变形监测的若干新技术

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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

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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

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

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

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

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

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

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

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。

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容

变形监测有哪些内容变形监测是指对工程结构或地质体进行形变的监测和分析,以及对变形进行预测和预警的一种技术手段。

变形监测通常应用于地质灾害预警、工程结构安全监测、地下水开采引起的地面沉降等领域。

在实际工程和地质勘察中,变形监测具有重要的意义,可以及时发现和预警可能出现的问题,保障工程安全和地质环境稳定。

下面将介绍一下变形监测的相关内容。

一、监测对象。

变形监测的对象包括但不限于以下几个方面:1. 工程结构,如建筑物、桥梁、隧道、坝体等工程结构的变形监测,可以通过监测结构的位移、变形、裂缝等情况,及时了解工程结构的变形情况,确保结构的安全性。

2. 地质体,如山体、边坡、岩体等地质体的变形监测,可以通过监测地表位移、地下水位变化、地下裂缝等情况,及时了解地质体的变形情况,预防地质灾害的发生。

3. 地下水位,地下水开采引起的地面沉降是一种常见的地质灾害,通过监测地下水位的变化,可以及时预警地面沉降的可能性,采取相应的措施进行治理。

二、监测方法。

1. GNSS监测,GNSS(全球导航卫星系统)是一种常用的变形监测技术,通过布设在监测对象周围的GNSS接收机,实时监测接收机的位置坐标,从而得到监测对象的位移和变形情况。

2. 雷达干涉监测,雷达干涉监测是一种利用合成孔径雷达(SAR)技术进行地表形变监测的方法,可以实现对大范围地表的高精度监测,对地质灾害的监测具有重要意义。

3. 激光测距监测,激光测距监测是一种利用激光测距仪进行变形监测的方法,可以实现对监测对象的高精度三维形变监测,适用于对工程结构的变形监测。

三、监测数据分析。

监测数据的分析是变形监测的重要环节,通过对监测数据的分析,可以及时发现变形情况,并进行预测和预警。

监测数据分析通常包括以下几个方面:1. 变形趋势分析,对监测数据进行时间序列分析,得出监测对象的变形趋势,判断变形是否存在加剧或减缓的趋势。

2. 变形速率分析,对监测数据进行速率分析,得出监测对象的变形速率,判断变形的快慢程度,为预测变形提供依据。

高速铁路桥梁变形监测新技术

高速铁路桥梁变形监测新技术

高速铁路桥梁变形监测新技术随着高铁建设的不断推进,桥梁作为重要的交通组成部分,承受着越来越重的运输压力。

为了确保高速铁路桥梁的安全运行,桥梁变形监测成为一项重要的技术任务。

近年来,随着技术的不断发展,新的变形监测技术逐渐应用于高速铁路桥梁工程中,为桥梁的安全管理提供了更加精确和及时的数据支持。

一、光纤测温监测技术光纤测温监测技术是一种基于光纤传感器原理的变形监测技术。

