下载文档原格式
GPS定位技术在变形监测中的应用1. 引言1.1 GPS定位技术在变形监测中的应用GPS定位技术是一种利用全球卫星导航系统（GNSS）进行位置测量和定位的技术，已经在变形监测领域得到广泛应用。
随着技术的不断发展，GPS定位技术在变形监测中的应用也越来越多样化和精确化。
通过GPS技术，可以实时监测地表或结构物的位移、形变等变化，为预防地质灾害、保障建筑物安全等提供了有效手段。
在地质灾害监测中，GPS定位技术可以用于监测地震引起的地表位移、火山喷发引起的地表形变等，提前预警可能的灾害风险。
在结构变形监测中，GPS技术可以用于监测建筑物、桥梁等结构物的变形情况，及时发现并处理潜在安全隐患。
在地质勘探中，GPS定位技术可以用于测量地下岩层的移动情况，为石油勘探、矿产勘查等提供准确数据。
在测绘领域中，GPS技术可以用于地图绘制、土地测量等工作，提高测绘精度和效率。
GPS定位技术在变形监测中的应用效果显著，已经成为变形监测领域的重要工具之一。
随着技术的不断发展，GPS定位技术的应用范围和精度还将进一步提升，对于变形监测的重要性也将逐渐凸显。
GPS定位技术的发展前景令人期待，将为变形监测领域带来更多的创新和进步。
2. 正文2.1 GPS技术原理和特点GPS（Global Positioning System）全球定位系统是一种通过卫星定位来确定地面上任何点的位置的技术。
其原理主要是利用至少3颗卫星的信号来计算接收器的位置，并通过时间差来确定距离。
GPS系统由24颗卫星组成，每颗卫星定期发出信号，接收器接收这些信号后计算出自己的位置。
GPS技术有以下几个特点：高精度。
通过多颗卫星的信号计算，能够实现几米甚至厘米级别的精确定位。
全天候。
只要有接收器能接收到卫星信号，GPS定位就能够进行，不受天气影响。
全球覆盖。
GPS系统的卫星遍布地球各个角落，几乎任何地方都可以进行定位。
GPS技术还具有实时性和可靠性的特点，可以在实时监测中起到关键作用。
浅析工程测量中GPS技术在变形监测中的应用摘要：随着大量工程建设的开工，工程测量工作在各种工程的开工建设过程中显得尤为重要，尤其是变形监测。
GPS作为工程测量技术的一种，由于其自身的优点，已经被广泛运用到各种工程建设变形监测中去。
本文分析了工程测量技术中GPS在变形监测应用中的优点，并分析了GPS技术在多种工程变形监测中的应用，希望能够提高我国工程测量技术水平，促进我国工程建设的进步与发展。
一、GPS变形监测的特点在工程测量变形监测中，运用GPS技术能够有效的进行工程变形监测，从而在多种工程建设中被广泛应用。
具体来说，GPS技术在变形监测应用中具有以下优点：1.1测站间无需保持通视在工程变形监测中，利用GPS定位技术能够省去测站间的通视，不但使得布设变形监测网时更为便利以及自由，还能够减少中间的传递过渡点，从而大量的节约了费用。
1.2能同时测定点的三维位移采用传统方法进行变形监测时，平面位移通常是采用正锤线、倒锤线、边角导线、方向交会、距离交会和全站仪极坐标法等方法来测定的，而垂直位移则一般采用精密水准测量、液体静力水准测量、倾斜仪等手段来测定。
水平位移和垂直位移的分别测定不仅增加了工作量，而且监测的时间和点位也不一定一致，从而增加了变形分析的难度。
1.3全天候观测在变形监测中，GPS技术能够在恶劣天下进行正常观测，从而可以不受自然天气的影响。
需要注意的是，为了防止雷雨天气对GPS系统的破坏，需要配备防雷电设施。
除了在变形监测中得到广泛应用，GPS全天候监测还可以用于一些地质灾害的检测，包括滑坡、泥石流以及防汛抗洪等。
1.4全系统自动化由于GPS接收机能够自动进行数据的采集工作，并且通常会为用户进行必要接口的预留，这就使得用户可以将GPS变形监测系统较为方便的建成自动监测系统，免去了需要人员值守监测的繁琐工作，从而实现数据信息全自动化的采集、传输、处理、分析以及报警等。
有必要时，用户可以很方便地从控制中心的办公室中来观看每台GPS接收机的板面信息，也可以在办公室中发布命令来更改数据采样率、时段长度和截止高度角等设置.这对于长期连续运行的监测系统是很重要的，可降低监测成本，提高监测资料的可靠性。
GPS定位技术在变形监测中的应用GPS定位技术为变形监测提供一种新的手段，由于GPS具有自动化程度高、速度快、同时测定点等监测优势，被广泛应用于各种精密工程，通常GPS技术应用采用定期复测与长期连续监测模式，用户设备只需要接收卫星信号，就可以获取精准的定位信息和导航数据。
本文以下主要通过GPS定位技术的探讨，提出了在变形监测中的应用参考。
标签：GPS技术；变形监测；定位系统0 前言GPS定位技术是导航技术、卫星定位与现代通信技术的融合，作为新一代空间定位系统，GPS可削弱系统误差的影响，提高监测的精准度和监测效率。
当前GPS定位技术在变形监测中迅速得到了推广，是一种极为有效的变形监测方法。
但由于应用过程中会受到多方面误差源的影响，导致GPS定位技术难以达到三维监测。
因此，在实际应用过程中应消除和减弱系统误差，进一步提高GPS技术的应用和推广。
1 GPS定位技术在变形监测中应用特点及途径1.1 GPS定位技术系统组成部分GBS全球定位技术，可以为用户提供精准的速度、时间、三维坐标等精准信息，具有实时性、全球性、连续性等监测优点，被广泛应用于各种大型工程监测。
