基于GPS的天津市地面沉降监测-论文.pdf

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1、26测绘第38卷第1期2015年2月基于GPS的天津市地面沉降监测罗建忠孔友谊秦洪奎(1．天津市地质调查研究院，天津300000；2．天津市规划局，天津300000)[摘要]本文主要研究利用GPS技术对天津市地面沉降进行监测，通过对GPS网的建立、野外数据的观测、数据处理等方面的深入研究，综合前期对GPS网的监测与分析，提出了一套科学合理并且符合天津地区实际情况的基于GPS技术进行沉降观测的方案。[关键词]GPS；地面沉降；监测；数据处理[中图分类号]P228[文献标识码]A[文章编号]1674—5019(2015)Ol一0026—04LandSubside

2、nceMonitoringinTianjinBased0nGPSLUOJian-zhongKONGYou—yiQINHong-kui津市l2个永久性GPS连续运行参考站外，33个监测1引言点覆盖了天津市平原区沉降较大的区域。依据《全球地面沉降是在自然因素与人为因素共同作用下，定位(GPS)测量规范》(GB／T18314—2009)按B级引起土层压缩，导致区域性地面高程下降的一种环境GPS网的要求进行72小时观测。在观测前、中、后，地质现象，是一种对资源利用、环境保护、经济发展、仪器高用专门的仪器共量取4次，每次间隔120。量城市建设和人民生活构成危害的地质灾

3、害。天津地区取3个方向求平均；所有野外记录都在现场完成，内是我国发生地面沉降较为严重的地区之一，其对社会容主要有点号、观测日期、天气、作业员、开关机时经济的可持续发展产生了实际影响。间、测段号、天线高等，所有观测记录都装订成册上引起地面沉降的主要原因包括过量开发地下流交。外业观测原始数据拷贝在磁盘上供计算、检查用。体资源、不合理开采固体矿产、岩溶塌陷、地表荷载数据采集的基本技术要求参照《全球定位(GPS)测量的大幅增加、软土地区及工程建设有关的固结沉降规范》(GB／T18314—2009)B级GPS网执行。等。为了监控天津市地面沉降情况，满足天津市经济4GP

4、S数据处理发展建设的需要，必须构建精密的天津市地面沉降监测网。本文主要研究利用GPS测量的方法，通过周期4．1数据预处理性高精度GPS测量，获得监测点的沉降情况，从而为数据预处理是进行高精度GPS数据处理的一项有效控制天津市地面沉降提供重要数据。重要工作。包括：(1)观测点名的清查；2地面沉降GPS监测网的建立(2)天线高的整理；天津市地面沉降GPS监测网由l2个TJCORS(天(3)数据归类；津市GPS连续运行参考站)网点和33个地面沉降区(4)测区周边全球IGS连续运行跟踪站RINEX域控制GPS监测点组成。l2个GPS参考站均匀分布观测数据、SP3精密

5、星历、导航文件以及各种表文件；在天津市内，编号分别为CH01、CH02、DZO1、DZ02、(5)TEQC软件对GPS观测数据进行质量分析检JIXN、KCOI、KC02、KC03、SWO1、TJA1、TJA2和YCO1，查，并剔除不合格观测数据。其中JIXN站直接坐落在基岩上，稳定性非常好。天4．2基线解算津市33个区域控制GPS监测点编号从TJ01开始，至基线处理采用GAMIT软件。GAMIT是由麻省理工T333结束。学院(MIT)、美国加利福尼亚斯克瑞布斯(SCRIPPS)海洋研究所(SIO)等研制的用于大地测量的GPS分3GPS监测网野外数据采集方案析

6、软件，是经不断改进成为应用广泛的高精度GPS数12个GP8参考站常年观测，33个区域控制GPS据分析和处理软件。在数据处理时加上在ITRF05参监测点每年监测一次，时间在当年11月中旬。除天考框架中测站点坐标己知的全球站数据一起处理，并测绘第38卷第1期2015年2月27将引入的IGS国际永久跟踪站作为监测网的起算基测站在近3年(或以上)进行连续观测；b．稳定性准。原则，位于刚性板块并远离形变区域；C．高精度原4．2．1IGS基准站的选取则，速度场精度优于3mm／a；d．精度一致性原则，对于天津市小区域GPS形变监测网，使用GAMITGLOBK解中的位置精度

7、和速度场精度作为时间序列进软件进行高精度GPS数据处理时IGS基准站的选择对行分析，讨论该精度值时间序列的残差和方差，当残解算结果影响较大，综合国内外研究，根据天津地区差大于方差的2倍时不宜选取；e．多种解原则，至布点情况，IGS基准站的选取应遵循：少3种不同分析解速度残差好于3mm／a。如图1、图(1)IGS站点本身选择应符合：a．连续性原则，2所示。图lBJFSPositionresidualS(Height)图2BJFSinbluealIotherIGSSitesinred(2)选取的IGS基准站应尽可能地均匀分布在式中：P-抛面GPS测站高度角；-一

8、方位角；待测网点的周围，IGS站并不是数量上一定要多