建筑物变形监测中对于GPS定位技术的运用探讨
GPS在变形监测中的应用分析
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技术在建筑基坑变形监测中的应用
浅谈建筑物的变形监测技术
浅谈建筑物的变形监测技术一、引言随着经济和社会的飞速发展，建筑物的规模也在不断扩大，其中建筑物的变形监测对于确保建筑物安全，维护人民的生命财产安全具有重要的意义。
而传统上采用的监测手段往往比较单一，而且工作效率低下，已经不能适应当前繁重的建筑物变形监测需求。
基于此，本文主要对当前应用较为广泛的GPS变形监测技术、全站仪变形监测技术以及近几年兴起的地面三维激光变形监测技术进行了仔细的分析，并就其中地面三维激光变形监测技术如何在建筑物变形监测中进行应用进行了仔细的探讨。
二、GPS变形监测技术GPS技术的出现给大地测量带来一系列革命式的变革，尤其在变形监测中获得了非常广泛的应用，其在變形监测中具有一系列明显的优势。
总体来说，首先，GPS技术的自动化程度非常高，工作过程几乎不需要人工的干预，其接收机可以自动对卫星进行锁定，进行长期的监测，提升响应能力，降低监测成本；其次，GPS技术可以每天24小时进行作业而无需休息，能够在任何时间、任何地点连续进行GPS的定位测量，使得在建筑物的变形监测中摆脱了传统的模式；第三，测站间无需通视，而只要求测站上空视野开阔即可，因此，在监测网点的布设上更加自由和灵活，可以有效省去传统测量中传递点、过渡点的测量工作，节约生产成本，经济效益显著。
除此之外，采用GPS技术对建筑物进行监测，还具有测量速度快，定位精度高的特点，而且同时测定点的三维坐标。
在建筑物中应用GPS技术进行变形监测，主要有三种主要的工作模式：第一种是周期性重复监测；第二种是固定连续GPS测站阵列；第三种是RTK实时动态监测。
对于周期性重复监测模式来说，其主要适合在建筑物缓慢变形中的监测，其可以根据周期的长短设定GPS监测的频率，由于该种模式相对比较成熟，获取监测数据之后一般发送到后台的处理软件进行分析和处理；针对固定连续GPS 测站阵列模式来说，此种模式主要是采用固定GPS仪器进行长时间的数据采集，然后利用数据分析软件对所测数据进行分析和预测。
对GPS在高层建筑变形监测中应用的探讨
用边 连 接 方 法构 网 ，用后 处 理 软件 解 算 基 线 ，经 平 差计 算 求 定 观
测 点三 维 坐 标 。这种 方 法 定 位 精度 高 ，适用 于 长 边 ，测 边 相对 精
度可 达 １ ０～。
２）快速静 态测量 法：这种方 法尤其 适用 于对监 测 点的观测 。其 工作原 理是：把两 台ＧＰＳ接 收机安置 在基准点上 固定不动 连续观测 ， 另１ ～４台接收机在 监测 点上 移动 ，每次观 测 ５ ～１ ０分钟 （ 采样 间隔 为 ２秒 ） ，经 事后 处 理 ，解算 出各 监测 点 的三 维坐 标 ，根据 各 次观 测解算 出的三维坐标精度 为：水平位移 ± ３ ～± ５ ｍ ｍ ，垂直位移 ± ５ ～
评 论 ・ 划 ・ 赏 规 鉴
Ｐ ｎ ｌ ｎｇｕ ｈ ａ ｉ ｎ ｈ ｇ ｉ ｇ ｕ ｉ ｕ ａ ｓ ａｎ ｉ
建 筑 与 发 展
Ｊｏｎ Ｚｈ ｕ Ｆ ｈ ｉ ｕＹ ａ Ｚ ａｎ ・ ２９ ・
对Ｇ Ｓ Ｐ 在高层建筑变形监测中应用的探讨
陈红卫 吴华峰 安丹丹 新疆地质矿产勘 查开发局 第三地质 大队 新疆 库 尔勒 ８ １０ ４０ ０
【 摘 要 】 本 文对 高层建 筑Ｇ ｓ Ｐ 变形监测技术进行 了 讨 ， 探 并指 出了Ｇ ｓ Ｐ 技术应 用于变形监测 的优 点与待解 决的 问题。