通过在高速铁路桥梁结构中布设光纤传感器,可以实时监测桥梁的温度变化。

该技术以其高精度、高灵敏度和大范围监测的特点,在桥梁的变形监测中具有重要的应用价值。

通过监测桥梁温度的变化,可以及时预警桥梁的结构变形情况,为维护桥梁的安全提供科学依据。

二、激光测距监测技术激光测距监测技术是一种基于激光传感器原理的变形监测技术。

通过安装激光传感器在高速铁路桥梁结构上,可以实时监测桥梁结构的变形情况。

该技术以其高精度、高测量频率和全天候监测的特点,能够准确获取桥梁的形变数据。

通过对桥梁的形变数据进行分析,可以及时发现桥梁存在的问题,并采取有效的措施进行修复和维护,确保桥梁的安全运行。

三、无损检测技术无损检测技术是一种基于声波、超声波或电磁波等原理的变形监测技术。

通过在高速铁路桥梁结构中采集声波或电磁波传感器的信号,可以实时监测桥梁结构的变化情况。

该技术以其高灵敏度、高精度和非破坏性的特点,在桥梁的变形监测中具有广泛的应用前景。

通过无损检测技术可以对桥梁结构进行全面的检测和评估,提前预防和修复可能存在的问题,保障桥梁的安全运行。

四、图像识别监测技术图像识别监测技术是一种基于摄像机和图像处理算法的变形监测技术。

通过在高速铁路桥梁结构上安装摄像机,利用图像处理算法对桥梁结构的变化情况进行实时监测。

该技术以其高速、高灵敏度和无接触的特点,在桥梁变形监测中具有独特的优势。

通过图像识别监测技术可以实时获得桥梁结构的信息,为桥梁的安全评估和维护提供重要的依据。

综上所述,高速铁路桥梁变形监测是确保桥梁安全运行的重要环节。

试析岩土边坡类变形监测新技术 黄丹娜

试析岩土边坡类变形监测新技术 黄丹娜

试析岩土边坡类变形监测新技术黄丹娜摘要:滑坡形成的地质灾害威胁着人们的生命财产安全。

针对这种边坡变形带来的隐患我们研发了许多新型的检测技术,这些新兴技术在确保该类边坡的稳定性、提升其做出警报的敏感度等方面做出了卓越的贡献。

关键词:岩土边坡;边坡类变形;新技术的检测前言为了适应目前此类监测工作不断高涨的需求,无论是国内还是国外,这类工程的发展有着逐渐趋于自动化、精度提高、检测敏感且可远程化的趋势。

尤其是近几年来,许多新型有效的检测技术与方法涌现出来,促进了这种防治工作和预警工作的推动工作。

1新型边坡变形的监测技术1.1时域反射技术时域反射的相关测试技术(TDR,Time-Domain Reflectometry)在最早的阶段是被应用于通讯工作方面,在最近两年这种新型技术才被应用于边坡深部的检测工作。

同时,这种技术的应用需要我们在检测工作开展之前安装需要的同轴电缆在钻孔当中。

在边坡有位移的情况下,电缆当中的测试信号与反射信号的差别可以作为检测电缆变化的指标,当电缆的状态有所变化时,我们就可以结合相关的信号得出位移的变化信息。

室内的模拟实验和野外的实际测试是是国内与国外不同地区在该项技术的应用研究方面的不同。

例如,Charles et al.进行了一项举措,他将钻孔测斜仪以及该项TDR技术下的检测系统结合在一起对同一个滑坡检测,得出了一个结论即这种技术最为敏感的地带为处于滑动面中的集中剪切的应变部分,与之不同的是钻孔倾斜仪的敏感部分,它对均匀的破坏情况比较敏感。

1.2地面激光扫描技术地面的激光扫描技术(TLS,Terrestrial Laser Scanning起源于20世纪末90年代左右的一种新型技术,同样用于滑坡工作的调查与检测,不同的是,该项技术属于新型遥感技术。

这项技术的构成包括以下几个方面,利用激光进行距离测量的系统、扫描和支架系统,除此之外,还包含着数字与仪器的相关校验的系统。

(Wunderlich et al.,2003)利用激光扫描测距具有以下几点好处,无需接触却可以高速获取数据,甚至可以达到5万点/秒-几十万次点/秒的频次,,除此之外,具备实时性、动态模式、高度的精度与密度,还可以与GPS等技术或者相机结合的各种优点,改进了传统的检测模式的片面低效率,这样的模式可以得到整个监控系统的全面化、系统化,通过对分散的单个数据得到整个坡面的具体特征。

