GNSS在变形监测中的应用(精)
GNSS应用于建筑物变形观测的探讨
GNSS应用于建筑物变形观测的探讨摘要：随着全球定位技术的不断发展,GNSS在工程建设领域的应用也越来越广泛.本文主要介绍传统变形观测方法及其影响因素、GNSS优点以及GNSS在建筑物变形观测中的应用。
关键词：传统变形观测影响因素；GNSS技术优点；建筑物变形观测；1、引言随着城市化进程加快、高楼大厦逐渐增多，建筑物变形观测工作渐渐受到重视。
变形观测是指对建筑物及其地基由于荷重和地质条件变化等外界因素引起的各种变形(空间位移)的测定工作。
其目的在于了解建筑物的稳定性，监视安全情况，研究变形规律，从而及时采取相关措施达到防范和及时纠正的目的。
变形观测的特点主要在指定时间段内需要重复观测、观测的精度要求高、观测中大多数时候需要综合运用多种测量方法、变形观测观测数据处理要求更加严密等。
2、传统变形观测方法及其影响因素建筑物的变形观测目的是保证建筑物在施工、使用和运行中的安全，同时为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料。
因此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，即为建筑物变形观测。
建筑物变形观测可分为外部变形观测和内部变形观测两种。
外部变形观测是指建筑体外部形状和空间位置的变化，比如建筑物倾斜、墙体裂缝、建筑物沉降和建筑物水平位移等，对应的变形观测内容分别为倾斜观测、裂缝观测，沉降观测以及位移观测等。
内部变形则观测是指建筑物内部由于温度、应力等发生变化而产生的形变。
以常规测量仪器全站仪和水准仪为代表的传统变形监测方法精度高，适用性也比较强，但是却存在工作效率低的实际情况，对于现代建筑物构筑物的实时变形监测需求难以满足。
其受外界影响很大，主要体现在以下几个方面：（1）测量仪器和配套工具所有测量工作都是利用特定的仪器和工具进行的，由于仪器及工具在设计、材料使用、制造过程及仪器本身构造上的缺陷，测量仪器和工具只能达到一定限度的精密度，进而限制观测结果的精确度。
此外,仪器长期使用过程中也会受到震动、磨损，使观测结果产生误差。
GNSS技术在变形监测中的应用
GNSS技术在变形监测中的应用
张庆斌
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2016(000)022
【摘要】随着科学技术的快速发展以及经济建设的实际需求，GNSS以其精度高、全天候、高效益和自动化等优点，在测量领域的各个方面都得到了广泛应用。
文章主要探讨了GNSS技术在变形监测中的应用，结果表明GNSS技术显示其强大的
优越性。
【总页数】1页(P292-292)
【作者】张庆斌
【作者单位】中国冶金地质总局第三地质勘查院，山西太原 030002
【正文语种】中文
【相关文献】
1.GNSS技术在地震灾区滑边坡变形监测中的应用
2.GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用
3.GNSS技术在水库大坝变形监测分析中应用
4.GNSS技术在滑坡应
急变形监测中的应用5.CORS网和GNSS技术在地面变形监测中的应用——以浙
江东南部为例
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工程测量中GNSS测量技术的运用
工程测量中GNSS测量技术的运用摘要：面对工程建设规模不断扩大的背景下，工程测量工作的重要性越来越突出，同时也对其测量技术提出更高的要求。
随着科学技术的发展，传统的测量手段已经无法满足工程施工需求，不但在精度上无法得到有效保障，在效率方面也很难满足于施工单位的项目需求，作为信息技术下的产物，GNSS测量技术已经成为工程测量中的重要工具，它继承了数字化技术的虚拟化与可视性。
GNSS测量技术不但测量时间短，而且技术含量和精确度都非常高，在工程测量中不仅提高了效率和可靠性，也降低了作业强度。
关键词：GNSS测量技术；工程测量；运用引言GNSS测量技术是新时代具有代表性的一项科学技术，该项技术应用范围较广泛、作业可行性强，适用于高精度要求的测量项目。
基于此，本文对工程测量中GNSS测量技术的应用形式进行了简要分析。
