GPS技术在某水库大坝变形监测中的应用

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。

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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。

大坝监测中的测绘技术应用导言：大坝是人类工程史上的杰作，它们不仅能够有效控制水资源，还能提供电力供应和防洪能力。

然而，大坝也面临一系列的安全问题，如渗漏、变形和冒顶等。

为了确保大坝的安全稳定，测绘技术在大坝监测中起到了关键作用。

本文将探讨大坝监测中采用的测绘技术应用。

一、摄影测量技术摄影测量技术是大坝监测中最常用的测绘方法之一。

通过使用航空摄影或卫星遥感技术，可以获取大坝的全面、高分辨率的图像和数字高程模型。

这些数据可以用于监测大坝的形变和沉降情况，以及辅助大坝的设计和施工。

通过对定期采集的航空摄影图像进行比对，可以分析大坝表面的位移和变形情况。

例如，当大坝出现裂缝或变形时，摄影测量技术可以及时检测到这些变化，并提供准确的测量结果。

此外，摄影测量技术还可以帮助确定大坝周围的地表沉降情况，以及大坝周边区域的水文地质特征。

二、激光扫描测量技术激光扫描测量技术是一种高精度、非接触式的测绘方法，被广泛应用于大坝监测中。

通过激光扫描仪测量大坝表面的点云数据，可以获得大坝的三维模型和形变信息。

激光扫描技术能够实现高精度的三维测量，可以准确捕捉大坝表面的细微变化。

通过分析大坝的形变、裂缝和开裂等情况，可以评估大坝的安全性。

此外，激光扫描技术还可以用于测量大坝的体积和体积变化，帮助监测大坝水位的波动和水质的变化。

三、全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）是一种基于卫星信号的导航系统，也被广泛应用于大坝监测中。

