变形监测的若干新技术
关于城市深基坑变形监测中的问题及新技术应用研究江远城

关于城市深基坑变形监测中的问题及新技术应用研究江远城发布时间:2021-12-29T02:27:09.589Z 来源:基层建设2021年第28期作者:江远城[导读] 在城市深基坑工程开展过程中,及时采用深基坑支护施工技术建材桂林地质工程勘察院有限公司 530000摘要:在城市深基坑工程开展过程中,及时采用深基坑支护施工技术,有利于保证结构安全和稳定,提高工程质量,而支护技术,要根据工程的实际情况和项目建设的要求,选择合适的形式,并结合地质和地理环境、以及变形情况进行监测,制定合理的施工计划,事先要采取措施制定好对应的解决方案,在技术运用前,根据相关的土建设计图纸,进行技术交底,使得作业人员能够明确技术的重点和难点。
本文将分析城市深基坑变形监测中的问题以及新技术,并研究在土建施工中运用中存在的问题和解决措施。
关键词:深基坑;支护施工;监测;土建工程引言:深基坑支护施工技术的检测非常重要,但是目前所采用的支护技术在运用中需要的成本较低,而且占地面积小,施工质量高,但是在具体的土建施工过程中,要根据实际的情况,选择合适的形式来进行,结合土建项目的成本和质量管控要求,加强对整体工艺操作流程的监督和管理,并安排专业的技术人员从旁指导,纠正错误和不规范的行为,在支护施工技术运用中,要严格按照工艺流程和要求,及时的进行安全和质量检测,保证工程的质量。
一、城市深基坑变形监测中发展的问题1、安全隐患较大在深基坑施工过程中,受到地质环境影响较大,尤其是在开展作业前,要确定基坑的大小和深度,并对地下水位情况进行科学检测,根据当地的降雨量,及时进行降水和排水处理,同时实时观察地基的沉降量变化情况,将地基的沉降数值控制在合理的范围哪,当其中的一项工艺出现问题时,就会导致支护结构的安全隐患,还会影响到地下结构的稳定。
开展积极的现场施工监测管理,作为施工单位,必须要规范各项安全管理的行为。
开展项目分析及安全管理实际过程中,需根据当前所要管理的项目特点设置科学化的施工管理机制,保证各项施工规范的稳步进行,实现施工现场管理的安全性。
建筑物变形监测五项技术要点

建筑物变形监测五项技术要点导言为保证建筑物在施工、使用和运行中的安全,以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料,在建筑物施工和运行期间,需要对建筑物的稳定性进行观测。
工程变形监测技术1.常规大地测量方法常规大地测量方法的完善与发展,其显著进步是全站型仪器的广泛使用,尤其是全自动跟踪全站仪,有时也叫测量机器人,为局部工程变形的自动监测或室内监测提高了一种良好的技术手段,它可以进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测。
实际工程试验表明,测量机器人监测精度可达亚mm级。
最大的缺陷是受测程限制,测站点一般都在变形区域的范围之内。
2.地面摄影测量地面摄影测量技术在变形监测中的应用虽然起步较早,但是由于摄影距离不能过远,加上绝对精度较低,使得其应用受到局限,过去仅大量应用于高塔、烟筒、古建筑、船闸、边坡体等的变形监测。
近几年发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量为地面摄影测量技术在变形监测中的深入应用开拓了非常广泛的前景。
3.特殊的测量手段光、机、电技术的发展,研制了一些特殊和专用的仪器可用于变形的自动监测,它包括应变测量、准直测量和倾斜测量。
例如,遥测垂线坐标仪,采用自动读数设备,其分辨率可达0.01mm;采用光纤传感器测量系统将信号测量与信号传输合二为一,具有很强的抗雷击、抗电磁干扰和抗恶劣环境的能力,便于组成遥测系统,实现在线分布式监测。
4.GPS空间定位技术GPS用于变形监测的作业方式可划分为周期性和连续性(EpisodicandContinuousMode)两种模式。
