GPS技术在平原水库大坝变形监测网中应用.pdfVIP

GPS技术在平原水库大坝 变形监测网中的应用 杨延有包德高 10006) (辽宁省水利水电勘测设计研究院1 摘要：介绍在特定环境下，采用GPS技术建立平原水库大坝变形监测网的方法。 关键词lGPS：平原水库：监测网：应用 1工程概述 辽河是我国七大江河之一，辽河干流地区又是我国重要的工业基地和商品粮 基地，也是我国水旱灾害严重，水资源贫乏地区。石佛寺水库是辽河干流上唯一 的一座大型控制性水利枢纽工程，坝址位于沈阳市新城子区黄家乡和法库县依牛 堡乡。．拦河主坝根据地形条件布置成折线型，其右端AA点布置在石家荒地，经祁 大坝高10．56米。 石佛寺水库属大型平原水库，坝线较长，大坝已于2004年建成，同年大坝监 测网点已设计造标，标石类型为强制对中观测墩，相邻点间距较短，当时点位设 计没有考虑采用GPS技术进行监测，后来准备采用GPS自动化监测系统对大坝进 行监测，因此首先应建立大坝变形监测网。由于GPS测量对点位等环境要求很高， 所以点位的条件给变形监测网设计工作带来很大的局限性，因此，在这特定的环 境下，为满足大坝精密变形监测网设计的需要，须对大坝变形监测网进行合理可 行的设计方案。本文主要介绍在特定环境下的大坝水平位移监测网。 2、大坝水平位移监测网的设计 水平位移监测网主要是用来测定水平位移值，即监测观测点相对于工作基点 的相对位置变化。水平位移监测网按两级布置，首级基准网布设一个专三级GPS 附图。由于网点间距较短，不能满足GPS测量精度要求，故加密网按专用平面控 制网四级布设，以首级基准网点为起算数据，采用间隔点法，增大网相邻点间距， 布设两个专四级GPS网，包括水库主坝12个工作基点，其网形见附图。最后采用 测量检验。 3、外业实■ 为实现测绘资料使用的延续性和一致性，须建立与原坐标系统一致的坐标系 统。首级变形监测网，通过国家三角点团山子和施控网点IIl8进行坐标传递，然 后以基准点JZ3、JZ4作为GPS网约束平差的起算数据。 SK-530 GPS网采用4台LeicaGPS双频接收机进行作业，该接收机标称精度 X D。GPS测量的作业方式采用静态相对定位的方法。 为5mm+lppm 施测前对GPS接收机进行了全面的检验，检验的内容包括一般性检视、通电 检验和实测检验，具体的检验方法参照‘全球定位系统GPS测量规范执行。 G陌作业的基本技术要求 项 目 观测方法 技术指标 备 注 卫星高度角(o) 静态 ≥15 有效观测卫星数(颗) 静态 攀 平均重复测站数 静态 ≥2 时段长度(min) 静态 ≥60 数据采样间隔(s) 静态 15 几何强度因子(Pdop) 静态 6 G憨数据处理 为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进行质量检核，首先进行GPS数据 的预处理，根据预处理的结果对观测数据的质量进行分析并作出评价，以确保观 件进行计算。 在数据预处理前，对外业采集的数据进行了全面检查。包括测站名、天线高 输入是否正确、卫星信号是否正常、数据格式是否标准等。 GPS相邻点间弦长精度用下式表示： 矿=√口2+(6．d)2 220 式中：o是GPS基线向量的弦长中误差(mm) a是GPS接收机标称精度中的固定误差(nun) b是GPS接收机标称精度中的比例误差系数(ppm