通过安装在大坝上的GPS接收器，可以实时获取大坝的三维坐标信息。

GPS技术能够提供高精度的位置测量，可以监测大坝的不同部位的位移和沉降情况。

通过对大坝的GPS数据进行连续观测和分析，可以监测到大坝的微小变形，并及时采取相应的安全措施。

此外，GPS技术还可以用于测量大坝周围地表的沉降情况和地质构造的变化，为大坝的运行和维护提供重要的信息。

四、无人机测绘技术随着无人机技术的发展，无人机测绘技术在大坝监测中得到了广泛应用。

全球定位系统(GPS)在大坝变形监测上的应用摘要全球定位系统已被广泛应用于测量和导航领域。

它在大坝精确实时观测及其水电设施主要地形观测上也已被证明是一种很有价值的工具。

关键词全球定位系统 GPS 大坝变形监测对水电设施的管理机构和操作人员来说，监测大坝变形和地面沉降是他们的主要任务。

及时地发现大坝由于自然事故或大型建筑物引发的变形，就能够挽救生命，减少经济损失，避免严重的环境破坏。

但是如果大坝及其设施位于偏远的地方，监测它们就比较困难。

在偏远的、陡峭的或者有滑坡的地方普通的监测设备很难布置和维护，而且大多数情况下它们也只能提供定期的信息。

GPS技术和专业的连续方位数据处理软件结合起来后，比普通的监测系统前进了一大步。

美国加利福尼亚州的Condor Earth Technologies公司开发的一种利用GPS监测大坝变形、压力管道及滑坡的系统正在许多水电工程设施上得到应用。

这个系统被称为3D Tracker，它说明GPS技术经过一系列设置和有效的运用，能使我们得到精确的、连续的变形数据。

技术能够提供给我们什么?全球定位系统已经迅速地从深奥的军事技术转化为贴近我们每一个人生活的民用技术，如汽车上的导航工具。

但是公众还有一个误区，认为高精度的GPS只是仅仅提供给军事领域。

事实上，大部分精确的GPS 系统已在非军事领域得到了广泛的应用，这也包括长期观测GPS系统。

这不仅是因为GPS 技术有高于厘米的精度，还因为与同类技术相比它能提供实时的数据，因此在成本上具有一定的竞争力。

这种装置能够很容易地被作为大坝或其它建筑物自身的一部分设备进行安装，见图1。

图1 图中标示出大坝典型GPS设备的安装与传统的大坝安全变形观测技术相比，如：铅垂线，光学测量仪器和激光定线系统等，GPS设备有许多吸引人的优点。

GPS只需固定在一个地方而不需要去读数，GPS测量的数据是三维的，因此它能提供大坝在垂直方向和水平方向的变形信息。

GPS-RTK技术在农田水利工程测量中的应用随着农业现代化的推进，农田水利工程在农业生产中发挥着越来越重要的作用。

农田水利工程的测量是农田水利工程建设的基础，而全球定位系统-实时运动定位技术（GPS-RTK技术）的应用为农田水利工程测量提供了更加精准、高效的解决方案。

本文将从GPS-RTK技术的基本原理、在农田水利工程测量中的应用、以及技术发展趋势等方面进行阐述。

一、GPS-RTK技术的基本原理GPS-RTK技术是一种利用全球卫星导航系统（GPS）和实时运动定位技术（RTK）相结合的高精度定位技术。

其基本原理是通过GPS卫星发射的信号，接收器接收并测量信号到达时间，然后通过RTK技术对多个基站的信号进行精密测量和计算，从而实现高精度的三维定位。

GPS-RTK技术的特点在于具有高精度、高效率、实时性和无需地面控制点等优势。

其高精度可以达到毫米级别，能够满足农田水利工程测量中对地形、地貌、水文等方面的精细要求。

在实时性方面，GPS-RTK技术可以进行实时差分修正，使测量数据能够及时反馈，提高了测量的效率和准确性。

1. 地形测量农田水利工程的地形测量是农田水利工程规划设计的基础，而GPS-RTK技术可以提供高精度的三维地形数据，可以测绘出不同地形、地貌、高程等地理信息，对于农田水利工程的选址、设计和构建具有重要的意义。

通过GPS-RTK技术进行地形测量，可以提高测量数据的准确性和完整性，为农田水利工程建设提供科学依据。

2. 农田水利工程设计在农田水利工程的设计过程中，需要对农田进行合理规划，确定灌溉、排水、围垦等工程的具体位置和尺寸。

借助 GPS-RTK 技术，可以对农田进行精确测量和定位，获取农田的实际地理位置和地形特征，为农田水利工程的设计提供科学依据。

3. 测量监测农田水利工程在使用过程中需要进行定期的监测和维护，而GPS-RTK技术可以实现实时差分定位和监测，可以对农田水利工程进行三维定位、变形监测等方面的测量。

浅谈GPS在水利工程中的应用[摘要] 随着我国水利工程大量的兴建，gps技术在水利工程中应用的范围上也就越来越广，该技术在全天候、高精度、自动化处理程度上与传统的测绘技术优势也就显的优势非常突出。

本文对gps系统的构成和特点做了简单介绍。

主要分析该系统在水利工程中的应用现状，并展望了gps技术在水利工程的应用前景。

[关键字] gps变形测量3s1 全球定位系统（gps）技术介绍与特点1.1卫星定位系统介绍全球定位系统（globle positioning system）起源于上世纪70年代美国，最初用于军事领域，1994年全面建成，建成后逐步推广到工业与民用领域。

近十年左右，欧洲的“伽利略”和中国的“北斗”卫星导航系统也得到了长足的进展。

在不久的将来，我们有可能综合利用多个卫星导航定位系统来进一步改进整个服务系统的可靠性和精度。

目前，全世界应用最广的卫星定位系统还是美国的全球定位系统（gps）。

该系统主要由空间部分、地面监控和用户设备三大块组成。

空间部分由24颗gps卫星组成，均匀分布20200km高空的6个卫星轨道。

各轨道直接夹角为60°，运行周期为12h。

每颗卫星24h内保证有5h在地平线上，可以保证在全球任何位置、任何时间均可以同时观测到4颗以上卫星，一般地形测绘条件较好为7颗以上至11颗卫星；地面监控部分由检测站、主控站和注入站组成，主要完成对卫星的监视对卫星数据的获取以及卫星的存储系统等功能；用户设备主要是gps接收机硬件和处理软件组成。