5.3D激光扫描技术三维激光扫描技术是20世纪90年代中期开始出现的一项高新技术,是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。
它通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。
可以快速、大量、高精度地获取空间点位及其变化信息。
基坑变形监测1.基坑施工监测方法施工前,应对周围建筑物和有关设施的现状、裂缝开展情况等进行调查,拍照、摄像作为施工前的档案资料并作详细记录;对于同一工程,监测工作应固定观测人员和仪器,采用相同的观测方法和观测线路,在基本相同的情况下施测。
论变形监测技术的现状与发展趋势

论变形监测技术的现状与发展趋势
1 变形监测技术的概述
变形监测技术是指以先进的传感器和监测设备为核心,结合运用
计算机技术和通讯技术,对建筑物、桥梁、地铁隧道、水库、大坝等
土木工程和交通运输设施的变形进行实时监测,从而能及时掌握结构
的工作状态、变形状况和安全风险,为结构的健康管理提供科学依据,分类确定防护措施。
2 变形监测技术的现状
目前,变形监测技术已经成为土木工程和交通运输领域不可或缺
的技术手段之一。
这种技术已经广泛应用于桥梁、地铁、隧道、公路、机场、码头、水库、大坝、建筑物等工程中。
随着先进传感器、通信、计算机技术的发展,现代变形监测技术采取多元化测量方法,包括全
站仪、倾斜仪、水准仪、和应力应变传感器等,实现对工程的三维测量,对于工程变形,尤其是塑性变形的检测更为精准。
3 变形监测技术的发展趋势
随着时代的发展,变形监测技术正在朝着更为高精度、智能化的
方向发展。
一方面,相关科研单位正在大力研制超声波、微波雷达等
新型传感器技术,不再局限于传统单一传感器测量,不同传感器覆盖
物理量的不同侧重点,通过集成进行全方位变形监测。
另一方面,人
工智能技术已逐渐受到重视,研究者们正致力于开发智能变形监测技
术,构建智能化变形诊断和应急处置平台,旨在提高结构的安全可靠性,为工程部门的决策提供更为科学的依据。
总之,变形监测技术将会在土木工程和交通运输领域发挥越来越重要的作用。
未来,科学研究人员将会以更加领先的科技手段,进一步推动变形监测技术的不断发展和应用,让变形监测技术更好地服务于社会。
变形监测的几种方法及其特点

变形监测的几种方法及其特点【摘要】随着变形监测技术的发展和监测水平的日益提高,监测方法也变得多种多样,对自动化程度、测量精度、测量仪器和测量方法等方面的要求也越来越高。
文章介绍了多种变形监测的方法,并简要评述了各种方法的优缺点。
【关键词】变形监测;GPS;多天线阵列1 绪论变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。
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。
在精密工程测量中,最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。
变形监测的内容,应根据变形体的性质和地基情况决定。
对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测,这些内容称为外部观测。
为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况,还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测,这些内容常称为内部观测,在进行变形监测数据处理时,特别是对变形原因做物理解释时,必须将内、外观测资料结合起来进行分析。
2 传统的变形监测方法传统的变形监测技术有大地测量方法(边角交会、水准测量等)、陆地摄影测量法、埋设仪器法(多点位移计、倾角计、钻孔倾斜仪、伸缩仪等)。
这些都主要依靠正倒垂线、弦矢导线、全站仪边角网和精密水准等常规方法,不仅观测周期长,而且精度受人为因素影响较大,在连续性、实时性和自动化程度等方面已越来越难以满足大型水工建筑物的动态监测要求。
