gps在变形监测中应用现状和发展趋势

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1、GPS在变形监测中应用现状和发展趋势　　摘要：由于GPS可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数，目前在各类变形监测中已得到了广泛的应用。本文简要介绍了GPS变形监测技术概念和意义，详细总结了GPS变形监测的应用现状及发展趋势。关键词：GPS；变形监测；应用现状；趋势Abstract:BecauseGPScancontinuouslyprovidehighprecision3Dcoordinates,toanyuserglobalall-weatherthree-dimensionalvelocityandtimeinformationandothe

2、rtechnicalparameters,presentinallkindsofdeformationmonitoringhasbeenwidelyused.ThispaperbrieflyintroducestheconceptandsignificanceofGPSdeformationmonitoringtechnology,summarizestheapplicationstatusanddevelopmenttrendofGPSdeformationmonitoring.Keywords:GPS;deformationmonitoring;applicationstatus;tr

3、end中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）9一、GPS概述全球定位系统(GPS)作为20世纪一项高新技术，具有速度快、全天候、自动化、测站间无需通视、可同时测定点的三位坐标及精度高等优点，因而获得了广泛应用。目前GPS精密定位技术已经广泛地渗透到经济建设和科学技术的许多领域，对经典大地测量学的各个方面产生了极其深的影响。它在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量、地球物理探测、资源勘探、航空与卫星感、工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了卫星定位技术的高精度与高效益。随着社会和生产的飞速发展，各种大

4、型的工程建筑越来越多，所以其变形监测的工作也变得越来越重要。若用传统的测量方法不仅工作量大，而且其精度也很达到，而GPS定位技术此时在变形监测中以其显示出传监测技术所无法取代的重要作用。二、变形监测的基本概念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。自然界的变形危害现象很普遍，如地层、滑坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。9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

5、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。三、变形监测的目的与意义由于大型建(构)筑物在国民经济建设中的重要性，其安全问题受到普遍关注。各种工程规模越来越大，造价越来越高，工程要求也越来越精密，而一旦由于某种原因引起工程灾害，其后果将不堪设想。因此，准确地掌握各类工程的变形状态，实现预测和防治工程灾害的目的，显得十分重要。对重要建(构)筑物实施变形监测的主要目的及意义体现在以下几个方面。1.分析和评价建筑物的安全状态由于工程的地质条件、内部结构、使用中的荷载

6、及振动等内外因素的影响，建(构)筑物及其设备在施工及运营过程中都会产生一定的变形，如建(构)筑物的整体或局部发生沉陷、倾斜、扭曲、裂缝等。这种变形如果超过了一定的限度，就会影响建(构)筑物的正常使用，可能危及其安全。因此，在各类工程在施工及运营期间，尤其是大型工程，一般都要进行变形监测，以监视建(构)筑物的安全状态。2.验证设计原理，反馈施工质量9在国内外，存在不少因设计或施工质量问题而造成的工程事故。变形监测不仅能监视建(构)筑物的安全状态，而且其结果也是对设计数据的验证，同时起到反馈施工质量的重要作用，为改进设计和科学研究提供重要的资料和依据。3.研究变形规律，进行合理分析和预报通过大

7、量的监测数据对变形体的变形规律进行系统的分析研究，更好的掌握变形机理，给出合理的物理解释，建立有效的变形预报模型，是变形监测的中心任务。总而言之，变形监测有实用上和科学上两方面的意义。首先是实用上的意义，掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施;其次是科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型等。四