1 GNSS测量技术的应用原理GNSS技术是一种利用卫星确定空间位置的技术，在工程测量中可减少外界的干扰，获得精确的测量数据，确保数据的可信度。
GNSS技术由空间、地面控制、用户设备三部分构成，空间部分采用GNSS星座，地面部分采用地面控制，用户终端采用GNSS接收装置。
利用这种技术可以实现对整个场地的全面测量，从而强化项目的质量管理。
利用GNSS实现自动定位，具有很高的自动化程度，而且所需时间很短，它主要是利用地面GNSS接收器接收GNSS信号，计算GNSS频率，然后根据GNSS的位置来确定坐标。
GNSS是国内外地图测量中常用的一种定位技术，其定位精度与接收量密切相关。
3个以上的卫星可同时发射，由于卫星和接收机之间的距离和抵达目的地的时间不同，精确的位置也会有所不同。
2 GNSS技术在工程测绘中的应用优势2.1高效精准定位工程测量操作中，相比于传统测量技术，GNSS技术的测量结果准确性高。
在静态测量精度，技术应用范围广泛，且测量结果达到毫米级别。
针对动态静态定位，多数也达到厘米级别。
应用GNSS技术，既可以满足工程测量需求，还可以准确测量建筑物变形情况。
高精度GNSS测绘技术的工作原理与应用
高精度GNSS测绘技术的工作原理与应用GNSS，即全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），是一种基于卫星定位的导航系统。
而高精度GNSS测绘技术，则是利用GNSS系统进行地理信息采集与处理的一项先进技术。
本文将对高精度GNSS测绘技术的工作原理和应用进行探讨。
一、高精度GNSS测绘技术的工作原理高精度GNSS测绘技术主要依赖于卫星定位技术和差分定位技术。
在卫星定位技术中，利用GNSS系统中的卫星进行测量，并通过计算卫星与接收器之间的距离来确定接收器的位置。
差分定位技术是基于单站定位的基础上，结合参考站的观测数据进行精确的位置校正。
在高精度GNSS测绘中，首先需要安装一台GNSS接收器，其内部包括天线、接收电路和数据处理单元。
接收器能够接收到卫星发射的信号，并通过解算卫星与接收器之间的距离，确定接收器的位置。
这个过程中，接收器需要至少捕获4颗卫星信号，并通过解算卫星轨道参数来计算距离。
当然，单独的卫星定位精度并不高，因为环境中会有一些干扰因素，比如大气湿度的影响、信号传播延迟等。
为了提高精度，差分定位技术应运而生。
差分定位技术需要配备参考站，参考站同样是一台GNSS接收器，获取与主站共视同颗卫星的观测数据，并记录下相对于已知位置的误差。
然后，将这些错误信息传递给主站接收器，通过纠正接收器的定位误差，从而获得更高的定位精度。
二、高精度GNSS测绘技术的应用高精度GNSS测绘技术在各个领域都有广泛的应用。
以下将介绍几个典型的应用场景。
1. 土地测绘与地理信息系统（GIS）：高精度GNSS测绘技术可以用于土地界址标定、房产测绘、道路规划等工作。
通过采集地理信息，并结合GIS系统进行数据处理与分析，可以为城市规划、土地管理等提供准确的数据支持。
2. 建筑工程与测量：在建筑工程中，高精度GNSS测绘技术可以用于测量控制点的坐标、地形的测量与计算等。
利用高精度GNSS测绘技术可以快速获取建筑物的准确位置和海拔信息，为工程设计和施工提供准确的基础数据。
卫星导航定位基准站网及其在变形监测中的应用
GPS
GPS现代化
COMPASS
网 技络 术
VRS
FKP MAC CBI
ARSNet / VENUS
RTK I TRF
系 发 展
美 国 坐 标
行度我 业国
网高 和精
CORS
省 市 级
1980
I TRF93 I TRF92 I TRF91 I TRF90 I TRF97 I TRF89 I TRF96 I TRF88 I TRF94
6
GNSS基准站网的发展历史
n 国际上GNSS基准站网的发展历史：IGS机构
1987 年 ， NGS 建立 了 高精 度 大地参考网：HARN
1990年，IGS的基准站网扩展 至南半球；截止1991年，IGS 的21个 基准站 已覆 盖除南极 洲以外的所有大陆
IGS连续运行GNSS基准站Байду номын сангаас（数目超过500个）
S035 S023
Y
Z X
(BCS)
W009
ITRF2014水平速度场(Al Z et al. 2016)