【 关键词 】 Ｇ Ｓ 高层建筑 Ｐ
引 言
变形监测
续性监测模式 高成 本 问题 ，研 究低 成本的 Ｇ ｓ一机 多天 线在线实 时监 Ｐ
开关 ，相应 的微波开关控制 电路及 １台 Ｇ ｓ接收机 组成一机多天 线系 Ｐ
统 。
２２ＧＰ 在 变 形 监 测 中 的测 量 方 法 ． Ｓ
GPSRTK测量技术应用与分析
地质探究
Ｇ Ｐ Ｓ Ｒ Ｔ Ｋ 测 量技 术应 用 与分 析
杨兴财 （ 建瓯市金土地 勘察 测绘 有限 公司， 福建省建瓯 市３ ５ ３ １ ０ ０ ）
【 摘 要 】 Ｇ Ｐ Ｓ是全球定位系统的英文缩写 ， 作 为全球性的定 位系统 ， 无论是在抗 干扰还是保 密性上都是俱佳 的。随着定位系统全球化的普及 ，
根控制点 （ ４个 ） 的布设 。 布设 完备后安装全站仪 ， 并 对本 次 测
区进 行精 度 测 量 ． 测 量 数 据 见 下表
控 制 点
Ｄ０ ３ ４
Ｄ０ ３ ８
到毫米级 ． 而 在 动 态定 位 中可 以达 到 厘 米 级 的 精 度 。 大 量 的 实 验 证明 。 在 ３ ０ ０ — １ ５ ０ ０ ｍ的基线上 ， 平 面位 置 误 差 不 大 于 ｌ ｍ ｍ。
在 人 们 的 工 作 生 活 中被 广 泛 地 应 用 。也 一 直 是 业 内人 士 探 讨
弊端 ， 即Ｒ Ｔ Ｋ技术在 建筑物 密集以及树木 密度大 、 无 线 电信
号 集 中的 地 域 中 ， 精 准 度 会 受 到 一 定 的影 响 ， 为此 ， 选 择 相 对 更 为合 理 的 测 量 地 点 尤 为 重要 。 经再 次严 密 的分 析 后 ， 认 为将 测 绘 点选 于信 号 相 对 较 好 的 位 置 ，并 通 过 对 房 产 图根 控 制 点
进 行 测 设 ， 同 时对 界 址 点 碎 部 进 行 测 量 的 综 合 方 法 完成 本 次
和 研 究 的 内容 。 本 文 以 Ｇ Ｐ Ｓ在 房 产 工 程 测 量 中 的应 用情 况为
建筑工程测绘中GPS技术的应用
建筑工程测绘中GPS技术的应用摘要：现如今，随着经济的不断发展与进步，我国的建筑行业也得到了的飞速的发展，但是建筑工程测绘作为对整个建筑工程项目的精准性造成影响的主要环节，在此过程中发挥着极大的优势，因此应该不断强化对工程测绘工作的重视。
但是在建筑工程测绘工作进行过程中，传统的测绘方式呈现出诸多的弊端，GPS技术凭借自身的优势得到了较为广泛的应用。
本文主要对建筑工程测绘工作的GPS技术进行了简单的分析。
关键词：建筑工程；测绘；GPS技术近年来，越来越多的先进的科学技术被引入到我国国内，这些技术不仅仅促进了经济的发展，还提高了工作效率，GPS技术也是如此，现如今越来越多的工作部门应用GPS技术，特别是在测绘部门，GPS技术已经成为了主要的技术手段。
与传统测绘技术相比较，不仅仅工作效率高，而且精确度也高。
1GPS测绘新技术概述1.1GPS测绘新技术的发展状况全球定位系统简称GPS(GlobalPositioningSystem)，最早是由国军事国防研究中心研制出的一项定位、导航系统，主要目的在于为海陆空提供精密的定位以及导航功能。
其主要是由用户站、地面控制系统以及空间部分构成，能够为用户提供准确的实践数据、三维速度以及三维位置信息。
其具有测量时间短、操作便捷、精度高、全天候定位等优点。
当前，该项技术已由最初的军事领域应用逐步扩展到其他领域，尤其是应用于工程测绘上，为人们提供了便利，发展前景极为广阔。
随着科学技术水平的不断进步，GPS技术得到了优化，特别是在对于导航的定位功能以及抗干扰性能上有了显著的提高，使其精确度得到了提升。