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

论变形监测技术的现状与发展趋势[摘要]随着现代科学技术的发展,变形监测技术也逐渐得到发展和广泛的应用。

变形监测是一项利用精密仪器和专业方法对发生形变的物体进行长时间的观察检测的工作。

同时也将对发生形变的物体做出相应的预测和分析。

变形监测技术主要是用来确定变形体的形状、大小以及发生变化的位置空间和时间,并且需要结合变形体的性质和地基情况后在做出相应的分析。

一般研究分析的变形体有建筑物、边坡、大坝、桥梁等,这些属于精密工程测量当中的变形体。

本文就是通过对一些最具代表性的形变体来浅谈分析形态检测技术的现状与发展趋势。

[关键词]变形监测发展趋势建筑物桥梁变形监测技术只要有地面观测检测技术、地下观测监测技术、对地观测监测技术。

进行变形监测的意义主要是检查各种变形体如各种工程建筑物和地质构造是否稳定以便更早地发现问题并给予及时的解决方法。

从科学性的角度出发,掌握好变形监测技术能够更好地帮助理解物体发生变形现象的机理甚至会关系到地壳的运动假说。

因而只有做好检测技术并将其传承发扬,才能更好地通过相关工程设计理论预测出变形体的发展趋势进而总结出完善的预报变形的方法。

1应用变形监测技术的范围1.1全球性的变形监测全球性的变形监测主要是针对地球的运动状况。

主要研究地极的移动,地球旋转速度和地壳板块的运动。

在很大程度上都与地壳运动家说有关。

1.2区域性的变形监测区域性的变形监测通过建立专用监测网,监测的是在板块交界处由于板块运动发生的地壳变形。

这类变形监测也会通过从国家控制网得到的定期更新的资料来研究地壳板块范围内的变形。

1.3局部性的变形监测局部性的变形监测针对的是局部地壳变形,对象可以是工程建筑物、滑坡体、煤矿等。

这些变形体发生的沉陷、水平移动、倾斜等现象都侧面体现出局部地壳的变形。

2变形监测的方法2.1大地测量方法较为传统的方法一般是常规大地测量的方法,通过一些专业工具测出所需的角度、边长、水准。

这种方法具有很大的灵活性,可以满足不同精度的要求,不同的外界条件和不同的变形体。

使用光纤传感技术进行结构变形监测

使用光纤传感技术进行结构变形监测

使用光纤传感技术进行结构变形监测随着科技的发展,光纤传感技术被广泛应用于各个领域,其中之一便是结构变形监测。

光纤传感技术的独特特性使其成为一种理想的结构变形监测方法。

本文将讨论光纤传感技术在结构变形监测中的应用,并探讨其优势和挑战。

光纤传感技术,顾名思义,利用光纤作为传感器。

光纤传感器是一种基于光纤的测量系统,它能够利用光的物理特性来测量目标的变化。

在结构变形监测中,光纤传感器被安装在结构中,通过监测光纤中的光信号的变化来判断结构是否发生变形。

与传统的传感器相比,光纤传感器具有多项优势。

首先,光纤传感器具有高灵敏度。

由于光纤传感器能够实时、连续地监测结构的变形,因此它可以捕捉到微小的结构变化。

其次,光纤传感器具有高精度。

由于光传输的特性,光纤传感器能够提供高精度的测量结果,从而确保结构变形的准确监测。

此外,光纤传感器具有光纤本身的优良特性,如耐腐蚀、耐高温等,可以在恶劣环境下进行长期稳定工作。

光纤传感技术在结构变形监测中的应用非常广泛。

例如,在桥梁监测中,光纤传感器可以用于监测桥墩的竖向位移和水平位移,以及桥面的挠度和应变。

在建筑物监测中,光纤传感器可以用于监测建筑物的沉降和位移。

此外,光纤传感器还可以应用于航空航天、地铁隧道和海洋工程等领域的结构变形监测。

尽管光纤传感技术在结构变形监测中具有巨大的应用前景,但还存在一些挑战需要克服。

首先,光纤传感器的安装和维护成本较高。

由于光纤传感器要求在结构中布置大量光纤,需要专业的工程师进行安装和维护,因此会增加监测系统的成本。

其次,光纤传感器对光源的要求较高。

光纤传感器需要高质量的光源来提供稳定的光信号,否则会影响监测结果的准确性。

此外,光纤传感器的数据处理和分析也需要一定的专业知识和技术支持。

为了克服这些挑战,研究人员们正在不断努力改进光纤传感技术。

例如,他们正在研究新型的光纤材料,以提高光纤传感器的性能。

同时,他们还在探索新的光纤传感器设计和安装方法,以降低成本并提高可靠性。

GNSS定位技术在变形监测中的应用_测绘工程专业论文设计

GNSS定位技术在变形监测中的应用_测绘工程专业论文设计

郑州工商学院本科生毕业论文(设计)GNSS定位技术在变形监测中的应用目录1绪论 (3)1.1研究目的和意义 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.3本文研究的主要内容及方法 (4)2GNSS定位技术 (5)2.1GNSS的原理与组成 (5)2.2GNSS的测量分类 (7)2.2.1 静态定位 (7)2.2.2 动态定位 (7)2.3GNSS的特点与应用 (7)2.4GNSS的前景 (10)3GNSS定位技术在变形监测中的应用 (12)3.1变形监测的特点 (12)3.2GNSS控制网的布设 (12)3.2.1 GNSS控制网的一般要求 (12)3.2.2 GNSS控制网的布设 (12)3.2.3 GNSS网点的埋设 (14)3.3GNSS控制网的测量 (14)3.3.1 GNSS控制网的测量的精度要求 (14)3.3.2 测量过程 (15)3.3.3 数据处理和精度分析 (16)3.4变形数据的分析与预报 (16)3.4.1 分析 (16)3.4.2 预报 (17)4应用实例 (18)4.1工程简介 (18)4.2准备工作 (18)4.2.1 设备、仪器及人员组织的准备 (18)4.2.2 采用的坐标系 (18)4.3控制网的测量 (19)4.3.1 控制网的布设 (19)4.3.2 控制测量 (19)4.4数据处理与精度分析 (20)4.5变形数据分析与预报 (22)5结束语............................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献................................................................................................... 错误!未定义书签。