GPS定位技术主要由空间技术、控制系统、用户部分组成。
GPS空间技术由多颗卫星组成，卫星均匀分布于55°的轨道，运行周期约为12恒星时，为地球表面、任一地点，提供实时和全球性导航定位；控制系统是由全球地面跟踪站组成的监控系统，提供GPS卫星播发的星历，控制卫星的轨道运行，向卫星传输信息资料以及卫星设备运转等工作；用户部分主要包括数据接收机、数据处理软件等设备，主要负责接收、转换、测量卫星传输的GPS信号，完成导航和定位。
1.2 GPS定位技术在变形监测中的应用途径GPS定位技术在变形检测中应用，相对常规电子测量仪器具有不可比拟的优越性，实时、连续和高精度的自动监测极大提高了测量精度和效率。
GPS定位技术在变形监测应用主要表现以下几个方面：桥梁健康监测方面，GPS定位技术进行桥梁变形监测，可以避免传统测量技术在通视、高差、距离等方面存在的问题，在提高监测效率的同时，减少外业工作量；大坝安全监测方面，GPS定位技术主要包括裂缝、位移、扰度等方面的检测，当大坝在水负载重压下产生变形后，会产生溃坝的危险，需要利用GPS定位技术长期进行高精度变形监测；滑坡监测方面，GPS自动化程度高，可以达到mm级的精度，并自行对数据进行采集；高层建筑监测方面，建筑物体监测环境复杂、几何尺寸较大，对监测精度要求较高，相对于传统测量可以实现实时性与连续性的高精度定位测量，可获取不大于10mm的高程精度测量，精确监测高层建筑物的动态特征；总之，GPS技术可以在更多领域进行高精度、实时性、连续性、高可靠性的变形监测。
GPS技术变形监测技术论文摘要：本文主要提出GPS用于滑坡变形监测的设计方法，包括GPS工作的原理和特点，以及监测网的技术设计，监测网的外业观测等内容。
并通过GPS变形监测实例表明监测成果的正确性。
GPS滑坡监测是一种高效实用的方法。
随着GPS定位技术的发展，仪器功能改进、各种解算模型的完善，GPS在滑坡监测中有非常广阔的应用前景。
滑坡属于一种严重的自然地质灾害。
每当滑坡发生时，都会对人民的生命和财产造成巨大的损失，所以建立安全可靠的滑坡监测显得非常重要。
滑坡变形监测工作是对滑坡关键部位进行连续监测，为评估其稳定性、耐久性和可靠性提供有价值的信息。
以往滑坡监测方法是用常规大地测量方法，平面位移采用经纬仪导线或三角测量方法，高程用精密水准测量方法。
20世纪80年代中期出现全站仪以后，利用全站仪导线和电磁波测距三角高程方法进行变形监测。
随着GPS技术的发展以及在各种工程中越来越多的应用，利用GPS技术对滑坡动态监测也日臻成熟，在大面积的滑坡监测研究中显示出巨大的应用潜力。
1 GPS的工作原理GPS系统由3部分组成：空间部分，地面监控部分和用户接收设备部分。
GPS卫星星座由24颗高约20200 kg的卫星群组成，其中21颗工作卫星和3颗备用卫星，均匀分布在6个地心轨道平面内，每颗轨道4颗卫星。
各轨道平面与地球赤道面的倾角为55 °，各轨道平面之间的交角为60 °，卫星运行的轨道周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线上可以接收4到11颗卫星发送出的信号。
空间部分的功能是主要执行地面监控站的指令，接收和储存由地面监控站发来的导航信息；同时向GPS用户播送导航电文，提供导航和定位信息；通过高精度卫星钟向用户提供精密的时间标准。
GPS定位过程中，存在着三部分误差：一部分是对每一个用户接收机公有的，例如，卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等；第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差，第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多路径效应等。
GPS技术在变形监测中的应用GPS也就是全球定位技术，通常在导航与定位上应用广泛，我国社会经济的快速发展，GPS的应用领域也在进一步拓展，工程变形监测中也常应用到。
其具有实时性、连续性、较高的观测准确率和自动化数据处理等特点。
从当前情况来看，GPS技术仍有许多可以提升的空间，本文主要介绍了该技术在变形监测中的应用以及注意事项供参考。
标签：GPS技术;变形监测;特點地物在时间与空间上被一系列因素干扰而导致形状、大小以及位移的改变而变形。
变形容易引发一系列地质灾害，对国家以及人民的日常生活造成程度不一的影响，GPS技术作为卫星定位、导航技术和现代通信技术的结合，其能够在很大程度上减少系统误差而造成的影响，并使监测的效率以及准确性大大提高，当前GPS技术在大地测量学和有关学科上被广泛应用，能够体现出该技术的高效益以及高精度特点。
社会经济的发展，我国越来越关注基础建设与大型建筑物的建设工作，变形监测工作也将被更多人重视。
1 GPS技术在变形监测中应用特点及途径1.1 GPS技术特点GPS技术能够给用户带来准确的时间、速度以及三维坐标等信息，它有着连续性、全球性以及时效性等优势，在各类工程检测中应用广泛。
该技术是通过控制系统、空间技术以及用户部分构成。
是通过多颗卫星且均匀分布于55°轨道，运行周期大约在12恒星时，向地球上的随意地点提供实时全球性的定位导航。