武汉白沙洲大桥安变徽形省监水测平速度场 西龙池水库大坝变形监测 18
GNSS变形监测系统
n 以GNSS技术为核心，综合利用卫星重力、InSAR、GBSAR、
SLR等多种监测手段，结合传感器采集的气象、水文等观测资 料，构建了自动化变形监测系统，实现了自动化、连续、实 时、高精度的动态三维监测
GNSS在大坝变形监测中的应用
n 隔河岩大坝变形监测系统
Ø1996年，成功地将GPS卫星定位技术应用于实时大坝变形监测 Ø综合采用了微波、光纤等通讯手段组成了局域网络，实时化，自动化 Ø数据采集到变形分析的处理时间小于10分钟，创造了当时世界上GPS
GNSS在变形监测中的应用
GNSS在变形监测中的应用摘要：地壳运动对人类生活造成了很大的影响，滑坡现象就是在地壳运动中产生的，在地表山坡的地质情况下比较常见。
这种现象的出现，不仅影响了原住民的人身安全，对经济的发展也非常不利。
为了减少滑坡现象对人们的威胁，GNSS技术应运而生，引起了人们的重视。
关键词：GNSS；变形监测；应用引言滑坡现象的出现有很大的不确定性，所以对这种现象的监测非常必要，变形监测功能做的好，才能对事故发生的范围进行控制，并尽大可能挽回损失。
GNSS技术在滑坡现象的监测上作用很大，所以这种技术的应用非常值得人们关注。
1概述变形监测简而言之就是对变形体进行动态监测，同时通过对变形体产生的一些数据进行操作，对变形体的变化做出预测，这种监测主要依靠专业的测量方法，以及现代先进的技术设备。
准确的数据信息在变形监测中非常重要，只有在研究中得到的数据信息是准确的，才能进行下一步的预测工作，而要得出最正确的预报，就需要变形监测系统的使用了。
GNSS技术是一种变形监测技术，这种技术可以进行远距离自动测量，并且测量结果准确率极高，这种技术涵盖全球所有的导航卫星系统，包括中国、俄罗斯、美国、欧洲等各个区域所有的卫星导航系统。
GNSS技术的优点非常多，例如定位准确率高、测量速度快、全天候全区域、测量的各个站点之间不需要联通，能同时测量确定点的三维坐标等。
近年来我国GNSS技术的极速发展取得了非常好的成效，在测量和监测地质领域效果显著。
2滑坡应急变形监测方法分析2.1固定站点监测传统的地质监测工程中，固定站点监测技术是一类很常用的技术。
固定站点监测技术，简而言之就是通过建立一些固定的站点，对需要监测区域内的地质情况进行监测，在实际的应用中，这种技术的优势很多，例如监测的稳定性好、精确性也很高。
虽然优势很多，但是也有劣势，固定暂停监测技术在作业前期的打基础方面有很大的困难，并且如果地形比较复杂，对技术的影响也比较大、安全性不足。
GNSS技术在水库大坝变形监测分析中应用
GNSS技术在水库大坝变形监测分析中应用摘要：随着科技的发展， GNSS (Global Navigation Satellite System）以其全天候观测、快速定位、连续实时、高度自动化等优点，在工程及灾害监测领域发挥了重要作用，并逐步用于大坝变形监测。
然而，目前该技术在大坝变形监测方面仍有一些缺陷和局限。
本文从 GNSS技术优势及大坝形变的主要因素出发，探索 GNSS在坝体形变监测中的流程，为坝体形变监测提供新思路，促进坝体形变监测理论与技术的创新与发展。
关键词：GNSS 技术；大坝变形监测；应用引言：关于变形测量的技术手段也在持续地进行着更新与发展，其中包含了诸如全球导航卫星技术（GNSS技术）、地面激光扫描等地表变形测量技术，而GNSS技术是目前最为常用的变形监测技术。
全球卫星导航系统（GNSS）的应用，使形变监测技术逐步向自动化、数字化、网络化方向发展，提高了形变监测的水平与精度。
一、GNSS在工程建筑中的作用GNSS是Global Navigation Satellite System 的简称。
当前，国际上使用的 GNSS有四个，分别是美国的 GPS，俄罗斯的 GLONASS，欧盟的 GALILEO和中国的 BDS。
GNSS系统通过一系列卫星的观测数据，如伪距、星历、发射时刻等进行导航和定位。
GNSS具有测量精度高，测量时间短，操作简便等优点。
GNSS系统能够实现全天时的观测，并且不受天气条件的影响，无论是下雨还是下雪，或者是多云，或者是有风有雾。
二个或更多的多个接收机同时进行观测，可极大地提高资料的准确度。
