GPS技术在变形监测中的应用.docx

变形监测课程论文题 目：浅谈GPS在变形监测中的应用学 院：矿业学院专 业：测绘工程班 级：测绘131学 号： 1308010192学生姓名：龙彬指导教师：王莉2016年 12 月 23 日论文成绩教师评语 年 月 日浅谈GPS技术在变形监测中的应用龙彬贵州大学矿业学院测绘工程，贵州贵阳550025）Application of GPS technology in deformation monitoringLong Bin摘要：GPS技术具有连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点, 在变形监测的应用中充分发挥了巨大的作用。对变形监测概念进行了介绍，论述了现阶段变形监测的主要技术手段，强调GPS技术对变形监测的重要性与其不足，指出了GPS技术在变形监测中应用的发展前景，最后进行总结。关键词：变形监测；GPS技术数据处理；应用现状 一、引言随着我国城镇化以及经济的不断发展，在我们生活周边的大型工程和高程建筑不断增多，地下工程和水利水电工程相继建成。我国建筑工程的规模日益增大，费用也相继增加，技术水平得到了国际社会的认可。但是，在建设过程中引起的安全问题也受到越来越越多人的关注。造成这一问题的主要因素就是自身的变形。如果我们能有效地对其进行变形监测，就可以提出预报和防治措施，从而将人们的生命财产损失降到最低。变形监测就是利用专用的仪器和方法对边形体的变形现象进行持续的观测，对变形体变形性态进行分析，并对变形体变形的空间状态和时间特征进行预测等所开展的各项工作。变形监测涉及的具体内容主要有：工业与民用建筑监测、高层建筑监测、桥梁检测、水工建筑物变形监测、矿区岩层与地表移动监测、古文物的保护监测、地下工程变形监测、各种工艺设备和导轨的监测、地面沉降监测。随着科学技术的飞速发展和进步，变形监测的技术手段也随之越来越先进，监测方法越来越多样化。而GPS技术作为一种全新的现代空间定位技术，已在诸多领域逐步取代了常规的传统测量方法。GPS自动化检测系统具有速度快、全天候观测、自动化程度高、测点间无需通讯等优点，能对各监测点进行同步变形监测，并实现了数据采集、传输、处理、分析、显示、存储等的一体化和自动化，测量精度可达0.1mm。然而，GPS技术在变形监测中的应用也有其局限性和不足。本文着重概述了变形监测的主要方法，GPS在变形监测中的应用状况，展望GPS技术在变形监测应用中的未来，最后进行总结。二、变形监测技术概述变形监测的主要方法有边角网方法、基准线测量法、GPS变形监测技术、3D激光扫描技术、摄影测量方法、光纤传感检测技术、卫星遥测技术。边角网法和基准线测量法是最常用的传统方法，该类方法的主要特征是：可以利用传统的大地测量仪器，理论和方法成熟，测量数据可靠，测量费用相对较低，设备简单、操作简便。但该类方法也有很大的缺陷：观测时间长，劳动强度高，容易受到外部条件的影响，不能实现自动化量测。3D激光扫描技术是近年来发展起来的一门新技术，被誉为“继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命”。该技术以其快速、精确、无接触测量、高精度地获取空间点位及变化信息等优势正逐渐被用于不同的测绘领域，并推动了各领域工作方法的创新。无论是摄影测量方法主要以数字摄影测量实时摄影测量发展最为迅速，并为传统摄影测量技术在变形监测中的广泛应用开拓了非常广泛的前景。数字摄影测量技术是利用数字摄影处理技术和数字影像匹配技术获得同名像点坐标，然后计算对应物点空间坐标，对比不同时刻目标点坐标差异而得到他们的位移。利用摄影测量的方法可以全面、快速、直观地采集变形体变形的特征信息。摄影测量方法已广泛应用于滑坡、高边坡等的监测工作。但该方法存在一定的缺陷，就是测量精度相对较低。光导纤维是以不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的一种新型纤维。光导纤维可以使光线的传播以全反射的形式进行，能将光和图像曲折传递到所需要的任意空间。光纤传感检验技术已应用在土木工程的应力、裂缝、位移、温度、应变、渗流等的监测。它的优点在于：能实现在线分布式检测；测量对象广泛；体积小、质量轻、非电连接、无机械活动件、不影响埋设点特性；灵敏度高、可远距监测；耐水性、电绝缘好、耐腐蚀、抗电磁干扰；频带宽、有利于超高速测量。卫星遥感技术是运用合成孔径雷达干涉技术InSAR对大面积的滑坡、崩塌、泥石流以及地裂缝、地面沉降等地质灾害进行监测预报，精度可达1mm，是一项快速、经济的空间探测高兴技术。目前，随着合成孔径雷达技术研究的快速发展，InSAR技术也慢慢变得成熟。但由于InSAR技术对大气误差、卫星轨道误差、地表状况以及时态不相关等因素非常敏感，这造成该技术在地表变形探测应用中的困难。随着接收技术和数据处理技术的提高，使得测量精