基坑变形监测的要点及技术措施分析

基坑变形监测的要点及技术措施分析

基坑变形监测的要点及技术措施分析基坑变形监测是重要的地质工程实践,可以帮助工程项目保证良好的稳定性和安全性。

在基坑建造的过程中,监测基坑的变形是非常必要的,以此可以及时发现和处理变形问题。

本文将着重分析基坑变形监测的要点及技术措施。

一、基坑变形监测的要点1、监测时机基坑变形监测的最佳时机是在基坑开挖之前,开始进行监测,从而获得一个准确的基础数据和保证监测数据和信息的可靠性。

在基坑开挖的全过程中,需要不断地对变形进行监测并更新数据。

2、监测精度基坑变形监测的精度是非常重要的。

数据采集设备和技术需要具有高精度和高可靠性,以确保输出的监测数据准确性和可靠性。

同时,监测数据应该经过严格检验和评估,以便准确地了解基坑变形状态。

3、监测指标基坑变形监测的监测指标包括基坑变形位移、承载力、地下水位等方面。

基坑变形位移是监测的重点,所以应当的重视。

4、监测数据分析监测数据不仅需要及时采集和处理,也需要及时分析。

通过对监测数据的分析,可以及时发现问题并采取相应的措施,减少变形的影响。

二、基坑变形监测的技术措施1、监测设备的选择监测设备的选择应根据基坑的具体情况进行选择。

现在,常用的监测设备包括测斜仪、水准仪、全站仪、钻孔倾斜仪、位移计等。

这些设备可以在不同的环境和条件下使用,监测精度较高,可以满足建筑工地基坑的变形监测需求。

2、监测数据采集监测数据采集是基坑变形监测的重要环节,数据采集要点包括观测频次、观测时间和采样周期。

同时,还要保证数据采集的准确性和完整性,确保监测数据是真实准确的。

3、监测数据分析监测数据分析需要根据监测指标进行评估,判断基坑变形是否正常。

如果出现问题,需要及时采取措施避免可能的安全风险。

监测数据分析时应综合考虑因素,例如:环境因素、地质特征、地形和结构特点等,以便准确地了解基坑变形信息。

结语:以上是基坑变形监测的要点及技术措施的分析,通过建造过程中监测基坑的变形,可以及时发现和处理问题,确保工程的稳定性和安全性。

建设工程中的建筑物变形监测与控制技术

建设工程中的建筑物变形监测与控制技术

建设工程中的建筑物变形监测与控制技术建筑物在其使用寿命中会受到各种力学、自然因素的影响,如重力、温度、湿度等,从而导致建筑物的变形。

这些变形会对建筑物的结构稳定性和安全性产生重大影响。

为了及时掌握变形情况并采取必要的措施,建筑物变形监测与控制技术应运而生。

一、建筑物变形监测技术1.精确测量技术精确测量技术是建筑物变形监测的核心内容之一。

传统的测量方法包括全站仪、经纬仪等,这些方法需要人工操作,不仅费时费力,而且存在一定的误差。

近年来,随着激光测距仪、高精度测绘仪等仪器的发展,精确测量技术得到了很大的提升。

这些新技术能够实现自动化测量,提高测量精度,并能够将数据实时传输至电脑等设备,方便数据处理和分析。

2.变形监测传感器变形监测传感器是建筑物变形监测的重要组成部分。

传感器的种类繁多,如位移传感器、应变传感器、倾斜传感器等。

这些传感器能够实时感知建筑物的变形情况,并将数据传输至监控中心进行处理和分析。

目前,一些先进的传感器还具有智能化的功能,能够实时对异常情况进行报警,提高监测的准确性和及时性。

二、建筑物变形控制技术1.支撑调整技术支撑调整技术是建筑物变形控制的常用方法之一。

通过对建筑物的支撑结构进行调整,可以实现对变形的控制。

常用的支撑调整方法包括增设支撑点、调整支撑部位的高度和角度等。

