gps技术在工程变形监测运用分析

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1、GPS技术在工程变形监测运用分析摘要：木文首先分析了GPS变形监测的模式、数据处理、主要优点及存在的缺点等问题，然后展望了GPS变形监测的发展趋势，具有较强的实用性和前沿性，供借鉴参考。关键词：变形监测；地面沉降；地质灾害；GPS；3SAbstract:thispaperfirstanalyzestheGPSdeformationmonitoringmode,dataprocessing,theadvantagesandthedisadvantagesofthemainproblems,andprospectsthedevelopmenttrendofGPSde

2、formationmonitoring,whichhaspracticabilityandadvanced,forreference・Keywords:deformationmonitoring;groundsettlement;Geologicaldisasters;GPS;3S中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：变形监测正向多学科交叉的应用方向发展，监测的对象涉及地売形变、滑坡、人坝、桥梁、隧道、高层建筑、结构工程及矿区地面变形等。随着测绘技术、遥感技术、GPS技术的进步，变形监测理论和技术方法也取得了口新月异的迅速发展。1GPS变形监测GPS应

3、用于城市高大建筑或大型构建筑物的监测已经有较长的时间了2011年格尔木温泉水库出现百年一遇的洪水，我院在温泉水库实施GPS大堤变形监测。在大坝变形监测方面，已成功地在温泉水库大坝建立由数据采集、数据传输、数据处理与分析3人部分组成的GPS自动化变形监测系统。在GPSJ]]于滑坡变形监测方面，在滑坡和耕归滑坡等工程实际中大量应用。1.1GPS变形监测模式GPS用于变形监测的模式有两种:周期性和连续性。对于滑坡监测，由于其变形速率非常缓慢，利用GPS进行变形监测时一般釆用周期性模式，监测频率可以是几个月、一年甚至很多年。一般釆用GPS静态观测进行测量，使用多台GPS

4、接收机同步观测，构建监测网，用后处理软件进行基线解算，事后进行数据处理与分析。対于大坝形变或高大建筑的监测，一般采用连续性模式，采用固定仪器长时间采集数据，变形观测对实时性要求较高。连续性模式乂分为静态观测和动态观测两种。1.2GPS变形监测数据处理GPS变形监测的数据处理工作主要是进行监测网的基线解算和平差计算。其中基线解算一般采用瑞士BERNESE大学研制的BERNESE软件或麻省理工学院研制的GAMIT/GL0BK软件，使用IGS精密星历。平差计算则主要使用原武汉测绘科技大学研制的GPSADJ系列平差处理软件和同济大学的TGPPS静态定位后处理软件。1.3

5、GPS变形监测的主要优点与传统方法相比，GPS技术的主要优点有:1）监测点之间没有通视要求。2）可以同时提供监测点高精度的三维位移信息，尤其在平面位移方面，精度已经非常高;其GPS大地高也可用于垂直位移监测。3）集成GPS技术、计算机技术、网络技术、数据处理与分析技术，可以实现从数据釆集、传输、管理到变形分析及预报的口动化，不仅操作简便，而一且可以实现全天候的远程在线实时监控。1.4GPS变形监测存在的缺点1）对于城市建筑物密集区或地下构建筑物，由于无法接收到卫星信号以及多路径效应的影响，因此无法保证可靠性。2）尽管GPS监测的水平位移的精度较高，但是垂直位移的

6、精度却较低（约比水平位移的精度低2倍）。3）GPS动态变形监测数据处理目前还只能达到cm级精度，无法满足高精度监测的需要。从受强噪声干扰的序列观测数据中提取微弱的特征信息，以提高变形监测的精度，是一个关键技术问题。由于GPS存在不足之处，因此还无法完全替代其他变形监测技术，应根据实际情况与其他技术（G1S、RS、1NSAR、近景摄影测量和特殊变形测量技术等）集成应用。2GPS变形监测的发展趋势2.1国内外应用现状在各国学者的共同努力下，城市形变监测研究无论从广度和深度上都有了较大的发展。如研究领域从地面自然沉降到地面人为沉降，从陆地地面沉降到海底地面沉降，从开采

7、地下流体地面沉降到开采地下固体矿物地面沉降，从现代地面沉降到古代地面沉降，研究方法从人工水准地面沉降测量到GPS和星载合成孔径雷达干涉监测，从分层标水准监测到放射性探测，从地面沉降防治到社会决策综合制定，从地面沉降分析预测到地面沉降信息系统和三维可视化等等。在国外，意大利和法国最早开发工程监测数据处理系统，并对监测数据采用简单的统计模型进行分析，如意大利开发的MIDAS系统以使用混合模型及确定性模型进行在线监控而著称。近几年随着地铁建设的迅猛发展，越来越多的新技术、新方法陆续在地铁建设中得到运用和推广。地铁的远程监控综合管理系统是一套集数据采集与传输、风险分析与

8、评估、警情预报、应急指挥