控制系统是监控系统，控制卫星轨道并给予GPS卫星播发星历，用户部分通常包含有数据处理软件、数据接收机等一系列设备，能够完成接收、转换以及测量卫星传输GPS信号且实现定位与导航。
1.2 GPS技术应用途径应用于变形监测中，对比常规电子测量仪来说有着更大的优势，能够连续、实时且高精度地完成自动监测，效率与精度得到提升。
常见的测量技术方式就是变形监测，一般是测量变形体的状态从而了解其具体的变形程度，完成荷载作用中的变形体检测，通常来说，GPS技术变形监测模式有两个方面，分别是周期性与连续性，对于变形速度较慢的变形体适用周期性模式，一般在滑坡监测上应用广泛，且监测频率能够持续多年，对于GPS技术应用方面，其一般体现在下面几点上：桥梁健康的监测，监测桥梁变形的过程中，GPS技术能够规避传统测量的一系列不足之处，如高差以及距离方面的问题，在提升效率的过程中降低了外业操作量。
GPS原理及其在变形监测中的应用摘要全球定位系统GPS(Global Positioning System),以其连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点,对经典大地测量学以及地球动力学研究的诸多方面产生了极其深刻的影响。
目前，GPS技术已经广泛应用于各类变形监测中，如城市地面沉降变形监测、大坝变形监测、桥梁变形监测、滑坡监测、高层建筑物变形监测、矿区变形监测等等。
本文简要介绍了了全球定位系统（ＧＰＳ）的组成、定位的基本原理、变形监测网的设计、变形监测方案的实施和变形监测误差的消除方法。
最后给出GPS技术在某大坝变形监测中的应用实例，充分说明了GPS定位技术是一种很有前途的变形监测方法。
关键词：全球定位系统(GPS)原理，变形监测，应用实例GPS DEFORMATION MONITORING PRINCIPLE ANDITS APPLICATIONAbstractGlobal Positioning System (GPS) has made a strong impact on many aspects of traditional geodesy and geodynamics due to its 24 hours availability, real-time, high precision, operability under all weather conditions and automation. At present, the GPS technology has been applied to varieties of deformation monitoring, such as subsiding of the e arth’s surface in urban areas, deformation monitoring of the dams, deformation monitoring of bridges, monitoring for sliding slopes, tall buildings, mining areas, and so on.This article briefly describes the Global Positioning System (GPS) is composed of the basic principles of positioning, deformation monitoring network design, implementation and monitoring programs deformation monitoring error elimination methods. Finally, a GPS technology in dam deformation monitoring application example, the full description of the GPS positioning technology is a promising method for deformation monitoring.KEYWORDS：Global Positioning System (GPS) principle，Deformation Monitoring，Application Examples目录1 绪论 (4)1.1概述 (4)1.2 研究意义 (4)1.3 GPS变形监测技术背景 (5)1.4 GPS在变形监测中的研究现状 (5)2 GPS基本原理 (8)2.1 GPS全球定位系统概述 (8)2.2 GPS的特点 (8)2.3 GPS系统的组成 (9)2.4 GPS信号 (11)2.5 GPS定位原理 (11)3.GPS在变形监测中的应用 (16)3.1 变形监测 (16)3.2 应用GPS进行变形监测的优缺点 (17)3.3 GPS变形监测模式 (18)3.4 GPS变形监测网 (20)3.5 GPS应用于变形监测的发展趋势 (22)4. GPS变形监测数据分析原理 (23)4.1 数据处理过程 (23)4.2 大坝自动化监测模型 (24)4.3 GPS变形监测实例 (25)4.4数据处理 (27)参考文献 (33)谢辞 (34)1 绪论1.1概述现实世界中许多灾害的发生与变形有着极为密切的联系, 例如地震、溃坝、滑坡以及桥梁的垮塌等等, 都是典型的变形破坏现象。