这些调整可以减小建筑物的变形量,提高建筑物的稳定性。

2.钢结构加固技术钢结构加固技术是在建筑物遭受较大变形时的常用方法之一。

通过在建筑物中增加钢结构,可以提高建筑物的整体稳定性和承载能力,从而减小变形对建筑物造成的影响。

这种技术主要适用于大型建筑物以及地震频发地区的建筑。

三、建筑物变形监测与控制的作用1.保障人员安全建筑物的变形可能会导致结构失稳,存在倒塌的风险。

通过建筑物变形监测与控制技术,可以及时获取建筑物的变形情况,判断是否存在安全隐患,并采取必要的控制措施,保障人员的生命安全。

2.保护资产建筑物是一项重大的投资,而变形问题可能会导致资产的损失。

关于边坡位移变形监测常用的几个方法

关于边坡位移变形监测常用的几个方法

关于边坡位移变形监测常用的几个方法目前,随着现代边坡变形监测技术的不断发展,边坡变形监测在边坡变形监测技术及其处理方法上也有了新的改变,各种各样新边坡变形监测仪器在新边坡变形监测技术的推动下不断被投入使用。

边坡变形监测也由原来单一的岩土力学方法或监测数值分析方法发展到智能人工生命结合边坡变形监测、岩土力学综合边坡变形监测方法,监测的精度在逐步的提高。

边坡的施工、管理和加固,是在建筑工程等领域中常涉及的重要的工程项目,而边坡的质量,是变形监测技术人员经常研究和讨论的话题。

现在,边坡工程中的变形监测技术工作还没有引起我国的足够重视,大多都是在边坡工程出现危险时,或是在边坡工程项目实施过程中才开始考虑边坡变形监测技术方面的问题,导致边坡工程项目在施工中处于被动状态,所以,下面我们将来主要分析一下边坡变形监测技术,希望这对于边坡变形监测工作起到一定的帮助作用。

一、古老的边坡变形监测方法古老的边坡变形监测措施指的是地面监测措施,这主要是依靠常用的地面边坡变形监测仪器,来实现对地面的监测,利用古老的地面监测方法,并与古老的监测数据处理方法相结合,来实时进行监测分析。

传统的边坡变形监测方法的优点就在于它的理论比较成熟,监测点的准确度相对较好,所需的检测成本相对较低,但是它也有自身的缺点,也就是监测的时间相对较长,监测的劳动强度相对较大。

但是对于一些对监测精度要求比较高的监测还是应该使用传统的边坡变形监测技术比较适用。

二、基准线边坡变形监测技术对于目前的城市高层建筑物以及大型工程的直线形的边坡变形监测来言,工程项目来说常常使用基准线监测法。

利用常用的基准线边坡测量仪器,来进行大型工程和高层建筑边坡检测是非常有效的。

该种方法在目前而言,是比较成熟并且相对稳定可靠的一种方法。

在监测工程中,往往会通过对不同的工程做具体分析,来选择使用不同的监测技术。

另外,由于目前科学技术的快速发展,同时也带动了变形检测技术的快速发展,这也就使得监测仪器的操作变得越来越简单,监测的精确也越来越高,并且大多数的边坡变形检测仪器都向着自动化的方向发展,这就在很大程度上提高了监测的快速的和准确度。

地表变形监测新技术和新方法

地表变形监测新技术和新方法

地表变形监测是对滑坡体的地表进行绝对位移和相对位移监测。

在三峡库区,绝对位移监测的新技术和新方法有GPS技术和合成孔径雷达干涉测量(简称INSAR)技术;相对位移变形监测的新技术有自动伸缩仪监测和分布式光纤监测等。

GPS地表变形监测全球定位系统(GPS)是建立在无线电定位系统基础上的空间导航系统,以距离为基本测量单位,通过同时对多颗卫星进行伪距离测量来计算接收机的位置,由于测距在极短时间内完成,故可实现动态测量。