用户通过用户设备接收gps卫星信号，通过软件对信号处理而获得用户位置、速度等信息，最终实现利用gps进行定位、对时导航的目的。

1.2gps测量的特点gps技术与传统的测绘作业有大大的超前，具有很强的优越性。

一是定位精度更精准，gps在50km内相邻点基线分量中误差水平分量到达了5mm。

目前gps rtk（real time kmematic）技术可以保证在动态的情况下解算的点位精度达到cm级，完全可以满足水下地形点测绘平面位置要求。

GPS测量技术在黄壁庄水库水平位移测量中的应用摘要:在利用GPS对黄壁庄水库大坝进行水平位移测量中,既要保证监测精度,又使观测周期缩短,对基准网和工作网的作业规格均参照《水利水电工程测量规范》,在实际操作中探索出了一套切实可行的方案关键词:GPS 测量位移精度黄壁庄水库是海河流域子牙河水系两大支流之一滹沱河中下游重要的控制性大(1)型水利枢纽工程,主要由主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、灵正渠涵管及电站等枢纽建筑物组成,工程连绵十几公里。

在大坝外观监测系统设计时,针对工程规模大和建筑物分散的特点,进行了常规大地测量和GPS卫星定位测量模式比较,以及不同模式中多方案优化设计。

为了提高作业效率,减少工程投资,保证监测精度,科学提出了采用GPS基准网控制整体,建筑物部分采用传统大地测量与现代测量技术兼备监测的新思路,达到了整体与局部、传统与现代的和谐统一。

水平位移测量采用的是GPS的静态测量功能。

1 大坝外观监测系统布设情况黄壁庄水库大坝外观监测系统由基准点、工作基点和位移监测点组成。

监测部位为主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、原非常溢洪道和新非常溢洪道。

1.1 水平位移基准点布设水平位移基准网以能够控制所有监测点并能最大限度的保证与大坝上监测点组成理想图形为原则,以提高监测网的稳定性、灵敏度和减少工程投资为目的。

建立了由三点组成的大坝水平位移基准网,点名分别为GPS01、GPS02和GPS03,大致分布在大坝的左、中、右三个位置。

1.2 水平位移工作基点布设将主坝、副坝各个观测断面上位于坝顶下游坝肩处的测点纳入GPS水平位移监测网,作为该点所在断面的工作基点,以此作为基准,采用极坐标法测定该断面上其余各点的变形量;在正常溢洪道两端布设一条视准线,设置正溢01、正溢02两个工作基点,作为视准线观测的工作基点;原非和新非各布设一条视准线,在视准线两端分别设置非溢02、非溢03和非溢01、非溢04两组工作基点。

GPS静态测量在大坝安全监测中的应用摘要：随着GPS静态定位测量技术的快速发展，在大坝、桥梁、楼房等建筑的变形监测测量中得到了广泛应用。

GPS静态定位测量技术相由于观测时间长，各种误差消除比较充分，因而定位精度高，可大大地提高工作效率。

本文首先介绍了GPS静态测量技术原理，随后对该技术在水电站大坝变形监测中的应用进行探讨分析，希望能为今后对于变形监测中GPS技术的应用提供帮助。

关键词：GPS技术；变形监测；水利大坝；应用水库大坝变形监测工作的关键在于通过在水库大坝的重要位置设置监测点，并对其进行周期性的观测来获取水库大坝的变形信息，并将所获得的变形数据进行检核、处理，按照一定的数学模型对变形监测数据进行分析和处理。

最终对水库大坝的变形趋势进行合理的预测，为施工决策提供一定的依据以保障工程施工及后期运营的安全。

GPS技术之所以能广泛应用于变形观测中，在于GPS测量的相对精度够高，GPS测量受外界观测条件的限制小，容易实现实时监测等。

一、GPS静态测量原理GPS静态测量是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。

主要用于建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。

进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。

在测量中GPS静态测量的具体观测模式是采用两台（或两台以上）接受设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，同步观测4颗以上卫星，每时段长45min至2h或更多。