GPS技术以其本身所具备的技术优势，在建筑行业得到了较为广泛的应用，并且取得了不小的成效。
在建筑工程行业应用GPS技术，特别是在测绘行业，加大的提高了测绘工作的精确度以及工作效率，为之后所进行的建筑工程工作提供了有力的保证。
1.2GPS技术在测绘方面的优点既然GPS技术能够取代传统的测绘技术，这就代表GPS技术有很多的优点。
基于GPS的建筑物水平位移测量方法
基于GPS的建筑物水平位移测量方法随着现代建筑物的高耸和复杂化，对于建筑物的安全监测和维护显得尤为重要。
而建筑物的水平位移是其中一个需要密切关注的要素。
近年来，利用全球定位系统（GPS）来进行建筑物水平位移测量的方法逐渐受到研究者的关注。
本文将探讨基于GPS的建筑物水平位移测量方法。
一. GPS原理首先，我们需要了解GPS的基本原理。
GPS系统是利用一组遍布全球的卫星进行定位与导航的系统。
GPS接收机通过接收卫星发射的信号来确定其与卫星的距离，并通过三角测量的原理计算出接收机的定位坐标。
通过将多个卫星的信号进行组合计算，GPS可以提供精确的三维位置定位。
二. 基于GPS的建筑物水平位移测量方法主要通过比较建筑物特定位置在不同时刻的GPS测量结果来获取其水平位移的信息。
下面介绍两种常见的方法：1. 相对定位法相对定位法是通过在建筑物表面布设一定数量的GPS接收器，通过接收多个卫星的信号进行定位，然后将这些接收器的测量结果进行比较，从而得到建筑物相对位移的信息。
在实施相对定位法时，首先需要将接收器布设于建筑物表面的多个位置，并确保这些接收器能够同时接收到相同的卫星信号。
然后，通过对接收器进行基线解算和相对位置计算，可以得到各个接收器之间的相对位移数据。
相对定位法的优点在于可以在一次测量中获得多个测点的信息，从而提高了效率。
然而，由于建筑物本身的特殊性，如遮挡物和多路径效应等，相对定位法的精度可能会受到一定的限制。
2. 绝对定位法绝对定位法是通过将建筑物附近的一个参考点与GPS接收器的测量结果进行比较，来获得建筑物的水平位移信息。
这个参考点通常是地表上的一个稳定固定点，其位置坐标已经通过其他测量方法精确测得。
在实施绝对定位法时，首先需要在建筑物附近的参考点和建筑物表面布设GPS接收器，并测量它们的位置坐标。
然后，在建筑物进行水平位移时，通过比较参考点和建筑物接收器的测量结果，可以计算出建筑物的水平位移。
浅析GPS定位技术在变形监测中的应用
内 蒙 古 科 技 与 经 济
Ｉ ｎ ｒＭ ｏ ｇ ｌ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｓ ｉｎ ｅＴｅｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅｃ ｎ ｍ ｙ ａ ｏｏ
Ｎｏ ４，ｔ ｅ ２ ６ ｈ ｊｓ／ ． ｈ ０ ｔ Ｓ Ｉ ｅ
模 式 。 周 期 性 变形 监 测 与 传 统 的 变 形 监 测 没 有 多 大 区 别 ， 为 有 的 变 形 体 极 为 缓 慢 ， 局 部 时 间 域 内可 因 在
以 认 为 是 稳 定 的 ， 监 测 频 率 有 的 是 几 个 月 ， 的 甚 其 有 至 长 达 几 年 ， 时 ， 用 ＧＰＳ 静 态 相 对 定 位 法 进 行 此 采 测 量 ， 据 处理 与分析一 般都 是事后 的。经过 １ 数 ０多 年 的努 力 ， ＧＰＳ 静 态 相 对 定 位 数 据 处 理 技 术 已 基 本
度 悬 索 桥 和 斜 拉 桥 ， 广 东 虎 门 大 桥 ） 尝 试 安 装 如 已 ＧＰ 实 时 动 态 监 测 系 统 ； 圳 帝 王 大 厦 的 风 力 振 动 Ｓ 深
