GPS卫星定位技术在变形监测中应用
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GPS在变形监测中的应用分析摘要:本文主要讨论了gps在变形监测中的技术,基本理论,及数据处理方法,同时结合一些具体应用事例,分析gps技术的实用性。
关键字:变形监测:gps:数据处理一、绪论变形是自然界普遍存在的现象,它是指变形体在各种荷载作用下,其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。
变形体的变形在一定范围内被认为是允许的,如果超出允许值,则可能引发灾害。
所谓变形监测,就是利用测量仪器及其他专用仪器和方法对变形体进行监视、观测的工作。
变形监测又称变形测量或变形观测,其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。
变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段,是工程测量学的重要内容。
变形监测的对象是多种多样的,从地表到各种工程的建(构)筑物,一切关系到人们生活、生产的实物对象都有可能成为变形测量的对象。
引起变形体变形的原因很多,主要可分为外部原因和内部原因两方面。
如:外部原因有使用中的动荷载、振动或风力的影响、地下水位的升降等;内部原因有设计不够合理、施工质量差、施工方法不当等。
正确分析(可能)引起变形体变形的原因,对变形监测方案的设计、实施,变形监测后期数据的处理及分析预报是非常重要的。
二、变形检测技术概述变形监测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和gps技术。
在20世纪80年代以前,变形监测主要是采用常规大地测量和某些特殊测量技术。
常规大地测量,是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值,其优点是:①能够提供变形体整体的变形状态;②适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境;③可以提供绝对变形信息。
但外业工作量大,布点受地形条件影响,不易实现自动化监测。
特殊测量手段包括应变测量、准直测量和倾斜测量,它具有测量过程简单、可监测变形体内部的变形、容易实现自动化监测等优点,但通常只能提供局部的和相对的变形信息。
GPS技术与TCA2003结合在变形监测中应用研究摘要:本文主要论述gps与tca2003结合在变形监测中应用,论述了整个系统的组成,系统的工作原理,gps基线向量与tca2003所测边和角组成边角网进行联合平差,以及监测后数据处理方法。
分析两种仪器的结合应用模式存在的问题,提出了相应的解决建议。
关键词:gps,tca2003,变形监测deformation monitoring using combination of gps andtca2003abstract: this paper focuses on the application combination of gps and tca2003 in deformation monitoring, and introduced the composition of the system, includinghigh-precision the feasibility of the gps net and operating modes, as well as data-processing methods, principle of operating tca2003 and the combination of deformation monitoring system. introduce main features of development monitoring data management system, and the data can be simple analysis explained.keyword: gps, tca2003, deformation monitoring,0引言自美国研发了全球定位系统(gps)卫星以来,gps技术已经逐步深入到我们的现代生活,差不多涉及到国民经济的各个领域,由于他能很容易地提供位置、速度和时间信息,所以会很快成为现代信息社会的重要信息来源。
GPS用于变形监测的模式和方法探讨GPS定位技术是一种新的测量技术,已逐渐在越来越多的领域取代了常规测量仪器。
随着GPS接收机技术和软件处理技术尤其是GPS卫星信号解算精度的提高,可以实现实时、高动态、高精度的位移测量,为建筑物实时安全性监测提供了条件。
1 GPS应用于变形监测的技术优势1.1 测站间无需保持通视。
由于GPS定位时测站间无需保持通视,从而可使变形监测网的布设更为自由、方便,并可省去不少中间传递过渡点,节省大量费用。
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,水平位移和垂直位移是分别测定的,这不仅增加了工作量,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。