基线的定位精度可达,D为基线长度（km）。

测量时，所有已观测基线应组成一系列封闭图形，有助于进一步提高定位精度。

GPS形变监测系统的和核心部分是系统的软件部分，可以大致分为数据处理模块、数据传输与储存模块以及数据分析模块三个部分，承担着对获取数据的搜集整理和分析总结的工作。

GPS技术在水利控制测量中的应用GPS（全球定位系统）技术是一种利用卫星定位的导航系统，可以提供高精度的位置和时间信息。

它在水利控制测量中有着广泛的应用，具有高效、精确、实时等优点。

本文将介绍GPS技术在水利控制测量中的应用，并展示其在实际工程中的效果。

一、水文测量在水文测量中，常常需要准确测量河流的水位、流速、流量等参数。

传统的测量方法需要在河流中设置大量的水位计、流速计等设备，操作繁琐且精度较低。

而利用GPS技术可以实现对河流水位和流速的实时监测，只需设置少量GPS测站，即可获取整个河道的水位和流速信息。

GPS技术还可以用来测量水库的水位、泄水量等参数。

水工测量是指对堤坝、渠道、水闸、泵站等水利工程的建设和维护进行监测和测量。

传统的测量方法往往需要大量的人力、物力和时间，而且操作复杂且容易出错。

利用GPS技术可以实现对这些水工工程进行全面、实时的监测，提高了工作效率和精度。

通过GPS技术可以实时监测堤坝的变形和沉降情况，从而及时采取措施进行维护和修复。

三、水资源管理水资源管理是指对水资源进行合理配置、开发利用和保护的工作。

利用GPS技术可以实现对水资源的动态监测和管理。

通过GPS技术可以实时获取水源地的水位、水质和水量信息，进而进行水资源的合理分配和利用。

GPS技术还可以用于水库的调度与管理，提高水库的蓄水和泄水效率，减少水资源的浪费。

四、防洪减灾防洪减灾是水利工程的重要任务之一。

利用GPS技术可以实时监测洪水的水位和流速，并预测洪水的发展趋势，从而帮助决策者及时制定相关的防洪措施。

GPS技术还可以用来监测和控制排水系统，及时排除雨水、雪水等降水过多导致的积水情况，减少洪灾的发生。

GPS技术在水利控制测量中有着广泛的应用。

它可以实时、高精度地获取水位、流速、水质等参数信息，实现对水资源的动态监测和管理。

利用GPS技术还可以提高水工测量的效率和精度，有助于水利工程的建设和维护。

随着技术的不断发展，相信GPS技术在水利控制测量中的应用将会越来越广泛。

高精度GPS定位在某水库工程近坝区域地表稳定监测中的应用发表时间：2017-09-08T10:03:21.720Z 来源：《基层建设》2017年第13期作者：张大强[导读] 摘要：详述了使用GPS定位技术建立B级GPS基准网和C级GPS监测网的观测和数据处理方法。

陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 710002 摘要：详述了使用GPS定位技术建立B级GPS基准网和C级GPS监测网的观测和数据处理方法。

通过对水库近坝区域水平位移首期及二期监测成果的分析和对比，对基准网和监测网各点的稳定性进行了分析和描述，为保障在建水库工程的安全提供了准确可靠的定量资料。

关键词：GPS静态定位；监测网；水库工程；TBC软件引言随着水利工程投资的不断加大，我国大中型水利水电工程和高坝越来越多，大坝及周边地表稳定与否不仅关系到工程自身的安危，更关系到下游人民的生命财产安全，对工程区地表稳定性进行监测，具有非常重要的意义。