特 性 采 用 了 ＧＰ 进 行 测 量 。 Ｓ ２ 应 用 ＧＰ 进 行 变 形 监 测 的 优 点 Ｓ
监 测 站 间 无 需 保 持 通 视 ２１ ．
软 件 的 发 展 与 完 善 ， 别 是 高 采 样 率 （ 前 有 的 已 高 特 目
达 ２ Ｈｚ ＧＰＳ 接 收 机 的 出 现 ， 大 型 结 构 体 动 态 特 Ｏ ） 在 性 和 变 形 监 测 方 面 已 表 现 其 独 特 的 优 越 性 。 近 几 年 来 ， 些 大 型 工 程 建 筑 物 已 开 展 了 卓 有 成 效 的 ＧＰＳ 一 动 态 监 测 试 验 与 测 试 工 作 。 例 如 ， 用 ＧＰ 技 术 成 应 Ｓ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
建筑物变形监测中对于GPS定位技术的运用探讨
摘要：GPS是一种以卫星为基础的无线电导航定位系统，在建筑物变形监测中，通常需要对建筑物在地质及外力作用下、随时间所产生的倾斜、裂缝及位移等变形现象进行测量，为了确保测量的准确性，将GPS定位技术应用在建筑变形监测中，以保证房屋建筑的工程质量和安全性。
关键词：GPS定位技术建筑物变形监测安全性
前言：
针对比较密集的城市高层建筑修建，尤其是深基坑的垂直开挖，由于施工中的各种影响因素较多，则容易引起深基坑开挖在施工过程中容易发生支护结构失稳，或者边坡坍塌等事故发生，所以，进行建筑物变形监测是非常有必要的。
一、GPS变形监测技术的特点及模式
（一）GPS定位技术在建筑物变形监测中的特点
在变形监测中，GPS定位技术得到广泛应用，与传统的监测技术相比，其具有以下特点：第一，GPS变形监测技术自动化程度高，在GPS测量数据采集中，其可以通过自动跟踪锁定卫星信号来实现实时自动地接受数据，尤其是对于需要长期监测的工程来说，采用GPS变形监测技术，不仅可以减少观测周期，也可以提高工作人员对变形的响应能力；第二，GPS定位测站不需要相互通视，GPS 定位时，只需要测站上空视野开阔即可；第三，具有测量速度快和定位精度高的特点，并且也能同时测量定位点的三维坐标，能确保监测时域和空域的一致性；第四，可以实现全天候的作业，GPS定位不受时间、地点和天气状况的限制；第五，可以精确测定测站点的大地高，也可直接用于垂直变形监测。
但是，应用GPS进行变形监测，其也存在不足之处，包括点位选择自由度相对较低、变形监测条件差、垂直位移监测精度不够和函数关系复杂，误差来源多等缺点。
（二）GPS在建筑物变形监测中的作业模式
1、GPS周期性变形监测作业模式，与传统的检测模式相比，周期性变形监测模式都是应用于变形相对较缓慢的监测情况，但是，对于周期性检测，其主要采用的是GPS静态相对定位方法，并采用边连式构成监测网和后处理软件的数据处理技术来进行数据处理与分析。
2、固定GPS测站阵列模式，其主要利用的是固定GPS仪器的测量原理来实现长时间的数据采集，针对所获得的数据，可以利用数据分析软件对其进行分析、预测，但是，由于不同的监测对象有不同的精度要求，因此，在建筑区变形监测中，既可以采用静态相对定位的方式，也可以采用动态相对定位的观测模式，这两种模式都具有数据连续性、高时间分辨率的特性，不仅可以减少人工的干预，也可以方便建筑物变形信息的捕捉，以满足响应变形实时性的要求。
3、GPS-RTK动态监测作业模式，其主要是以载波相位为基础来实现差分技术的实时计算，并显示用户测站的三维坐标和三维坐标的精度，在观测过程中，测站将用户测站的三维坐标和相位观测值利用数据链主动发送给具有接受数据功能的流动站，并实时处理流动站自身观测到的载波相位观测值，这样就可以对流动点的坐标进行解算，据资料表明，采用GPS-RTK动态监测作业模式，其定位精度平面可以达到±9ｍｍ，高程±２1ｍｍ。