GPS主要用于精确定位目标的空间位置,对获取的空间及属性信息提供准实时或实时的地理定位。

GPS地表变形监测与测绘方法相比,GPS很容易实现在大区域的连续测量,测量精度在厘米级。

(3PS容易操作,操作员不必是有经验的测量员,点与点间不要求通视,不受天气影响可全天候观测。

其缺点是测量精度不够高、易受地形的影响,如在峡谷区由于接收到的卫星信号不够多而不能进行精确测量。

自动伸缩计地表变形监测自动伸缩计是自动观测滑坡地表相对位移量的仪器,安装在三峡库区的树坪和自家包两个重点滑坡上。

测量原理是通过测量固定桩的伸缩计之间铟钢丝的伸缩量,得到滑坡体裂缝的变形量,多台伸缩计首尾相连就可测得滑坡体各个部位的变形情况。

树坪滑坡所安装的自动伸缩计可用记录纸和数据贮存卡同时进行记录,可以记录长达半年的变形数据,测量精度可达到0.2毫米。

连接警报器,当变形速率达到设定值时,可发出警报,联接远程传输系统,可进行远程遥测。

其测定的数据具有连续性、实时性的特点,能揭示滑坡连续变形的全过程。

与其他监测方法相比,具有精度高、价格低廉、安装简单、不受天气影响优点。

缺点是测量的数据只是局部变形,要消除这种影响需多台串联。

分布式光纤地表变形监测分布式光纤监测系统是分布调制的光纤传感系统。

所谓分布调制,就是沿光纤传输路径上的外界信号以一定的方式对光纤中的光波进行不断调制(传感),在光纤中形成调制信息谱带,并通过独特的检测技术,解调调制信号谱带,从而获得外界场信号的大小及空间分布。

InSAR变形监测方法与研究进展

InSAR变形监测方法与研究进展

InSAR变形监测方法与研究进展一、本文概述随着遥感技术的不断发展和进步,干涉合成孔径雷达(InSAR)技术已成为地表变形监测的重要手段之一。

InSAR技术利用雷达卫星获取的地表反射信号,通过相位干涉处理,可以高精度地提取地表的三维形变信息。

本文旨在深入探讨InSAR变形监测的基本原理、方法和技术,以及近年来在该领域取得的研究进展。

我们将从InSAR技术的理论基础出发,介绍其在地表变形监测中的应用场景和优势,分析不同InSAR方法的优缺点,并展望未来的发展趋势和挑战。

通过本文的阐述,读者可以全面了解InSAR变形监测的基本框架和研究动态,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。

二、InSAR变形监测的基本原理和方法InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)变形监测是利用合成孔径雷达(SAR)获取的相位信息,通过干涉测量技术,提取地表微小形变信息的一种非接触性测量技术。

其基本原理和方法主要包括以下几个方面。

基本原理:InSAR技术的基本原理是基于SAR的相干性,即同一地表区域在不同时间或不同视角下的SAR图像之间存在一定的相位关系。

当地表发生形变时,这种相位关系会发生变化,通过解算相位差异,可以获取地表形变信息。

数据处理流程:InSAR变形监测的数据处理流程主要包括以下几个步骤:获取不同时间或不同视角下的SAR图像;然后,对图像进行配准和滤波处理,提高图像的相干性;接着,通过干涉测量技术,生成干涉图,提取相位差异;利用相位解缠技术和地表形变模型,将相位差异转换为地表形变信息。

监测方法:InSAR变形监测的方法主要包括差分干涉测量(DInSAR)、永久散射体干涉测量(PSInSAR)和小基线子集干涉测量(SBAS)等。

DInSAR技术利用多幅SAR图像生成干涉图,通过相位差异提取地表形变信息。

PSInSAR技术则利用永久散射体(如角反射器、裸露岩石等)在SAR图像上的稳定散射特性,提高相位解缠的精度。

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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。

参考文献:[1]华锡生,田林亚.安全监测原理与方法[M].河海大学出版社.2007年[2]赵星光,邱海涛.光纤Bragg光栅传感技术在隧道监测中的应用[J]. 岩石力学与工程学报.2007,26(3)[3]张森,王臻等. 光纤传感技术的发展及应用[J]. 光纤与电缆及其应用技术.2007,3[4]梁沛华,何金平. 大坝安全监测若干新技术[J].装备制造技术.2008,2[5]王行风,汪云甲,杜培军.利用差分干涉测量技术监测煤矿区开采沉陷变形的初步研究[J].中国矿业.2007.7[6]何秀凤等. GPS伪卫星组合定位方法及在变形监测中的应用[J].南京航空航天大学学报.2007,39(6)。

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