gps原理及其在变形监测中的应用论文

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1、GPS原理及其在变形监测中的应用毕业论文目录摘要IIAbstractIII第一章绪论51.1概述51.2研究意义61.3GPS变形监测技术背景61.4GPS在变形监测中的研究现状7第二章GPS基本原理92.1GPS全球定位系统概述92.2GPS的特点92.3GPS系统的组成102.4GPS卫星信号122.5GPS定位原理13第三章GPS在变形监测中的应用193.1变形监测193.2应用GPS进行变形监测的优缺点203.3GPS变形监测模式223.4GPS变形监测网233.5GPS应用于变形监测的发展趋势25第四章GPS变形监测数据分析原理264.1数据处理过程264.2大坝

2、自动化监测模型264.3GPS变形监测实例284.4数据处理294.4.1数据观测要求30II4.4.2数据传输过程304.4.3数据处理过程31II4.4.4数据分析对比37结束语39参考文献40附录一：GPS测量规范42附录二：静态处理网平差报告43附录三：GPS网形图52致谢55III第一章绪论1.1概述变形监测是指对工程建筑物的地基沉降以及整体倾斜的监测，它的关键在于捕捉构筑物敏感点以及特征点的具体变形信息。如果误差在一定范围的允许之内，可以认为此建筑物是属于安全范围的；但是如果超过了一定的限度，这个建筑物就存在安全隐患；如果不及时处理的话，就会给人类带来灾难性的损

3、害。变形监测的精度要求取决于此工程原始设计时的规定范围，一般要求精度在毫米级到亚毫米级之间。随着现代社会的建筑物以及大型工程的不断增多，GPS越来越受到人们的青睐。传统的方法是采用经纬仪、全站仪、水准仪等仪器实施，这些方法虽然投入较少，但却只能以人工的方式进行测量，不仅费时费力，工作量大，而且易受到天气条件和地形地貌条件变化的影响，定位精度也很难达到要求。因此，GPS全球定位系统作为一种新型的空间定位方法，逐步替代了通常的光学和电子测量方法。它以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等优点获得了人们的喜欢，而且对此的研究也同时推进着变形监测理论和技术的快速发展

4、。现在,变形监测正向多门学科的方向在逐步发展,形成相互关联的学科，并且成为相关研究人员合作研究的领域。1.2研究意义60随着科技的发展和大型机械的产生和应用，人们在城市建筑、水利工程、道路交通工程等方而的建设能力不断提高，高楼大厦拔地而起、大型水电站屹立于江河之中、挖山掘石更是不再话下，各类大型建筑在经济发展和人民生活中发挥着重要的作用，同时其安全问题也是备受人们的关注。随着工程的规模越来越大、成本造价不断提高、科技的广泛应用，工程质量精密度日益提升，但是如果因为某种原因工程出现问题，其后果也是非常严重的。所以及时准确地掌握各类工程的变形情况达到预防工程变形灾害的目的，就显

5、得尤为重要！对于工程变形的监测可以有效的分析与评价工程的安全状态，验证工程建设的质量，对工程变形的变化趋势做出预测，从而让人们提早预防因为变形而带来的损失与灾害。1.3GPS变形监测技术背景变形监测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和GPS技术。常规大地测量的优点是:（1）它可以变形点的变形信息。（2）可以适用于不同的监测精度，不同的监测环境和不同的监测体。(3)可以提供绝对变形信息。但它的缺点是：外业工作量比较大,布点容易受到地形条件的影响,难以实现自动化监测。与其它变形监测技术相比,近景摄影测量的优点是:（1）能够迅速的记录下相关信息。（2）可适用

6、于不规则、规则物体的变形监测。（3）相片上的信息完整丰富，有利于进行变形的对比分析。（4）监测工作快速、安全、简便。随着数字摄影测量技术在近几年的不断发展,其在大坝和矿山等变形监测中发挥了很好的作用,由此，让人们看到了此项技术具有广阔的未来。此外,航空摄影测量在较大范围的大地变形监测中也得到了很好的应用。但因为拍摄距离的限制,而且多数的测量机构没有摄影测量所需要的仪器,摄影测量技术在变形监测中还没有达到普遍的应用。GPS技术的发展给测量带来了伟大的变革。比如,日本国土资源相关部门从90年代起开始建立GPS连续性观测网,到1995年日本已经建立超过200个由GPS观测网组成的

7、GPS工作站。当前的观测站总数已经达到上千个。这个系统于1995年正式投产应用,第二年就监测到日本北海附近的7级地震,而且此系统实时的记录下了地震前后特特征点的变形情况。而后,这个系统又监测到了其他的由地震和地壳运动引起的变形情况。在大坝变形监测方面，我国在浏阳河已成功的建立大坝GPS自动化监测系统。数据传输部分能够及时有效的将观测资料和相关信息传到控制中心，控制中心也能够控制接收机。(比如:开机、关机、改时段长度、设置采样率、截止高度角等参数)数据处理管理部分由总控制软件，数据处理软件、变形自动化分析软件和数据库