金元集团安全监测培训-外部变形监测.ppt

* * 移动式半自动变形监测 移动式半自动变形监测系统的作业与传统的观测方法一样，在各观测墩上安置仪器，输入测站点号，进行必要的测站设置，后视之后测量机器人会按照预置在机内的观测点顺序、测回数，全自动地寻找目标。 数据处理 1、自动全站仪监测系统测量中，为进一步提高精度，减弱误差的影响，应用差分处理是一种有效的方法。 2、自动极坐标差分处理的基本原理是：每一个测量周期均按极坐标的方法测量工作基点和变形测点的斜距、水平角和垂直角，将监测站点至具有气象条件代表性参照的工作基点测量值与其初始值相比，求得差值。 3、由于变形观测采用同样的仪器和作业方法，并且工作基点均埋设在基岩上，可以认为工作基点是稳定的，故将这一差值看作是受大气压力、温度及仪器等各种因素影响的结果。 测距改正 测距边长经过仪器加常数、乘常数、气象及投影改正。 仪器常数改正： 式中: △S——仪器改正数，mm； a——仪器加常数； b——仪器乘常数（均为仪器检验值）。 气象改正 式中：△D——气象改正数，mm； P——气压； T——温度oC； S——经仪器常数改正后的斜距，km。 测距改正 倾斜改正（斜距该平距） 式中：D——平距，m； S——经仪器和气象改正后的斜距，m； k——折光系数； z——天顶距，°′″； R——地球曲率半径。 投影改正： 式中：DH——投影后平距； DP——经改正后平距； HP——平均高程，m； HM——测边两点平均高程； R——地球曲率半径。 方位角的差分改正 在变形点每周期的方位角测量值中，实时加入由同期基准点求得的改正值，可准确求得变形点的方位角 在长期的变形监测过程中，难以保证仪器的绝对稳定，因水平度盘零方向的变化，对水平方位角的影响不可忽略。 所求的变形量均是相对第一周期而言的，故可把工作基点第一次测量的方位角作为基准方位角，其它周期对工作基点测量的方位角与基准方位角相比，有一差异： 大地测量仪器 大地测量方法—几何水准测量 几何水准测量：水准测量的目的是测出一系列点的高程，这些点通常称为水准点。 水准测量等级：无论是科学研究或是经济建设对水准点的密度和水准点高程的精度要求，都随着具体任务的不同而有所差别，为了适应各方面的需要，国家测绘局对全国的水准测量作了统一的规定，按不同的要求规定了四个等级（一、二、三、四等水准），之后的为普通水准。 水准路线：单一水准路线的形式有三种，即：附合水准路线、支水准路线、闭合水准路线。 水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形，称为水准网。 大地测量方法—几何水准测量 水准测量误差的主要来源 水准管气泡居中的误差 水准尺读数误差 水准尺竖立不直的误差 仪器和尺子升沉的误差 大气折光影响 大地测量方法—几何水准测量 大地测量方法—几何水准测量 大地测量方法—几何水准测量 垂直位移监测网 沉降变形网一般采用多结点闭合水准网，并重复按精密水准测量的方法进行测量。 具体做法是： 1.在建筑物的外围布设一条闭合水准环行路线； 2. 进行精密水准测量，将测量的外业成果用严密平差的方法，求出各水准点和沉降监测点的高程最或是值。 3.某一沉降监测点的沉降量即为首次监测求得的高程与该次复测后求得的高程之差。 水准测量进行垂直位移监测的内业计算 大地测量方法——三角高程测量 三角高程测量 大地测量方法—三角高程测量 在进行几何水准测量确有困难的地方，三、四等水准路线可以用电磁波测距三角高程导线进行测量，但三等须进行正、反觇观测。 三角高程测量的误差来源 竖角的测角误差 边长误差 折射系数误差 仪器高i和目标高v的测定误差 准直测量 准直测量是提供一条基准线，测量观测点相对于基准线的单向位移，可以是水平方向，也可以是垂直方向。准直测量方法由很多，有测小角法、活动觇牌法、垂线法、激光准直法和引张线法等。 准直测量-视准线法 准直测量-视准线法 准直测量 活动觇牌法测量 活动觇牌法观测时，在A点设置经纬仪，瞄准B点后固定照准部不动。 在欲测点上放置活动觇牌，由A点观测人员指挥，B点操作员旋动活动觇牌，使觇牌标志中心严格与视准线重合。 读取活动觇牌的读数，并与觇牌的零位值相减，就获得待测点偏离AB基准线的偏移值。 转动觇牌微动螺旋重新瞄准，再次读数，如此共进行2～4次，取其读数的平均值作为上半测回的成果 倒转望远镜，按上述方法测下半测回，取上下两半测回读数的平均