gps测量技术在水库大坝监测应用探究

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1、GPS测量技术在水库大坝监测应用探究摘要：GPS测量以其全天候、速度快、精度高等优点，成为当今最先进的形变监测手段。在大坝安全监测实施中，受GPS测量数据处理技术繁琐与监测系统成本高的影响，GPS测量技术在该领域应用较少。本文就某碾压混凝土重力坝的GPS监测进行应用研究，提出了GPS多天线技术应用，研究了在不同高度截止角、不同观测时间段的测量数据处理后的定位精度，并给出了在水库大坝监测的应用研究成果。关键词：GPS；形变监测；GPS多天线技术Abstract：GPSmeasurementstoitsweatherproof,highspeedandhighprecision,beco

2、mingtoday"smostadvanceddeformationmonitoringinstruments.Inimplementationofdamsafetymonitoring,GPSmeasurementsanddataprocessingtechnologiesandineffectivemonitoringsystemcostandhighimpact,fewerGPSmeasurementtechnologyapplicationinthefield.ThisarticleonaGPSmonitorapplicationofrollercompactedconcre

3、tegravitydam,madetheapplicationofGPSmulti-antennatechnology,researchindifferenthighcut—offangle,observa.tionpositioningaccuracyofmeasurementdataprocessingforthattimeperiod,andgivesthereservoirdammonitoringapplicationofresearchresults.Keywords:GPS；deformationmonitoring；GPSmultiantennatechnology中

4、图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)1、引言我国目前已建成的水库大坝约86000座，坝高在15米以上的约有19000座［1］。据初步统计，在已建的这些水库大坝中，被列为病险的大中型水库有620余座，被列为病险的小型水库有33600余座［3］。对部分大坝存在的缺陷或隐患，如不及时发现和处理，将直接影响大坝的安全，甚至演变为溃坝的灾难性事故。据报道，我国在50年代末60年代初曾发生过溃坝。滑坡大部分分布在河流的两岸，其数量之多难以统计。仅三峡库区就有滑坡2490处，自1980年以来,有30多处发生崩塌、滑坡，造成重大损失［1］。由此可见，对大坝、滑坡的安全监测

5、非常重要。传统的形变监测是在监测区建立控制网，使用精密测距仪和经纬仪为主要手段，选择网中高等级点建立统一基准，将这些监控网点用可靠的方法高精度地与各部位的独立基准点联测，将独立基准点各部位倒垂、正垂、引张线等监测系统联系起来，形成整体的监测网络系统。监测网的精度和可靠性要求高，观测周期多，所需费用高，而且需要大量的人力物力。全球定位系统（GPS）精密定位技术已在大地测量、地壳形变监测、精密工程测量等诸多领域得到了广泛的应用和普及。与观测边角相对几何关系的传统测量方法相比，GPS监测具有很大的优点［1］。它可以实现高度自动化，大大减轻外业强度，同时又能够迅速得到高效可靠的三维点位监测数

6、据。2、GPS在大坝、滑坡形变监测中的应用GPS用于形变监测，监测的区域一般不是很大，但变形监测点布设比较密集。当GPS用于大坝形变监测或滑坡监测时，往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形观测点，在远距离监测点合适的位置（如稳固的基岩上）建立基准点。在基准点架设GPS接收机，根据其高精度的已知的三维坐标，经过几期观测从而得到变形点坐标（或基线）的变化量。根据观测点的形变量，建立安全监测模型，从而分析滑坡、大坝等的变形规律并实现及时的反馈。事实上，为了建立一个更接近实际情况的安全监测模型，合理的密集分布监测点是需要的。使用常规的全站仪，虽然可以降低成本，但是需要更多的人力完成观测操

7、作；而使用GPS观测则简化了外业操作，但是多个监测点需要使用更多的高精度接收机同时观测，仪器费用也随之提高。因此，降低成本是GPS观测需要解决的问题。大坝和滑坡在短时间内不会出现很大的位移，要通过观测整体的微小变形量，构造统计分析模型，预测变形体长期的变化趋势，为以后的分析决策提供依据。为了进行形变分析，需要获得监测点高精度位置坐标数据，通常要求监测点的观测数据达到毫米级的精度，这也是GPS定位技术能否应用于变形观测的一个关键性问题。与普通的工程测量不同，