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GPS在大坝变形监测中的可行性研究

阮国杰，陈代鑫✉

（甘肃林业职业技术学院，甘肃天水741020）

摘要：大坝是人类工程建设中的重要组成部分，其结构完整性和稳定性对于水资源管理和灾害

防范至关重要。因此，大坝的变形监测是必不可少的工作。传统的大坝变形监测方法存在一些局限

性，如地面测量方式的限制和监测精度的不足。而全球定位系统（GPS）技术的出现为大坝变形监

测提供了一种新的解决方案。随着社会的发展和科技的进步，大坝的安全问题日益受到关注。大坝

的变形监测是确保大坝安全稳定的重要手段之一。本文以GPS技术为研究对象，探讨了其在大坝变

形监测中的可行性。通过对GPS原理、精度、稳定性等关键因素的分析研究，得出了GPS可作为大

坝变形监测的有效手段的结论。同时，还介绍了GPS在大坝变形监测中的应用案例，并对其优缺点

进行了分析。最后，本文提出了进一步发展和完善GPS在大坝变形监测中的应用的建议。

关键词：GPS技术；大坝变形监测；可行性；监测方法；数据处理

0引言2GPS在大坝变形监测中的应用

大坝是人类工程建设中的重要组成部分，其结GPS技术在大坝变形监测中具有许多优势。首先，

构完整性和稳定性对于水资源管理和灾害防范至关重GPS可以实时获取大坝的位置信息，能够对大坝的变

要[1-2]。因此，大坝的变形监测是必不可少的工作。传形情况进行连续监测。其次，GPS具有高精度的测量

统的大坝变形监测方法存在一些局限性，如地面测量能力，可以实现亚毫米级的变形监测。此外，GPS系

方式的限制和监测精度的不足[3-5]。而全球定位系统统稳定性好，不受天气等外界因素的干扰。

（globalpositioningsystem，GPS）技术的出现为大坝变GPS在大坝变形监测中具有重要的应用。大坝是

形监测提供了一种新的解决方案。水利工程中的重要组成部分，对于大坝的变形监测是

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速，非常关键的，因为任何形式的变形都可能对大坝的稳

大坝的建设数量和规模不断增加。然而，大坝在长期定性和安全性产生重大影响[11-12]。传统的大坝变形监

运行过程中会受到各种因素的影响，如地壳运动、水测方法通常采用传感器或测量仪器进行实时监测，但

压力等，导致其可能出现变形，从而对大坝的安全性这些方法存在一定的局限性，比如监测点的数量有限，

产生潜在威胁[6-8]。因此，对大坝进行定期的变形监测无法全面覆盖大坝的变形情况。

是非常重要的。GPS作为一种全球定位系统，可以通过卫星信号

实时测量地面的位置坐标，被广泛应用于大坝变形

1GPS技术原理

监测中。GPS可以提供高精度的位置数据，能够精

GPS是一种基于卫星导航的定位技术。通过接收确测量大坝的变形情况，并且可以覆盖大范围的监

来自卫星的信号，GPS接收器可以计算出接收器与卫测区域。

星之间的距离，并进而确定接收器的位置[9-10]。GPS技在大坝变形监测中，可以通过在大坝上布设一系

术具有高精度、即时性和全球覆盖的特点，因此被广列的GPS接收器，将其与基准站连接，实时接收卫星

泛应用于地理测量、导航和定位等领域。信号并计算位置