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1、测绘信息与工程JournalofGeomaticsDec.2010;35(6)15文章编号:1007-3817(2010)06-0015-03中图分类号:P228文献标志码:BGPS技术在大坝倾倒体水平位移监测中的应用1223樊繁许双安罗君刘代芹(1中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司,武汉市建设大道103号,430034;2武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;3新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木齐市北京南路42号,830011)摘要结合某大坝倾倒体水平位移监测项目,阐述了GPS
2、变形监测网数据处理理论和实践,利用多期获得变形数据,对水库倾倒体监测体进行变形分析,得出了一些有益结论。关键词变形监测;数据处理;基线解算;网平差;变形分析随着GPS自身系统的改进、测量理论不断完善及计算2GPS变形监测网数据处理机软硬件的发展,GPS定位技术所取得的成果精度越来越高。运用GPS静态相对定位测量短基线,平差后的点位精GPS定位中存在的主要误差源为轨道误差、电离层误度能达到毫米级,相对精度也已经或达到10-9[1,2]。GPS定差、对流层误差、接收机钟差、卫星钟差、多路径效应等。通位
3、技术和现代通信技术、数据处理理论相结合,给变形监测过双差观测方程的引入,可消除或削弱上述部分误差源的影技术带来革命性变化。鉴于此,GPS技术能满足大坝变形监响[8]。在大坝变形监测工程中,GPS静态相对定位技术应用测精度要求,用GPS技术进行大坝变形监测在国内外业已较为广泛,在几十千米以下的基线平差后的点位精度能达到[3,4]得到广泛应用。疆地震测绘研究院受新疆某水库管理局毫米级,接收机厂商提供的随机软件可满足大部分的应用需委托,采用GPS技术对某水库右坝倾倒体水水平位移进行要。水平位移GPS网解
4、算采用中海达随机软件HDS2003,监测,以验证其是否存在滑动。该软件具有自动修复和剔除周跳的功能,结合人工修复周1监测网布设方案及施测跳,保证观测数据的质量和数量,提高点位精度。数据处理过程包括:数据预处理、基线解算、GPS网无约束平差、约束根据技术协议及设计方案,倾倒体水平位移监测网按C平差、基准点稳定性检验。级网要求布设。监测网包含A级GPS点2个,C级GPS点1)基线解算及无约束网平差。GPS监测网三期观测成8个。A级点J001和J002,远离变形监测区,为原大坝变形监果各有三个同步图形组
5、成,每个同步图形有五个点组成,测系统基准点。两个基准点所在地区地质基础比较稳定,J001、J002在三个同步图形中始终作为起始边,并作为相邻图GPS观测条件良好,解算点位经度较高,业已多次作为该区形的重合边。利用随机软件将不同型号仪器的观测数据转域前期大坝变形监测系统参考基准。监测点及基准点组成换为标准数据格式RINEX。先进行数据预处理,检核外野GPS观测网的设计观测均按GPS测量规范和大坝变形监测观测记录,剔除粗差。基线向量解算按单基线模式解算,[5~7]规范实施,水平位移GPS监测网如图1所
6、示。监测点J001、J002作为起算点。基线解算成果绝对精度指标为复测基G1、G3、G4、G5、G6、G7位于倾倒体坡面,G2、G8位于右坝肩与线较差,复测基线较差如表1所示,其中$S测为实际基线较倾倒体基脚结合部。差制,$S设为技术规范设计的理论值。表1复测基线较差表/mm复测基线名$S测$S设复测基线名$S测$S设J001yJ0023.033.0G4yG50.633.0J001yG33.233.0G4yG61.033.0J002yG26.733.0G4yG70.733.0J002yG31.53
7、3.0G4yG82.733.0J002yG42.733.0G5yG60.233.0J002yG82.033.0G5yG72.433.0图1水平位移GPS监测网示意图G2yG34.633.0G6yG73.133.0-6外业观测采用5台套标称精度为5mm+1@10双频G3yG41.833.0G7yG81.433.0接收机,其中Trimble4000SST3台,中海达HD5800N2台。通过表1可以看出,复测基线较长度较最大值为6.7经检验接收机状况良好,观测点上接收卫星良好,有效卫星mm,复测基线较长
8、度较最小值为0.2mm,复测基线较差均观测数目大于6颗,每时段观测时间大于6h,共观测三个时值小于3mm,满足此次水平位移验证监测的精度要求,体现段。对监测网进行了三期观测,并对各期数据进行处理,并了监测网设计、观测的正确性。在在统一基准下进行变形分析。以三维基线向量解及相应方差协方差阵作为无约束平16测绘信息与工程JournalofGeomaticsDec.2010;35(6)差观测值,以J002的WGS-84三维坐标为起算数据,进行三精度信息。变形监测网首期点位中误差统计如表2
