gps在大地及工程变形观测中的应用

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1、GPS在大地及工程变形观测中的应用GPS在大地及工程变形观测中的应用①邱　斌,朱建军,贺跃光(中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南长沙410083)摘　要:与传统的大地及工程变形监测方法相比,GPS的应用在连续性、实时性和自动化程度等方面优势明显。分析了GPS在地球动力学及地震监测、滑坡监测、大坝的变形监测、陆地建筑物的变形和沉陷监测、海上建筑物的沉陷监测、资源开采区的地面沉降监测等领域的应用,提出了一机多天线GPS观测技术,GPS在大地及工程变形监测中的应用前景将会更加广阔。关键词:GPS;变形监测;一机多天线技术ApplicationofGPSinCrustalandEngineerin

2、gDeformationMonitoringQIUBin,ZHUJian-jun,HEYue-guang(CollegeofResources,EnvironmentandCivilEngineeringofCentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)Abstact:Comparedwiththemethodofcrustalandengineeringdeformationmonitoring,GPSpossessoutstandingadvantagesincontinuity,realtimeandautomationstate.

3、ThispaperanalyzestheapplicationofGPSinmanyfields,whichincludinggeody-maticsandearthquake,landslides,deformationofdam,deformationandsubsidenceofbuildingonthelandandsea,groundsub-sidenceofresourceminingarea,developingasinglereceiver-multiantannatechnologyforGPSmonitoring.GPShasawideout-lookincrustala

4、ndengineeringdeformationmonitoring.Keywords:GPS;deformationmonitoring;singlereceiver-multiantennatechnoloy　　形变观测包括地球动力学地震观测和工程建筑物的变形观测。工程形变一般包括建(构)筑物的位移和人为原因造成的建(构)筑物或地壳的形变。传统的变形监测方法主要有两大类:一是常规的测量方法(大地测量方法与摄影测量方法),二是物理学传感器方法。常规的大地测量方法具有测量精度高、资料可靠等优点,但又有观测工作量大、效率低,受气候的影响大,并要求监测点与基点通视等缺点,这些缺点对变形监测有非常

5、不利的影响;物理传感器方法主要是指应力应变计、倾斜仪等方法,这些方法的优点是能获得观测对象内部的一些信息及高精度局部的相对变形信息,并且能实现长期连续的自动化观测,这些方法的缺点是只能观测有限的局部变形。近年来发展的GPS测量技术具有高精度的三维定位能力,为监测地壳形变及各种工程变形提供了极为有效的手段。1　GPS在地球动力学及地震监测中的应用GPS在地球动力学中的应用,主要是用来监测全球和区域板块的运动,监测区域和局部地壳运动,从而进行地球成因及动力机制的研究。根据测定的板块运动的速度和方向及地壳运动变形量,分析地倾斜、地应变的积累,研究地下断层活动模式及应力变化,达到开展地震危险性估计及

6、地震预报的目的。如利用云南滇西两期GPS监测资料,反演红河断裂带下断层活动模式,对1996年云南丽江地震作了较为准确的中期(1~3a)预报,其位置误差为27km,震源深度误差为0~6km,震级完全准确。揭示了GPS作中期地震预报的可能性。目前用GPS监测板块运动和地壳形变的精度,在水平速度上可达2mm/a,水平方向形变可达到1~2mm/a,垂直方向可达2~4mm/a,基线相对精度可达10-9。这一精度完全可用来监测板块运动和地壳运动。自20世纪90年代以来,世界各国纷纷用GPS布设地壳运动监测网。据报道,为预报地震日本已布设了由1000多个GPS永久站组成的地壳形变监测网;意大利已布设了GP

7、S地壳运动监测网;中欧16个国家将联合布设GPS监测网,以利合作研究大地测量与地球动力学;加拿大在其西部布设了GPS变形列阵;其第22卷第2期2002年6月矿　冶　工　程MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGVol.22№2June2002①基金项目:教育部博士点基金资助项目(2000053315)收稿日期:2002-01-08　　第一作者　男　讲师　博士研究生他如埃及、澳大利亚等