另外,传统的变形监测方法往往需要建立高精度的监测网,受地形条件的影响较大,监测网的网形一般比较差,从而使监测点点位精度受到较大影响。
而且,传统方法通常观测时间长,劳动强度大,难以实现自动化监测。
3 用GPS进行变形监测用GPS静态测量进行变形监测的方法就是找到一定数量的控制点(至少2个),建立固定的监测台对坝体的多个监测点进行坐标监测,通过后处理软件或者链接电脑实时显示出坝体位移沉降情况。
测绘技术中常见的变形监测方法与技巧

测绘技术中常见的变形监测方法与技巧随着科技的不断进步和发展,测绘技术在土地利用、城市规划、工程建设等方面的应用越来越广泛。
在实际的测绘工作中,变形监测是一项非常重要的任务,它能够及时发现并解决土地或建筑物的变形问题,以保障工程的安全和可持续发展。
本文将介绍测绘技术中常见的变形监测方法与技巧,并探讨其应用前景。
一、全站仪监测法全站仪监测法是一种常见的测量方法,它可以对目标进行精确的三维坐标测量。
利用全站仪监测法,可以及时获取地面或建筑物的变形数据,通过数据分析和处理,可以确定变形的细微变化,有助于提前预警和采取相应的措施。
全站仪监测法在大型工程项目的施工过程中得到了广泛的应用,比如高速公路建设、大桥施工等。
二、卫星遥感监测法卫星遥感监测法通过利用卫星遥感数据,对地表进行高精度、广覆盖的监测和测量。
卫星遥感监测法具有非接触、经济、快速等特点,可以大幅减少实地调查和测量的工作量。
同时,卫星遥感监测法还可以快速获取多期的遥感影像,通过比对分析,可以准确判断土地或建筑物是否发生变形。
这种方法在自然灾害监测、城市更新和环境保护等方面具有广泛的应用前景。
三、地面测量监测法地面测量监测法是一种传统但仍然有效的监测方法。
通过在地面安装测量设备,如测线、测点和测网等,可以实时监测地面或建筑物的变形情况。
地面测量监测法具有高精度、可靠性强的特点,对变形数据的采集和处理有着较好的灵活度。
在大型工程施工、地质灾害预警及城市地面沉降等方面,地面测量监测法都发挥着重要的作用。
四、监测数据处理技巧监测数据处理是保证测量准确性和数据有效性的重要环节。
在进行测量监测时,采集到的原始数据可能存在各种误差和偏差,因此需要进行数据处理和校正,以获取更为准确的结果。
数据处理技巧主要包括数据去噪、数据滤波、数据平差等方法。
此外,还可以借助数学模型和统计方法对监测数据进行分析,以获取变形特征、趋势和规律。
五、测绘技术在变形监测中的应用前景随着测绘技术的不断发展与完善,其在变形监测中的应用前景非常广阔。
结构变形监测技术

结构变形监测技术在现代工程领域,结构变形监测技术扮演着至关重要的角色。
从高耸的摩天大楼到大型桥梁,从复杂的地下隧道到精密的工业设备,确保这些结构的安全性和稳定性是至关重要的,而这离不开先进的结构变形监测技术。
结构变形监测,简单来说,就是对各类建筑物、构筑物等在各种荷载作用下以及在使用过程中的变形情况进行实时或定期的测量和分析。
其目的是及时发现结构可能存在的问题,如不均匀沉降、倾斜、裂缝扩展等,以便采取相应的措施进行修复和加固,从而避免可能发生的安全事故。
那么,结构变形监测技术都有哪些常见的方法呢?首先是传统的测量方法,比如水准测量。
通过水准仪,测量不同点之间的高差,从而了解结构的沉降情况。
这种方法精度较高,但操作相对繁琐,需要在多个测点进行测量,而且测量的周期较长。
其次是全站仪测量。
全站仪可以同时测量角度和距离,能够精确地确定监测点的位置坐标。
通过多次测量对比,可以分析出结构的变形情况。
不过,全站仪测量受通视条件的限制较大,如果监测点之间存在障碍物,测量就会变得困难。
近景摄影测量也是一种常用的手段。
利用相机对结构进行拍摄,然后通过图像处理和分析技术,获取结构的变形信息。
这种方法具有非接触、快速的优点,但对拍摄条件和图像处理技术要求较高。
除了这些传统方法,随着科技的不断发展,一些新型的监测技术也逐渐应用于结构变形监测领域。
比如全球导航卫星系统(GNSS)技术。
通过接收卫星信号,可以实时获取监测点的三维坐标,从而实现对结构变形的高精度、全天候监测。