实时动态检测模式是指对坝体的动态变形进行实时监控，其特征是每秒一次取样，并需要计算出各历元的位置。
本文拟利用移动中载波相位模糊度解算出各历元接收点的位置，并对坝体变形特性和成因进行分析。
形变监测对实时性提出了更高的要求，因此，必须构建一套全天候、可实时监测的GNSS自动监测系统，才能及时掌握测点位置的实时变化[1]。
GNSS技术在地震监测中的应用技巧
GNSS技术在地震监测中的应用技巧地震是一种突发而且破坏性极大的自然灾害，能够对人类和建筑物造成巨大的伤害。
为了预防和减轻地震带来的影响，科学家们一直在寻找各种方法来监测和预测地震，其中GNSS（全球导航卫星系统）技术在地震监测中发挥了重要作用。
本文将探讨GNSS技术在地震监测中的应用技巧。
地震监测是通过收集和分析地震活动的数据来了解地震的发生和演化过程。
传统的地震监测方法通常使用地震仪器来记录地震的振动信号。
然而，地震仪器只能提供特定地点的震动信息，无法全面了解地震的分布和活动情况。
这时候，GNSS技术的应用就显得尤为重要。
GNSS技术利用一系列地面和空中的卫星系统，包括全球定位系统（GPS）、伽利略卫星导航系统（Galileo）和北斗卫星导航系统（BeiDou），通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置、速度和时间。
在地震监测中，GNSS技术可以通过监测地壳的变形和运动来追踪地震的发生和演化。
首先，GNSS技术可以实时监测地壳的变形情况。
地震前的地壳变形通常是地震活动的先兆之一。
通过GNSS技术可以监测地面的微小位移，从而及时预警可能的地震事件。
当地震预警系统接收到地震前的变形信号时，可以在地震发生前几秒到几十秒的时间内向公众发布警报，让人们有足够的时间采取行动，比如躲避高楼大厦等危险区域。
其次，GNSS技术可以帮助科学家们研究地震的发生机制。
地震是由地壳中断层的滑动和断裂引起的，而地震之前的地壳变形可以提供有关断层活动的重要信息。
通过GNSS技术测量地表的位移，科学家们可以分析地震活动前后地壳的变形情况，了解地震断裂的具体位置、规模和速率。
这对于研究地震的发生机制和预测地震的活动具有重要的意义。
此外，GNSS技术还可以用于监测地震后的地壳变化。
地震后的地壳变化是地震灾害评估和灾后重建的重要依据。
通过GNSS技术可以精确测定地震后地表的位移和变形情况，为灾后重建提供数据支持。
同时，针对地震引起的地壳松弛和应力重分布等现象，GNSS技术还可以用于评估地震的危害性和可能的余震风险。
GNSS动态定位技术在地壳运动监测与预测中的应用
GNSS动态定位技术在地壳运动监测与预测中的应用地壳运动是地球自身运动导致的地壳形变的现象。
地壳运动包括了地壳的水平运动和垂直变形，是地球内部力学行为的直接反映。
地壳运动的监测与预测对于地震活动、地质灾害以及自然资源的开发利用具有重要意义。
GNSS动态定位技术是一项基于卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）的精密测量技术，能够提供地球表面各点的真实三维坐标，因此在地壳运动监测与预测中具有广泛的应用前景。
一、GNSS动态定位技术的原理与特点GNSS动态定位技术利用地面接收设备接收多颗卫星发射的导航信号，并通过测量信号的传播时间和接收机的位置信息来计算出地面位置。
该技术最主要的原理是信号传播速度恒定且可测量，在此基础上利用多颗卫星间的信号差异来推断地面接收机的位置。
相较于传统的静态定位技术，GNSS动态定位技术能够实时追踪地面接收机的运动，提供更精确的位置信息。
GNSS动态定位技术具有以下特点：1.高精度：GNSS动态定位技术能够提供亚厘米级的位置精度，对于微小的地壳运动变化具有较高的灵敏度。
2.实时性：由于GNSS系统是实时运行的，接收机能够及时获取卫星信号并进行位置计算，因此能够实时监测地壳运动并提供及时的数据反馈。
3.全球覆盖：GNSS系统由多颗卫星组成，覆盖全球范围。
这使得GNSS动态定位技术具有全球性的适用性，在全球范围内都能够进行地壳运动监测与预测。
二、GNSS动态定位技术在地壳运动监测中的应用1.地震监测与预测：地震是地壳运动的一种重要表现形式。
利用GNSS动态定位技术可以实时监测地面的运动情况，包括地震前的地壳应力积累和地震后的变形反馈。
