《现代变形监测技术》PPT课件

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1、现代变形监测技术任课教师：高飞合肥工业大学土木与水利工程学院土木工程专业第一章变形监测概述第二章垂直位移与水平位移观测第三章变形监测新技术与工程实例第四章变形监测数据处理基础本课程主要内容现代变形监测技术第3章变形观测新技术及工程实例随着现代科学技术的发展，变形监测的技术和方法正在由传统的单一监测模式向点、线、面立体交叉的空间模式发展。在变形体上布置变形观测点，在变形区影响范围之外的稳定地点设置固定观测站，用高精度测量仪器定期监测变形区域内监测网点的三维（X、Y、Z）或（X、Y、H）位移变化，是获取待测物体变形的一种行之有效的外部检测方法。现代变形监测技术第3章变形观测新技术及工程实例§3.1

2、全球卫星定位系统§3.2合成孔径雷达干涉测量§3.3近景摄影测量§3.4激光扫描技术§3.5工程实例现代变形监测技术第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统GPS——全称是卫星授时测距导航系统/全球定位系统（NAVSTAR/GPS）NavigationSystemTimingAndRanging/GlobalPositioningSystem关于GPS和GNSS？GNSS——GlobalNavigationSatelliteSystem(全球卫星导航系统）美国：GPS；俄罗斯：GLONASS；欧洲：GALILEO中国：北斗导航系统BeiDouNavigationSatellite

3、System简称BDS（原名COMPASS）全球定位系统GPS的应用是测量技术的一项革命性的变革。与传统变形监测方法相比较，应用GPS不仅具有精度高、速度快、操作简便等优点，而且利用GPS和计算机技术、数据通讯技术及数据处理与分析技术进行集成，可实现从数据采集、传输、管理到变形分析及预报的自动化，达到远程在线网络实时监控的目的。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点1．测站间无须通视对于传统的地表变形监测方法，点之间只有通视才能进行观测，而GPS测量的一个显著特点就是点之间无须保持通视，仅需要测站上空开阔即可，从而可使变形监测点位的布设方便而灵活，并可省

4、去不必要的中间传递过渡点，提高工作效率，节省许多费用。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点1．测站间无须通视2．可同时提供监测点的三维位移信息采用传统方法进行变形监测时，平面位移和垂直位移是采用不同方法分别进行监测的，不仅监测的周期长、工作量大，而且监测的时间和点位很难保持一致，为变形分析增加了难度。采用GPS可同时精确测定监测点的三维位移信息。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点1．测站间无须通视2．可同时提供监测点的三维位移信息3．全天候监测GPS测量不受气候条件的限制，无论起雾刮风、下雨下雪均可进行正常的

5、监测。配备防雷电设施后，GPS变形监测系统便可实现长期的全天候观测，它对防汛抗洪、滑坡、泥石流等地质灾害监测等应用领域极为重要。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点4．监测精度高在变形监测中，如果GPS接受机天线保持固定不动，则天线的对中误差、整平误差、定向误差、天线高测定误差等不会影响变形监测的结果。同样，GPS数据处理时起始坐标的误差，解算软件本身的不完善以及卫星信号的传播误差中公共部分的影响也可以得到消除或削弱。实践证明，利用GPS进行变形监测可获得±0.5~2mm的精度。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的

6、特点5．GPS大地高可用于垂直位移测量由于GPS定位获得的是大地高，而用户需要的是正常高或正高，它们之间有以下关系：H大地高=h正常高+ξ；H大地高=h正高+N式中，高程异常ξ和大地水准面差距N的确定精度较低，从而导致转换后的正常高或正高的精度不高。似H正常高H正Nζ一、GPS变形观测的特点5．GPS大地高可用于垂直位移测量由于GPS定位获得的是大地高，而用户需要的是正常高或正高，它们之间有以下关系：H大地高=h正常高+ξ；H大地高=h正高+N但是，在垂直位移监测中我们关心的只是高程的变化，对于工程的局部范围而言，完全可以用大地高的变化来进行垂直位移监测。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1

7、全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点6．操作简便，易于实现监控自动化GPS接收机的自动化越来越高，趋于“傻瓜”，而且体积越来越小，重量越来越轻，便于安装和操作。同时，GPS接收机为用户预留有必要的接口，用户可以较为方便地利用各监测点建成无人值守的自动监测系统，实现从数据采集、传输、处理、分析、报警到入库的全自动化。第3章变形观测新技术及工程实例§3.1全球卫星定位系统一、GPS变形观测的特点7