而且,GNSS 技术可以实现远程自动化监测,大大提高了监测的效率和及时性。
还有传感器技术。
各种类型的传感器,如应变传感器、位移传感器、加速度传感器等,可以安装在结构的关键部位,实时感知结构的变形和受力情况。
这些传感器可以将监测数据实时传输到数据处理中心,以便及时进行分析和处理。
在实际的结构变形监测中,往往不是单独使用一种监测技术,而是多种技术的综合应用。
这样可以相互补充,提高监测的精度和可靠性。
高层建筑物变形监测技术方法

高层建筑物变形监测技术方法摘要:高层建筑由于垂直高度较高,如果建筑物结构主体出现了变形,将会严重影响高层建筑的结构安全与可靠性,所以需要认真做好对高层建筑的变形监测,并积极采取相应的监测方法,从而确保高层建筑的安全稳定性,文章介绍了高层住宅建筑变形监测的具体方法。
关键词:高层建筑物;变形监测;技术方法引言与普通建筑物相比,高层建筑对地基结构要求更高,地基会负担更大的荷载,容易出现沉降不均匀问题。
建筑地基不均匀沉降现象会导致建筑发生倾斜或出现裂缝等问题,对建筑的使用安全以及内部人员的生命财产安全造成威胁。
高层建筑这类问题的后果更为严重。
为了确保高层建筑物的安全性不受影响,应开展好高层建筑物的沉降观测工作,努力提升沉降观测的精度,及时发现高层建筑地基变形问题。
1变形监测理论建筑体的变形是不可避免的,通常它们处于一个动态平衡的过程中。
建筑变形一般可以分为正常变形和非正常变形。
正常变形是指在建筑物内、外部作用因素影响下所发生的符合建筑物正常规律性的变形,如高层建筑物正常的偏振,地基整体的沉降等。
在这种变化中,建筑物的材料、内部结构以及工作状态没有发生变化,不会影响建筑物的正常使用,也不会危及建筑物安全。
另一种变形是由于外界极端因素影响或建筑物内部结构发生变化,破坏了建筑物内部结构,导致建筑物工作性态异常,超出了设计参数。
一旦这种异常发生并且持续下去,就会对建筑结构产生持续性破坏,并随着时间的积累产生灾难性后果。
因此,在变形监测中,主要是对这类非正常变形建筑物进行监测。
对建筑物进行变形监测,不但可以掌握其安全状态,也可以反馈设计施工质量,同时根据长期监测结果研究其变形规律,进行预测预报和预警。
在获得建筑物变形量值的基础上,总结变形特征,加强对异常值的判断,及时准确预报变形趋势,为相关部门研究决策提供技术参考。
近年来,建筑物变形监测技术蓬勃发展,监测手段多种多样,如三维激光扫描技术、近景(倾斜)摄影测量技术、全球卫星定位技术以及地面变形监测技术等。
三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用

三维激光扫描测量技术在变形监测中的应用冯国飞(北京市矿产地质研究所 北京 101500)摘要:三维激光扫描设备能够做到非接触测量,对被测对象实施扫描后,能够迅速衔接云点数据,收集被测点的形变信息。
与此同时,该技术能够对基坑与四周建筑的形变趋势做到跟踪记录,利于相关技术人员了解基坑与建筑的形变问题,从而及时采取管控措施。
该文结合某实际基坑监测工程,采用三维激光扫描设备,提出一种基于三维激光扫描测量技术的基坑形变监测方案,并详细分析方案应用过程。
希望三维激光扫描技术能够在基坑变形监测中发挥出最好的效果。
关键词:三维激光扫描技术 基坑变形 监测 应用分析中图分类号:P225.2;TU196.1文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)16-0030-04Application of 3D Laser Scanning Measurement Technology inDeformation MonitoringFENG Guofei(Beijing Institute of Mineral Resources and Geology, Beijing, 101500 China)Abstract:3D laser scanning equipment can achieve non-contact measurement, and after scanning