通过长期的监测数据，可以为地震的发生和演化提供参考依据，进一步提高地震预测的准确性。
2.地表垂直变形监测：地表垂直变形是地壳运动的一种重要指标，也是地质灾害发生的重要前兆之一。
利用GNSS动态定位技术可以实时监测地表高程的变化，对于地表垂直变形的研究和预测具有重要意义。
GNSS测绘技术的特点及其在工程测绘中的运用
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯GNSS 测绘技术的特点及其在工程测绘中的运用张盟(河北九华勘查测绘有限责任公司河北保定071000)摘要：GNSS 测绘技术在工程测绘中的应用，有着高精度、操作简便快捷、自动化程度高的特点，使得该项技术在工程变形监测、放线定位、测绘模拟、工程复测等环节中得到了广泛应用，极大地提高了工程测绘的精度、质量与效率。
该文针对GNSS 技术的特点，以及其在工程测绘中多个测量环节中的应用进行了分析，以充分发挥出GNSS 测绘技术的优势，实现工程测绘的提质增效。
关键词：GNSS 测绘技术GNSS 系统结构工程测绘全球导航卫星系统中图分类号：P25文献标识码：A文章编号：1672-3791(2021)12(c)-0031-03Characteristics of GNSS Surveying and Mapping Technology andIts Application in Engineering Surveying and MappingZHANG Meng(Hebei Jiuhua Survey and Mapping Co.,Ltd.,Baoding,Hebei Province,071000China)Abstract:The application of GNSS surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping is characterized by high precision,simple and quick operation and high degree of automation,which has been used in engineering deformation monitoring,line positioning,surveying and mapping simulation,engineering re-surveying and other links.The wide application greatly improves the accuracy,quality and efficiency of engineering surveying and mapping.This article analyzes the characteristics of GNSS technology and its application in multiple measure‐ment links in engineering surveying and mapping,so as to give full play to the advantages of GNSS surveying and mapping technology and realize the improvement of quality and efficiency of engineering surveying and mapping.Key Words:GNSS surveying and mapping technology;GNSS system structure;Engineering surveying and mapping;Global navigation satellite systemGNSS 为全球导航卫星系统，借助超过4颗卫星伪距、星历等的观测量，结合地面用户的钟差，进行地表事物的精确定位。
GNSS测量技术在测量监测与变形分析中的实际应用
GNSS测量技术在测量监测与变形分析中的实际应用引言GNSS（全球导航卫星系统）测量技术是一项重要的测量技术，其在测量监测与变形分析领域得到了广泛的应用。
本文将从多个角度探讨GNSS测量技术在测量监测与变形分析中的实际应用。