GPS测量不受气候条件的限制,在风雪雨雾中仍能进行正常观测。
配备防雷电设施后变形监测系统就能实现全天候观测。
这一点对于防汛抗洪、滑坡、泥石流等地质灾害监测等应用领域来讲显得特别重要。
1.4 易于实现监测的自动化。
由于GPS接收机的数据采集工作是自动进行的,而且又为用户预留了必要的接口,故用户可以较为方便地把GPS变形监测系统建成无人值守的自动监测系统,实现从数据采集、传输、处理、分析、报警到入库的全自动化。
1.5 可消除或削弱系统误差的影响。
在变形监测中,接收机天线的对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高的误差等并不会影响变形监测的结果,只要天线在监测过程中能保持固定不动即可。
同样GPS变形监测网中的起始坐标的误差,数据处理中所用的定位软件本身的不完善以及卫星信号在大气层中的传播误差(电离层延迟、对流层延迟、多路径误差等)中的公共部分的影响也可得以消除或削弱。
1.6 可直接用大地高进行垂直变形测量。
在GPS测量中高程系统一直是一个棘手的问题。
因为GPS定位只能测定大地高,在垂直位移监测中我们关心的只是高程的变化,因而完全可以在大地高系统中进行监测。
2 GPS应用于变形监测的模式和方法GPS用于变形监测的作业方式可划分为周期性和连续性(Episodic and Continuous Mode)两种模式。
GPS定位技术在变形监测中的应用随着科技的不断发展,全球定位系统(GPS)定位技术在各个领域的应用也越来越广泛。
GPS定位技术在变形监测中的应用更是备受关注。
变形监测是指对地面、建筑物或其他结构物的形变进行实时监测和分析,以便及时发现和解决可能出现的安全隐患。
而GPS定位技术通过其高精度、实时性和全天候性等优点,为变形监测提供了强有力的支持。
本文将重点介绍GPS定位技术在变形监测中的应用,探讨其优势和局限性,并展望其未来发展趋势。
1.实时监测:GPS定位技术可以实时准确地获取监测点的位置信息,并将数据传输至监测中心进行处理和分析。
通过实时监测,可以及时发现并跟踪地面、建筑物或其他结构物的形变情况,为预防可能的灾害提供重要依据。
2.高精度测量:GPS定位技术具有较高的定位精度,可以达到亚米甚至厘米级别的测量精度。
这种高精度测量可以精确地监测变形量的变化,并及时发现微小的形变,提高了监测的准确性和可靠性。
3.全天候性:GPS定位技术不受天气、时间、地理环境等因素的影响,可以在任何时间、任何地点进行定位监测,保证了监测的连续性和全天候性。
4.数据融合:GPS定位技术可以与其他传感器技术(如激光测距、摄影测量等)进行数据融合,提高了监测数据的丰富性和多元化,为更全面地了解变形情况提供了有力支持。
二、GPS定位技术在变形监测中的优势和局限性1.优势(1)高精度:GPS定位技术的高精度可以满足变形监测的需求,确保监测数据的准确性和可靠性。
(2)实时性:GPS定位技术可以实时获取监测数据,及时发现和跟踪变形情况,为灾害预警和应急处理提供重要支持。
(3)全天候性:GPS定位技术不受时间、天气等因素的影响,可以在任何环境条件下进行变形监测,确保监测的连续性和可靠性。
2.局限性(1)多路径效应:在城市等高建筑密集区域,GPS定位可能受到多路径效应的影响,导致定位精度下降。
(2)信号遮挡:在山区、林区等地形复杂的地区,GPS信号可能会受到遮挡,影响定位的准确性和可靠性。
全球定位系统(GPS)在大坝和边坡变形监测上的应用摘要:随着科学技术的发展,全球定位系统开始逐渐渗入到各行各业当中,对大坝和边坡进行变形监测,也是全球定位系统的重要功能之一。
本文介绍了全球定位系统的特点和工作原理,并结合实例,分析了全球定位系统在大坝和边坡变形监测上的具体应用方式。
关键词:全您好,我现在有事不在,一会再和您联系。
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金钱操控﹄切ㄟ16:11:34神经杨斌16:11:36您好,我现在有事不在,一会再和您联系。
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金钱操控﹄切ㄟ16:11:37工作球定位系统大坝边坡变形监测随着全球定位系统的不断完善,很多行业也开始将全球定位系统应用到自身的测量活动当中。
利用全球定位系统对水利水电行业中大坝和边坡的变形情况进行监测,能够很好的克服老式测量方法的缺点和不足,成为了新时期大坝和边坡变形监测的有力手段。
一、全球定位系统的特点全球定位系统是基于卫星导技术的空间定位系统,由空间部分、地面监控部分以及用户接收部分组成,能够为使用者不间断地提供三维位置、三维速度以及时间的信息,具有较高的精度和准确度,且反应速度快,可以承担全球、全天候实时监控的重要任务。
GPS测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用【摘要】伴随着我国科技的迅速发展,gps测量技术的应用范围也越来越广泛,gps测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用得到了很大的时效。