the measured object, it can quickly connect cloud point data and collect deformation information of the measured point. At the same time, this technology can track and record the deformation trend of the foundation pit and surrounding buildings, which is helpful for relevant technicians to understand the deformation problems of the foundation pit and buildings, so as to take control measures in a timely manner. Combined with a practical monitoring project of the foundation pit, this paper proposes a deformation monitoring scheme of the foundation pit based on 3D laser scanning mea‐surement technology by using 3D laser scanning equipment, and analyzes the application process of the scheme in detail, hoping that 3D laser scanning technology can play the best role in the deformation of the foundation pit.Key Words: 3D laser scanning technology; Deformation of foundation pit; Monitor; Application analysis传统的基坑形变监测技术有全站仪、水准仪测量等,需要在基坑的各个部位布设数多的监测点。
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变形监测的若干新技术秦滔摘要:主要介绍了光纤监测技术、卫星合成孔径雷达差分干涉测量技术及GPS 伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用,同时分析了使用这些新技术的优势和应用前景。
关键词:变形监测GPS伪卫星组合定位光纤监测合成孔径雷达差分干涉测量Abstract:Mainly introduce the fiber-optic monitoring technology, D-InSAR and integration of GPS and Pseudolite positioning technology in the application of deformation monitoring, and analysis of the use of the advantages of these new technologies and applications.Keywords: deformation monitoring integration of GPS and Pseudolite positioning fiber-optic monitoring D-InSAR1 引言我国的变形监测工作起步于20世纪50年代,经过半个世纪的发展,形成了完成的理论体系和技术方法。
尤其近20年来,许多大型工程开工建设,各种先进的仪器设备飞速发展,变形监测工作也取得了很大的进步。
早期的变形监测,主要采用精密的光学测量仪器进行观测,例如精密水准测量、经纬仪、垂线及视准线等。
随着电子仪器的发展,应变计、无应力计、测缝计、钢筋计、测压计、渗压计等广泛应用于变形监测中。
