精密工程测量和变形监测新方法介绍和研究

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1、精密工程测量和变形监测新方法介绍和研究　　摘要：本文主要介绍当前应用到精密工程测量及变形监测的新方法，对这些新的技术方法进行简单介绍与分析，同时也为今后使用这些技术方法的测量单位及技术人员提供参考。文中介绍的技术方法主要有地面SAR（合成孔径雷达）技术、激光跟踪仪测量技术、无线传感器网络技术等。关键词：精密工程测量、变形监测、无线传感器网络技术、地面SAR技术、激光跟踪仪中图分类号：TB22文献标识码：A文章编号：1、引言7测量是从人类生产实践中发展起来的一门悠久的科学，是人类与大自然作斗争的一种手段，可以说测量是伴随着整个人类文明的发展的。随着社会经济建设的发展，

2、各种工程建设对测量的技术手段及方法的要求也越来越高。现如今，生产力发展水平已经得到空前的发展，各种大型的、精密的工程建设如火如荼的进行。各种工程建设都离不开测量，不仅仅在建设过程中，对一些大型的工程建设（如高铁、地铁、大型桥梁、大型坝体、高层及超高层建筑等）在其工程完成后还需定期对其进行变形监测以保证其安全运行，以免给国家和人民的生命财产带来巨大损失。而这些工程往往是高科技尖端工程或是国家战略工程，对测量精度和测量效率要求极高，普通的测绘方法根本无法满足现实的测量要求。在此背景下，通过近年来无数的专家学者的艰辛钻研，各种新型的测量仪器被生产出来，对应的新型测量技术手

3、段及测绘方法也应运而生。GNSS测量技术、影像全站仪测量技术、三维激光扫描技术、无线传感器网络技术、地面SAR（合成孔径雷达）等技术的出现为精密工程测量及变形监测提供了有力保障。新的测量技术方法的出现为各种大型精密的工程项目从基础建设、设备安装、投产使用过程中的变形监测提供了坚实的保证。2、精密工程测量与变形监测新方法浅析为了便于本文对一些技术方法的分析，为方便广大读者的借鉴与参考，本文按照精密控制测量、施工实时监测、设备安装测量及竣工后的变形监测的顺序进行阐述。2.1精密工程控制测量所谓精密工程测量，对控制网测量要求较高，平面精度保证在毫米级甚至亚毫米级，高程精度

4、达到0.1毫米。控制网精度问题，如今的测量技术已经完全能够完全满足要求。7首级控制一般采用GPS测量方法完成平面控制测量，如今的GPS测量技术已经相当成熟，通过基线解算测量精度已经能达到毫米甚至亚毫米级，并且这已经被广泛的应用到各种工程测量中。高程控制测量一般还是采用一、二等水准测量，如今的电子水准仪精度高、稳定性好，完全能将精度控制在亚毫米级。在完成首级控制网后，现实中还无法满足工程需要，我们还需要对控制点进行加密，建立高精度的控制网。如今随着全站仪技术的飞速发展，我们可以使用全站仪观测法进行网观测，即全站仪架设在不同的控制点上对其他不同点进行重复观测，由观测基线

5、最终构成复杂的多边形控制网。我们经过平差，这种方法建立的控制网精度已能达亚毫米级甚至更高，能够满足众多精密工程测量，并且这种方法已经被应用到许多精密工程中去。各地专家及教授通过研究应用，将此种方法已经成功应用到许多工程项目中，在三峡大坝三峡升船机控制网、上海磁悬浮铁路地面控制网等国家级重点项目中均有应用。（右图为某升船机网控制网略图。）2.2施工实时监测施工过程中由于外部影响因素很多，施工体本身结构不够稳定，为保障安全施工，必须进行变形监测。此时我们可选择地面SAR（合成孔径雷达）测量技术进行，地面SAR测量技术只需在被监测目标附近建立稳定观测站就可实行，测量过程中

6、能够精确的反应出被监测对象的局部细微变化，从而达到监测效果。此种测量方法精度已经能够达到亚毫米级甚至更高，如IBIS(ImagebyInterferometricSurvey)是基于微波干涉技术的高级远程监控系统，其中IBIS-S(Image7byInterferometricSurvey-Structure)监测精度可达0.01mm~0.1mm，IBIS-L(ImagebyInterferometricSurvey-Landside)精度也能达到0.1mm。这种监测方法只需被监测对象不被遮挡，IBIS-S系统能对目标进行静态和动态监测，遥测距离动态500米，静态能

7、达1km；IBIS-L系统遥测距离可达4km，这样给监测工作带来了许多便利。此外这种测量方法还可以应用于地表沉降监测、山体滑坡监测、桥梁精密监测、塔形建构筑物监测、高层建构筑物监测等项目。运用地面SAR（合成孔径雷达）测量技术进行监测的优点是能精确的反应监测过程中被监测对象的细微变化，缺点是不能精确确定两个不同的监测时段之间被监测对象的变形量。2.3设备安装测量7精密设备安装需要做到严丝合缝，并能准确无误的进行就需要借助精密测量仪器进行。现如今被广泛应用的设备安装领域的主要有激光跟踪仪。激光跟踪仪的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射