本文主要阐述gps测量技术的特点和局限性、gps测量技术在水利工程中的常用的方式、变形监测网中控制网的布设情况和对数据的处理、gps测量技术在水利工程高精度变形监测网的质量的评价。
【关键词】gps测量技术;水利工程;变形监测;观测数据伴随着我国经济的发展,水利工程是一项关乎国计民生的重大建设工程,做好水利工程的建设工作非常重要。
gps系统是一种具有连续性和高精度的测量仪器,对水利工程的建设有很大的影响。
因此,我们就要掌握gps测量技术在水利工程精度变形监测网中的应用进行系统的分析。
1.gps测量技术的特点和局限性1.1 gps测量技术的特点gps测量技术的特点主要体现在以下几个方面:(1)gps测量技术能够为一些用户提供连续性的工作,因此gps 测量技术具有连续性的特点。
(2)gps测量技术开始正常工作运行的时候,不会受天气的影响,可以进行全天候的工作,因此,gps测量技术具有全天候工作的特点。
(3)gps测量技术在工作的时候,只要能够满足其测量的条件,那么就能够实现测量精度的准确性,因此,gps测量技术具有测量的安全性和可靠性的特点。
(4)gps测量技术能够达到测量的精度,其中没有误差的产生。
(5)gps测量技术的劳动强度是非常大的,只要满足了具体的工作条件,那么就可以轻松的进行高精度的作业。
(6)gps测量技术的速度是非常快的,对一个测点进行定位只需要几秒钟的时间。
1.2 gps测量技术的局限性(1)利用gps技术在对一些河道进行测量的时候存在着一些局限性,同时也会受到一些外部环境的影响,因此在进行测量的时候就要避开高压电路或者具有非常强的电磁干扰的地方。
(2)如果gps测量技术在被一些高大的建筑物阻挡的时候,那么就会影响到接受信号的效果,影响gps测量的正常工作情况。
GPS技术在边坡变形监测中的应用研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的加速,土地利用压力和自然灾害等因素的影响,边坡稳定性问题日益突出,而边坡对人类生命财产安全具有很大的威胁性。
因此,对边坡进行实时、准确的变形监测和预警,对减少边坡灾害的发生具有重要意义。
GPS技术具有全球覆盖、高精度、实时性强等特点,已经成为边坡变形监测领域的重要手段之一。
二、研究内容本文将着重研究GPS技术在边坡变形监测中的应用方法与技术,主要研究以下内容:1. 边坡变形监测基础与GPS技术通过对边坡变形监测的基本概念进行介绍,了解GPS技术的优势和不足,分析GPS技术在边坡变形监测中的适用性。
2. GPS信号传输与接收介绍GPS信号的传输原理,分析GPS信号在边坡变形监测中所具有的优势和不足,探究如何合理选择GPS接收器和天线,以实现边坡变形监测的精度和可靠性。
3. GPS数据处理与分析分析GPS数据处理中常用的质量控制方法、数据滤波方法、数据解算方法、数据拟合方法等,并进一步探究如何对GPS数据进行有效分析和整合。
4. GPS技术在边坡变形监测中的应用实例研究通过实地实验和案例分析,探讨GPS技术在边坡变形监测中的实际应用效果,并在实践中寻求完善和改进。
三、研究意义本文重点研究GPS技术在边坡变形监测中的应用方法和技术,探讨场地选择、设备安装、数据处理等相关技术问题,意在提高GPS技术在边坡变形监测中的实用性和精度。
同时,研究成果可为相关单位提供可靠的技术参考,提高城市建设的安全性。
四、研究方法本文采用文献资料法、仿真实验法和实地实验法相结合的方法进行研究。
文献资料法主要是对相关文献和资料的阅读和分析,掌握GPS技术在边坡变形监测中的原理和应用方法。
仿真实验法主要是通过MATLAB 等软件模拟GPS信号仿真,验证GPS信号在边坡变形监测中的可行性和精度。
实地实验法主要是通过实际安装GPS设备并监测,验证GPS技术在边坡变形监测中的可行性和精度。
GPS卫星定位技术在变形监测中的应用
摘要:变形是指变形体在各种影响因素的作用下,其形状、大小及位置在时空域中的变化。
自然界存在各种形式的变形,如地壳形变、滑坡、采矿塌陷、岩崩、地表沉陷等。
与常规的大地形变监测手段相比,gps 定位技术具有测站间无需保持通视,可全天候同时测定点的三维坐标,精度高,速度快,费用少,人力省,作业强度低等优点。
在板块运动、地表沉降、陆海垂直监测、滑坡监测等方面,由于gps高程分量精度得到不断提高,国内外进行了一些科学研究,获得了令人满意的结果和精度。
abstract: the deformation is that the deformable body in the role of various factors, its shape, size and location are changed in time and space domain. there are forms of distortion in the nature, such as crustal deformation,landslides, mining subsidence, rock fall, surface subsidence and so on. comparing with conventional means of geodetic deformation monitoring, gps positioning technology has the advantage of no need to maintain communication between stations, simultaneously determination the