另外,用于监测环境量的电子温度计、水位计等也开始使用。
电子计算机的广泛应用和发展,促使变形监测工作提高效率,走向自动化、智能化之路,尤其是全站仪、GPS等先进仪器出现,计算机技术不断发展,数据处理技术不断优化,变形监测工作走上了数据采集、传输、存储、处理自动化的道路。
近年来,变形监测工作中又出现了若干新的技术方法,这些新技术拥有广阔的应用前景,本文主要介绍以光纤传感器为基础的光纤监测技术、以卫星合成孔径雷达为基础的差分干涉测量技术(D-InSAR)及以GPS伪卫星组合定位技术在变形监测中的应用。
2 光纤监测技术光纤技术是一种集光学、电子学为一体的新兴技术,其核心技术是光纤传感器。
广义上说,凡是采用了光纤的传感器都可称为光纤传感器,它主要可分为两种类型,即传光型光纤传感器和传感型光纤传感器。
传光型光纤传感器已在数字通信领域有了广泛的应用,在变形监测自动化系统中也常使用其来传输数据,而传感型光纤传感器,可用于测量温度、渗流等外部环境变化,也能测量位移、应力、应变等变形量。
光纤传感器系统由光源、入射光纤、出射光纤、光调制器、光探测器以及解调器组成,其基本原理是将光源的光经入射光纤送入调制区,光在调制区内与外界被测参数相互作用,使光的光学性质发生变化而成为被调制的信号光,再经出射光纤送入光探测器、解调器而获得被测参数。
国内外工程变形监测领域主要的光纤传感器主要包括光纤Bragg光栅传感器(FBG)、Brilliouin光时域反射计(BOTDR)、Fabry-Pérot空腔传感器(FPI)及SOFO点式光纤传感器等。
FPI和SOFO分辨率高,但受信号传输和解调技术的限制,布点数量有限,还不能从根本上突破点式测量的局限,比较适用于结构重点部位的监测。
分布式的BOTDR可对结构进行大范围监测,但分辨率较低,测得应变是所在位置后面一定距离(空间分解率)的平均应变值。
FBG不仅分辨率高,所测的应变位置明确易定,且能使用波分复用技术在一根光纤中串接多个传感器,实现真正意义上的多点线式分布测量。
目前,光纤技术已从初期的单纯温度监测,发展到渗流监测、应力应变监测、位移监测等多个方面,例如:渗漏定位监测、裂缝监测、混凝土应力应变监测、动应变及结构振动监测、岩石锚固监测(锚杆及锚索预应力监测)、钢筋混凝土薄体结构物受力监测、混凝土固化监测、钢筋锈蚀监测、温度与渗流的耦合监测等。
与传统技术相比,光纤监测技术具有独特的优越性:(1)光纤传感器以光信号作为载体,以光纤作为媒质,光纤的纤芯材料为二氧化硅,因此,光纤传感器具有耐腐蚀、抗电磁干扰、防雷击等特点;(2)光纤本身轻细纤柔,光纤传感器的体积小,重量轻,不仅便于布设安装,而且对埋设部位的材料性能和力学参数影响甚小,能实现无损埋设;(3)光纤传感器灵敏度高,可靠性好,潜在故障大大低于传统技术;使用寿命长,具有良好的性能价格比;(4)可以准确地测出光纤沿线任一点的监测量,信息量大,监测效应量分布连续,成果直观,有助于实现动态监控。
3 卫星合成孔径雷达差分干涉测量技术20 世纪 70 年代末发展起来的卫星合成孔径雷达差分干涉测量技术 (Differential SAR Interferometry ,D-InSAR ),为地表沉陷变形实时动态监测提供了新的手段。
其利用雷达复信号中的相位成分,作为附加的信息源来获取地形三维特征。
与常规测量方法相比,差分干涉测量监测地表沉陷,具有区域大、快速、准确等优势,是水准测量和GPS 测量的有益补充。
从国内外研究来看,D-InSAR 技术在监测较大幅度垂直变形方面,已有一些成功的例子,在地震、地下水过度开采等方面造成的地表沉陷变形均有应用。
星载 SAR 系统所获取的影像中,除了包含地面分辨单元的雷达后向散射强度信息以外,还包含了与斜距有关的相位信息,形变信息的获取就是利用其中的相位信息。
通过覆盖同一地区的不同时间获取的多幅 SAR 影像来获得干涉图像,相同的相位差值会在干涉图像中形成干涉条纹。
