gps变形监测及自动化系统

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1、GPS变形监测及自动化系统【】GPS监测系统广泛应用于各个领域，在变形监测方面，与传统方法相比较，应用GPS不仅具有精度高、速度快、操作简便等优点，而且利用GPS和计算机技术、数据通讯技术及数据处理与分析技术进行集成，可实现从数据采集、传输、管理到变形分析及预报的自动化，达到远程在线X络实时监控的目的。　　【关键词】变形监测；自动化；应用　　　　1GPS变形监测现状　　1.1变形监测技术概述　　GPS变形监测技术的发展如今迅速发展，是监测技术发展上的一次革命，国外在上个世纪80年代开始应用此技术，尤其是对一些多天然灾害的国家来说，先进的

2、高精度变形监测技术带来的不仅仅是技术革新，更是对本国人民的福音。在全球竞争不断加剧的今天，如军事、工程建筑、地理环境等需要更精确的监测领域，对于变形监测技术提出了更高的要求。变形监测和数据的分析整理是一个研究的主要方向，上世纪中叶以后，精确的变形监测工作发展更是迅速。　　1.2GPS变形监测的特点：　　1.2.1观测站之间无需通视　　既要保持良好的通视条件，又要保障控制X的良好结构，这一直是经典测量技术在实践方面的困难问题之一。GPS测量不要求测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使点位

3、的选择变得甚为灵活。　　1.2.2监测精度高　　GPS可以提供1×10-6甚至更高的相对定位精度。在变形监测中，如果GPS接收机天线保持固定不动，则天线的对中误差、整平误差、定向误差、天线高测定误差等并不会影响变形监测的结果。实践证明，利用GPS进行变形监测可获得±（0.5～2）mm的精度。　　1.2.3可同时提供监测点的三维位移信息　　GPS测量，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。GPS测量这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应

4、用，提供了重要的高程数据。　　1.2.4观测时间短　　GPS系统也在逐渐升级，软件在不停优化，当前，静态定位20KM内，仅需十几分钟时间；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需不到两分钟，然后可随时定位，每一站观测时间只需数秒就可完成。　　2当今GPS变形监测的发展方向　　2.1变形监测技术实际应用　　在地球地壳运动的研究中，探测技术所发挥的作用众所周知，对地壳移动以及大陆板块的漂移都具有精确的监测分析，并给出了大陆地壳运动水平的基本特征，分析地震前后板块的不同特征，为地震监测提供了更多有力

5、事实。　　不仅在国外，在我国的各种大型工程中，如大坝、桥梁、隧道、高层建筑等事故都是由于变形所引起的，因此变形监测已经引起了广泛的关注，利用GPS监测技术所得出的有效数据、并进行传输、处理，分析、报警到入库的全自动化，不但节约了工程设备的投入，而且给工程安全增加了有效保证，可以说是一举两得。　　2.2GPS变形监测技术的发展方向　　目前，运用GPS有限元建立确定性模型在工程等安全监控方面已做了很多工作，在大跨度空间结构施工的监测监控上正成为研究的热点，并在相关工程（大坝、桥梁、隧道、屋盖等）发挥重要用。因为了解变形现象和规律、解释变形物

6、理过程和原因，对掌握变形的破坏方式和灾害预警都有深远的意义。　　3监测数据平差结果的检验　　在X平差结束后，应对X平差结果进行检验，X平差的检验主要通过改正数、中误差以及相应的数理统计检验结果等项来评价。如X平差结果达不到要求，需要从以下几个方面来寻找X平差结果不合格的原因：　　3.1检查坐标系等是否设置正确；　　3.2检查已知点是否正确，并且是否在一个系统内；　　3.3检查观测文件的观测站点、天线高是否正确，出现这种情况的时候，往往闭合差或自由X平差的结果非常差。　　4监测X的数理统计检验　　无约束的自由X平差，是对X内部符合质量的检

7、核，也就是考核X自身的符合精度，平差的目的是消除由于多余观测误差而引起的X内不符值。那么用什么标准来判断X内部符合精度的高低呢?在GPStudio软件中有两种很重要的数理统计检验，一种是对整个观测量群进行χ2检验，是否通过该项检验在平差结果文件中可查阅；另一种是对各个观测元素进行τ检验，不能通过该检验的观测值(平差结果文件中τ值大于1.00者)则认为有粗差，应予以剔除。这两者都可以在成果输出的结果报告中查到。　　χ2检验就是对整个X的单位权方差进行检验，即判断平差后单位权方差的估值是否与平差前先验的单位权方差一致。　　若：　　　　则认为

8、两者是一致的。　　在数据处理软件中，可以通过查阅“χ2检验”项来检验X平差是否通过了χ2检验。若X平差不能通过χ2检验，则需要仔细分析不能通过的原因，通过对基线进行重新处理，或者通过剔除较差的观测值等方法使