二、工程监测应用研究
分析超高型钢筋混凝土建筑物电视塔塔高264m的监测，为了确保建筑物施工质量和施工安全，需要对电视塔中心线垂直高度和塔身扭转进行监测，这就要求需要根据《工程变形测量规范》和电视塔中心线倾斜监测技术方案来确定电视塔中心线垂直度监测精度要求，由于该监测工作空间位置较小，施工干扰性也较大，这给监测工作带来了一定的难度，因此，采用GPS静态定位监测法对电视塔中心线垂直高度进行监测，以保证监测所获得数据的精确性和完整性。
（一）GPS变形监测控制网的建立
由于电视塔位于城中心，具有建筑密集和交通繁忙的特点，这就导致在建立高精度的变形监测控制网中，不能将基准点建立在地平面上，因此，为了确保基准点的稳定性，采用分期布设的方法将基准点建立在年代较久和结构稳定性较好的建筑区的框架结构称重柱上，如图1所示，表示电视塔变形监测基准网，其主要布设了5个基准点，其都建立了混凝土观测墩和埋设了高精度强制对中基座，这些基准点与电视塔中心的平均距离为250mm。
图1变形监测基准网
（二）GPS变形监测技术对基础轴线的测量
在建立基准网中，由于广播电视塔正在施工，这就导致无法采用常规方法来获得电视塔中心处的坐标和8个轴线控制桩的坐标及方向，因此，采用GPS静态定位监测法，通过与基准网连接，并对8个轴线控制点进行精确监测，这样就可以将所测得的坐标纳入到电视塔的变形监测独立坐标系中，然而，随着电视塔体的升高，导致原来的控制点与塔体的距离太近，这给塔体轴线监测带来了一定的困难，因此，为了更进一步精确测量塔的中心坐标和轴线方位角，可以通过延长8个轴线控制点与塔心的距离，即通过增加8个轴线控制点的方式来测得塔心坐标和轴线方位角，并将其作为塔体轴线垂直度分析的基准点和塔体扭转分析的基准线。
另外，在变形监测中，应采用双频GPS测量系统，并且每条基线的施工测量应达到50min以上，由于大多数观测期间卫星数多于7颗，因此，GPS 所测得的同步环与异步环闭合差检验应达到国家C基准网标准。
（三）结果分析
根据电视塔中心线垂直高度的监测要求和实际施工现状对中线倾斜与轴线扭转进行检测，该工程主要采用LeicaPS200仪器的GPS静态定位监测法和事后处理分析的方式对其进行测量，通过对塔体高度31.5m、200m和255m处进行测量，可以得出X方向的偏差为-0.005,而Y轴方向的偏差为-0.003，其偏差值为0.0058，由此可知，塔内四条轴线的扭转量均为超过5mm，由于电视塔监测要求塔中心轴线偏移的允许偏差为0.100，因此，塔体中线线的垂直偏移量在允许偏差范围内，总的来说，在建筑物变形监测中，采用GPS定位技术，不仅提高了变形监测的时空采样率，也为建筑物变形分析提供了重要的参考信息。
三、结论与反思
在建筑物变形监测中，充分利用GPS定位技术的优势来实现GPS变形监测技术，通过建立变形监测控制网对建筑物的中心线垂直高度及轴线扭转进行监测，确保数据的精确性，以保证监测工作的可靠性和完备性。
参考文献：
[1]曲亚男. GPS定位技术在建筑物变形监测中的应用研究[D].山东大学,2012.
[2]汪新. GPS变形监测数据处理方法的研究[D].西南交通大学,2013.
[3]申小平,曹豪荣,唐钱龙. GPS定位技术在建筑物变形监测中的应用[J]. 土工基础,2012,02:96-98.
[4]赵宜行. GPS变形监测技术及其数据处理方法研究[D].西安科技大学,2009.。