如果在两幅影像获取的时间段内,发生了地表的变形移动,干涉图像中的干涉条纹则主要由地形效应和地表变形所造成,则:(1) 式中,m Φ为主从影像对应相位相减所获得的相位差,d Φ为地表变形移动所形成的相位差,t Φ为地形起伏所形成的相位,a Φ为大气条件所造成的相位延迟,n Φ为噪声所引起的相位变化。
D-InSAR 就是通过去除地形、大气和噪声等干涉相位信号的影响,来提取和分离出地表形变信息。
一般来说,对于大气影响所造成的相位延迟,多通过相位累积法和直接校正法去除。
而对于噪声所引起的相位变化,可以在干涉处理过程中,采用滤波方式来抑制其对差分相位的影响。
因此,为了从干涉图像中获得地表移动变形信息,非常重要的一步就是移除地形效应产生的相位信息。
目前,根据移除地形效应方法的不同,可以将提取地表形变信息的方法分3种。
(1) 两轨法。
使用两个雷达图像和一个外部数字高程模型,称为“两轨”方法。
指导思想是利用已有的 DEM 数据,模拟地形相位和干涉处理生成地形相位来消除地形影响。
在移除地形相位之后,可以得到地表形变所造成的差分相位;(2) 三轨法。
为了获得地形效应产生的干涉图像,需使用第三张雷达影像。
使用三个雷达图像形成两个干涉对,一个为地形干涉对,用来获得地形形变之前的地形信息;另一个为地形2形变对,通过处理获得地形变形信息;(3) 四轨法。
使用四个雷达图像形成两个干涉对,称为“四轨”方法。
实质na t d m Φ+Φ+Φ+Φ=Φ上,“两轨”和“四轨”方法是相似的,只不过是后者使用干涉的方法产生去除地形影响所需的数字高程模型,而“三轨”方法无须产生高程模型,直接使用地形干涉对的相位从地形形变对中去除地形影响。
4 GPS伪卫星组合定位技术GPS测量技术在变形监测已得到广泛的使用,GPS定位的精度、可用性以及可靠性主要取决于跟踪到的可见星数目其分布的几何图形这两个重要因素。
对于城市高楼密集区和位于深山峡谷的水库、电站、矿山等环境,由于受到地形及周围环境的影响,接收到的GPS卫星数目通常不能满足定位的最低要求,而且分布不均匀,导致GPS定位精度大大降低,限制了GPS在以上领域的应用。
此外,GPS 在垂直方向上的定位精度较差,通常是水平定位误差的2~3倍,不能满足大坝、桥梁和高层建筑等安全监测的要求。
近年来发展的伪卫星增强GPS定位方法是解决以上问题的一条有效途径。
伪卫星,又称“地面GPS卫星”,是从地面某特定地点发射类似于GPS信号来增强GPS导航定位性能,伪卫星采用的导航电文格式与GPS基本一致。
并可根据需要安装在适当的位置,以改善可见星的数目及分布情况因此,对于在室内、地下、遂道等某些无法接收到GPS卫星信号的场合,伪卫星可以完全替代GPS卫星定位。
因此,对于许多的内部变形监测,可以使用此种组合定位的方法完成。
近几年来,将伪卫星增强GPS技术应用于精密定位领域受到广泛重视,并成为形变监测领域中的一个新的研究热点。
伪卫星载波相位观测方程的建立与GPS载波相位观测方程一致,也存在伪卫星始终偏差、位置偏差、多路径效应、对流层误差等影响,尤其是多路径效应,伪卫星信号沿地面传播,受多路径效应影响较大,因此,需要进行一些特殊的处理才能削弱多路径效应影响。
通过伪卫星和GPS的组合定位可以大大改善卫星的几何布局,从而提高定位精度。
试验表明,在不利的观测条件下,当对伪卫星多路径误差进行校正后,GPS伪卫星组合系统的定位精度可达到1 mm。
5 小结变形监测的技术和方法随着各种先进仪器,先进方法的使用,正发生着深刻的变化。
传统的变形监测手段在当今大型工程大量建设的情况下,已不能满足变形监测自动化、智能化的要求,而变形监测的新技术、新方法不仅自动化程度高,而且具有较高的精度,其中,光纤监测技术由于其光纤特性,不仅能在复杂的环境下使用,还能保证不破坏建筑的内部结构,测量多种监测量;D-InSAR技术适用于大范围的变形监测,弥补了传统方法中多以点为监测单位的不足;GPS伪卫星组合定位不但精度高,还很好地解决了GPS无法进行工程建筑物内部监测的问题,为GPS测量打开了新思路。
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