相比于传统测量方法，全球定位系统（GPS)速度快、精度高、自动化程度高、经费省且不受通视条件限制[1]。

随着GPS系统的完善，GPS接收机性能和解算软件不断改进，在短距离（二三公里以内）上已经能够达到亚毫米级的精度[2]。

这样，高精度的GPS定位技术便可用于水库工程近坝区域地表稳定监测。

1概述1.1工程概况该在建水库枢纽工程位于黄土高原沟壑地段，由水库和反调节库组成，水库为大（二）型水库，由大坝、泄洪排沙洞、溢洪道、输水洞、坝后电站五部分组成。

大坝为均质土坝，最大坝高49米。

反调节库由大坝、泄洪洞、放水洞和抽水泵站组成，主要功能是在水库泄洪排沙期间确保正常供水。

工程近坝区域地表稳定监测始于2015年12月，2016年6月，进行了第二期监测。

1.2监测的基本精度及方法1.2.1监测精度参照《水利水电工程测量规范》（SL197-2013）对边坡与库岸不稳定区变形监测精度的要求[3]，近坝区域水平位移监测点的点位中误差设计为±3.5mm。

GPS技术在水利水电工程变形监测中的应用研究作者：柯昌元来源：《城市建设理论研究》2013年第12期摘要：GPS全球定位系统以其精度高、速度快、全天候等优点，成为当今较先进的测量与监测仪器。

本文简要地介绍了GPS定位原理，论述水利水电大坝变形监测中，以GPS基准网进行整体控制，快速提供大坝及建筑物安全状况评价的方法。

关键词：GPS；工作原理；变形监测中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1引言随着我国经济的飞速发展，大型的水利水电工程（如大坝）基础工程也在不断建设，这些工程在防洪、发电、灌溉、供水和航运等方面发挥了巨大社会效益和经济效益，是我国国民经济的重要基础设施。

而水利水电工程规模大、投资多，造价高，少则几亿、几十亿，多则几百亿，甚至上干亿。

因此工程质量的好坏和能否安全运行，不仅会影响工程效益的充分发挥，还将直接关系到下游或两岸人民的生命财产安全。

国内外大量工程实践表明，对水利水电工程进行全面的监测与监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。

同时将监测和监控资料及时反馈给施工、设计和运营管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。

而GPS作为现代测量技术的代表，因具有精度高、不受气候条件及通视条件限制、高度自动化等优点，近年在水电工程变形监测领域发挥作用。

2 GPS工作原理GPS系统是美国研发的卫星全球定位的系统，包含多种定位信息，作为定位的观测量，主要有两种：即测距码伪距单点定位和载波相位观测量。

2.1测距码伪距单点定位测距码伪距单点定位，是采用测量码相位观测值的方法测定测站点到至少4颗卫星的距离以确定测站点位置的方法。

码相位伪距测量是GPS接收机通过测量卫星发射信号与接收机接收到此信号之间的时间差△t，求得卫星接收机间得距离P1。

P1=△t·C，其中C为光速。

由于卫星钟的误差、接收机的误差以及无线电信号经过电离层和对流层中的延迟等，实际测出的距离P1与卫星到接收机真实距离P有误差。

GPS静态观测技术在折线型大坝水平位移观测中的应用作者：朱艳菊王成民来源：《城市建设理论研究》2013年第24期摘要：日照水库大坝变形观测点共24个，其中主坝5个观测断面，副坝两个观测断面，溢洪闸分别位于溢洪闸左右岸边墩及中墩，观测基点分别设在大坝两端，位移与沉陷公用的6个基准点。

关键词：GPS静态定位；水平位移观测；稳定性；可靠性；Application of GPS;static survey;technology in the;fold line;dam horizontaldisplacement observation ofAbstract： Rizhao reservoir;dam deformation observation;points were;24,;ofwhichthe;5;observation section,;auxiliary dam;two;observation sections;were located;around the shore,;overflow;spillway gate;pier;and;pier,observation;points;are located;at both ends of the dam,;displacement and;subsidence;of 6 basis points;in common.Keywords:;GPS static positioning;;horizontal displacement;;stability;reliability;中图分类号：P343.3 文献标识码：A 文章编号：枢纽工程概况日照水库工程始建于1958年10月，建成于1959年6月，是一座以防洪为主多年调节综合利用的大（二）型水库，枢纽工程等别为II等，主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，主要功能为防洪、灌溉，并逐步发挥养殖、发电、供水等综合效益，是日照市区主要的防洪枢纽和水源地。