典测量方法相比，不仅可以满足大坝变形监测工作的精度要求（1.0〜0.1）×10-6,而且更有助于实现监测工作的自动化。2.GPS用于地面沉陷的监测地下煤炭、石汕和天然气的开采，引起了许多矿区的地面沉降；由于过量地抽取地下水，也使许多城市的地面，产生了显著

7、的沉陷。矿区地面形变测量包括矿区地表移动、露天矿边坡移动测量等。其测量的最终0的是通过不同观测吋间测定的地面点的水平位置和高程，进行分析对比，得出地面点位的水平位移与沉降数据，进行变形分析与预测。使用GPS测量技术对上述沉降现象进行监测是经济而有效的。GPS测量不要求相互通视，且速度快，作业灵活，显著地提高作业效率。监测地面的垂直位移，无需将GPS测量的大地高程进行系统的转换，不仅简化了计算工作，同吋也保障了观测精度。3.GPS用于高层建筑物监测高层建筑物动态特征的监测对其安全运营、维护及设计至关重要，尤其要实吋或准实吋监测高层建筑物受地震、台风等外界因素作用下