gps技術(shù)在工程變形監(jiān)測(cè)運(yùn)用分析

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1、GPS技術(shù)在工程變形監(jiān)測(cè)運(yùn)用分析摘要：木文首先分析了GPS變形監(jiān)測(cè)的模式、數(shù)據(jù)處理、主要優(yōu)點(diǎn)及存在的缺點(diǎn)等問題，然后展望了GPS變形監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和前沿性，供借鑒參考。關(guān)鍵詞：變形監(jiān)測(cè)；地面沉降；地質(zhì)災(zāi)害；GPS；3SAbstract:thispaperfirstanalyzestheGPSdeformationmonitoringmode,dataprocessing,theadvantagesandthedisadvantagesofthemainproblems,andprospectsthedevelopmenttrendofGPSde

2、formationmonitoring,whichhaspracticabilityandadvanced,forreference?Keywords:deformationmonitoring;groundsettlement;Geologicaldisasters;GPS;3S中圖分類號(hào)：F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：變形監(jiān)測(cè)正向多學(xué)科交叉的應(yīng)用方向發(fā)展，監(jiān)測(cè)的對(duì)象涉及地売形變、滑坡、人壩、橋梁、隧道、高層建筑、結(jié)構(gòu)工程及礦區(qū)地面變形等。隨著測(cè)繪技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS技術(shù)的進(jìn)步，變形監(jiān)測(cè)理論和技術(shù)方法也取得了口新月異的迅速發(fā)展。1GPS變形監(jiān)測(cè)GPS應(yīng)

3、用于城市高大建筑或大型構(gòu)建筑物的監(jiān)測(cè)已經(jīng)有較長的時(shí)間了2011年格爾木溫泉水庫出現(xiàn)百年一遇的洪水，我院在溫泉水庫實(shí)施GPS大堤變形監(jiān)測(cè)。在大壩變形監(jiān)測(cè)方面，已成功地在溫泉水庫大壩建立由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理與分析3人部分組成的GPS自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在GPSJ]]于滑坡變形監(jiān)測(cè)方面，在滑坡和耕歸滑坡等工程實(shí)際中大量應(yīng)用。1.1GPS變形監(jiān)測(cè)模式GPS用于變形監(jiān)測(cè)的模式有兩種:周期性和連續(xù)性。對(duì)于滑坡監(jiān)測(cè)，由于其變形速率非常緩慢，利用GPS進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)時(shí)一般釆用周期性模式，監(jiān)測(cè)頻率可以是幾個(gè)月、一年甚至很多年。一般釆用GPS靜態(tài)觀測(cè)進(jìn)行測(cè)量，使用多臺(tái)GPS

4、接收機(jī)同步觀測(cè)，構(gòu)建監(jiān)測(cè)網(wǎng)，用后處理軟件進(jìn)行基線解算，事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。対于大壩形變或高大建筑的監(jiān)測(cè)，一般采用連續(xù)性模式，采用固定儀器長時(shí)間采集數(shù)據(jù)，變形觀測(cè)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高。連續(xù)性模式乂分為靜態(tài)觀測(cè)和動(dòng)態(tài)觀測(cè)兩種。1.2GPS變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理GPS變形監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)處理工作主要是進(jìn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)的基線解算和平差計(jì)算。其中基線解算一般采用瑞士BERNESE大學(xué)研制的BERNESE軟件或麻省理工學(xué)院研制的GAMIT/GL0BK軟件，使用IGS精密星歷。平差計(jì)算則主要使用原武漢測(cè)繪科技大學(xué)研制的GPSADJ系列平差處理軟件和同濟(jì)大學(xué)的TGPPS靜態(tài)定位后處理軟件。1.3

5、GPS變形監(jiān)測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)方法相比，GPS技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有:1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間沒有通視要求。2）可以同時(shí)提供監(jiān)測(cè)點(diǎn)高精度的三維位移信息，尤其在平面位移方面，精度已經(jīng)非常高;其GPS大地高也可用于垂直位移監(jiān)測(cè)。3）集成GPS技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)釆集、傳輸、管理到變形分析及預(yù)報(bào)的口動(dòng)化，不僅操作簡便，而一且可以實(shí)現(xiàn)全天候的遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。1.4GPS變形監(jiān)測(cè)存在的缺點(diǎn)1）對(duì)于城市建筑物密集區(qū)或地下構(gòu)建筑物，由于無法接收到衛(wèi)星信號(hào)以及多路徑效應(yīng)的影響，因此無法保證可靠性。2）盡管GPS監(jiān)測(cè)的水平位移的精度較高，但是垂直位移的

6、精度卻較低（約比水平位移的精度低2倍）。3）GPS動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理目前還只能達(dá)到cm級(jí)精度，無法滿足高精度監(jiān)測(cè)的需要。從受強(qiáng)噪聲干擾的序列觀測(cè)數(shù)據(jù)中提取微弱的特征信息，以提高變形監(jiān)測(cè)的精度，是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。由于GPS存在不足之處，因此還無法完全替代其他變形監(jiān)測(cè)技術(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與其他技術(shù)（G1S、RS、1NSAR、近景攝影測(cè)量和特殊變形測(cè)量技術(shù)等）集成應(yīng)用。2GPS變形監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)2.1國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀在各國學(xué)者的共同努力下，城市形變監(jiān)測(cè)研究無論從廣度和深度上都有了較大的發(fā)展。如研究領(lǐng)域從地面自然沉降到地面人為沉降，從陸地地面沉降到海底地面沉降，從開采

7、地下流體地面沉降到開采地下固體礦物地面沉降，從現(xiàn)代地面沉降到古代地面沉降，研究方法從人工水準(zhǔn)地面沉降測(cè)量到GPS和星載合成孔徑雷達(dá)干涉監(jiān)測(cè)，從分層標(biāo)水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)到放射性探測(cè)，從地面沉降防治到社會(huì)決策綜合制定，從地面沉降分析預(yù)測(cè)到地面沉降信息系統(tǒng)和三維可視化等等。在國外，意大利和法國最早開發(fā)工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用簡單的統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行分析，如意大利開發(fā)的MIDAS系統(tǒng)以使用混合模型及確定性模型進(jìn)行在線監(jiān)控而著稱。近幾年隨著地鐵建設(shè)的迅猛發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新方法陸續(xù)在地鐵建設(shè)中得到運(yùn)用和推廣。地鐵的遠(yuǎn)程監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)是一套集數(shù)據(jù)采集與傳輸、風(fēng)險(xiǎn)分析與

8、評(píng)估、警情預(yù)報(bào)、應(yīng)急指揮