three-dimensional coordinates of points all-weather, high precision, fast speed, less cost, saving man power, and low intensity operations. since gps accuracy is increasing elevation component in plate tectonics, surface subsidence,
land and sea vertical movement monitoring, landslide monitoring etc., they carried out some researches at home and abroad, and obtained satisfactory results and accuracy. 关键词: gps变形监测;监测系统优点
key words: gps deformation monitoring;the advantages of monitoring system
中图分类号:tp7 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)19-0180-02
0 引言
以往变形监测方法是用常规大地测量方法,即:平面位移采用经纬仪导线或三角测量方法,高程用水准测量方法。
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。
gps卫星定位系统出现以后,由于gps定位是利用接收空中卫星信号测距进行定位,国内外专家学者研究表明应用igs精密星历和最新版本的gamit高精度gps数据处理软件处理数据,中短边相对中误差优于1.4×10-7,长边相对中误差优于1.8×10-9,最弱点点位中误差水平分量优于2mm,可以满足测量控制及滑坡监测精度的要求,而高程监测可直接使用通过网平差获得高精度的大地高差。
gps用于短距离变形监测的精度可达亚毫米级,从而为大型建筑物及滑坡崩塌等高精度变形监测提供了一种新的手段。
gps用于变形监测作业主要方法有经典静态测量方法用于缓慢变形场合,如地
壳板块运动,城市地表沉降等。
对于缓慢变形场合,常用静态基线解算方法,如fara.对于动态变形监测常用otf方法或模糊度函数法求解整周模糊度。
有关的研究表明:将gps用于动态变形监测的水平精度不低于常规方法,但高程分量比常规方法低,不过其效率是常规方法无法比拟的。
这种监测系统有如下优点。
1 测站之间无需通视
gps测量一个显著特点就是点之间无需保持通视,对于传统地表变形监测方法,点之间只有通视才能进行观测,只需测站上空开阔即可,可省去不必要的中间传递过渡点,节省很多费用,可使变形监测点位的布设方便而灵活。
2 操作简便
gps测量的自动化程度很高。
观测人员利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标,目前gps接收机已趋小型化和操作傻瓜化,只需将天线对中、整平,量取天线高打开电源即可进行。
其它观测工作如卫星捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。
3 同时提供监测点的三维位移信息
采用传统方法进行变形监测时,平面位移和垂直位移是采用不同方法分别进行监测的,这样不仅监测的周期长,工作量大,而且监测的时间和点位很难保持一致,为变性分析增加了难度。
采用gps 可同时精确测定监测点的三维位移信息。
4 监测精度高
实践证明,利用gps进行变形监测可获得±(0.5~2)mm的精度。
在变形监测中,如果gps接收机天线保持固定不动,gps可以提供1×10-6甚至更高的相对定位精度,不会影响变形监测的结果的因素,包括天线的对中误差,整平误差,定向误差,天线高测定误差等。
卫星信号的传播误差中的公共部分的影响,解算软件本身的不完善,gps数据处理时起始坐标的误差,也可以得到消除或减弱。
5 全天候作业
gps观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。
配备防雷电设施后,gps变形监测系统便可实现长期的全天候观测,它对防汛抗洪,滑坡,泥石流等地质灾害监测等应用领域极为重要。
与常规的大地形变监测手段相比,gps定位技术具有测站间无需保持通视,可全天候同时测定点的三维坐标,精度高,速度快,费用少以及人力省,作业强度低等优点。
目前,gps定位技术已被广泛应用于板块运动及地壳形变监测,大坝、桥梁、高层建筑等工程建筑物的变形监测以及滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测上。
由于gps高程分量精度得到不断提高,在板块运动、地表沉降、大坝自动化监测、陆海垂直运动监测、滑坡监测等方面,国内外进行了一些科学研究,获得了令人满意的结果和精度。
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