一、GNSS在测量监测中的应用1. 结构变形监测利用GNSS测量技术可以实时监测建筑物、桥梁等结构的变形情况。
通过在结构物上布设多个GNSS接收器，可以定期获取其坐标数据，通过分析数据的变化，可以及时发现结构的变形情况，为结构的维修和保养提供重要依据。
2. 地质灾害监测GNSS测量技术在地质灾害监测中也发挥着重要作用。
通过在地质灾害易发区域布设GNSS接收器，可以实时获取地表的运动情况。
当地质灾害预警系统发出警报时，可以通过GNSS数据分析判断灾害发生的位置和范围，有助于提前采取措施减少灾害损失。
3. 水文测量GNSS测量技术在水文测量中的应用也是十分广泛的。
通过在水位测量站点上布设GNSS接收器，可以实时监测水位的变化情况。
结合地形数据，可以计算出水体流速和流量，为水文预测和水资源管理提供重要数据支持。
二、GNSS在变形分析中的应用1. 陆地沉降监测GNSS测量技术可以用于监测地壳的垂直运动，尤其是地壳的沉降情况。
通过在多个测点上布设GNSS接收器，可以获取各个测点的坐标变化数据，从而判断地壳的沉降速度和范围。
这对于城市规划、地质灾害风险评估等方面具有重要意义。
2. 导航系统误差校正GNSS测量技术在导航系统的误差校正中也起到了关键作用。
通过在地面上布设GNSS接收器，可以与卫星信号进行比较，从而进行误差校正。
这可以提高导航系统的准确性，提供更可靠的定位和导航服务。
3. 高精度地图绘制GNSS测量技术还可以用于高精度地图的绘制。
通过在地图上布设GNSS接收器，可以获取地点的坐标信息，从而制作出更加精确的地图。
这对于城市规划、交通管理等方面具有重要意义。
结论GNSS测量技术在测量监测与变形分析中的应用是多样而广泛的。
如何使用GNSS进行大地测量与变形监测
如何使用GNSS进行大地测量与变形监测引言：大地测量与变形监测是地球科学中重要且复杂的领域，它涉及到对地球表面的形态、位置和运动进行准确测量和监测。
全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）作为一种基于卫星定位的测量技术，为大地测量与变形监测提供了全新的方法与手段。
本文将介绍如何使用GNSS进行大地测量与变形监测的基本原理、技术方法以及应用实践。
一、GNSS基本原理GNSS是由一系列遍布全球的卫星系统和地面接收机组成的。
目前，全球主要使用的GNSS系统为美国的GPS（Global Positioning System）和俄罗斯的GLONASS（全球导航卫星系统），同时欧洲的伽利略导航卫星系统和中国的北斗导航卫星系统也正在逐步建设中。
GNSS的工作原理简述如下：卫星通过在空间中发射低频电磁波信号，地面接收机接收到这些信号，通过计算信号的传播时间和接收机与卫星之间的距离，确定地面接收机的位置坐标。
地球上至少同时接收到四颗卫星的GNSS接收机可以进行定位和导航。
二、GNSS在大地测量中的应用1. 静态测量静态测量是利用GNSS系统获取地面控制点的坐标，用以构建地理参考系统或者进行地形测绘等工作。
静态测量通常需要在测量点上放置接收机，接收数小时到数天的卫星信号。
通过对收集到的信号进行精确计算，可以获得非常高精度的地面位置坐标。
2. 动态测量动态测量是指通过GNSS系统对物体运动进行实时监测与测量。
在地质灾害监测、城市建筑物变形监测等领域具有广泛应用。
通过在物体表面或者结构上安装GNSS接收机，利用接收到的卫星信号实时测量物体的位移和形变情况。
动态测量通常要求对信号传播时间进行高频率的采样和数据处理。
三、GNSS在大地变形监测中的挑战和解决方案在大地测量与变形监测中，GNSS面临的一些挑战包括信号多径效应、大气延迟、钟差等。
这些因素都会对测量结果产生一定的影响。
GNNS技术在变形监测中的应用
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .23SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N高新技术2软件方案设计图5为软件功能模块,其中主程序完成系统初始化、LCD 显示功能;采样中断模块用于各种电参量采样值的读取、FFT 运算等;投切控制模块用于对补偿电容器的投切判断。
2.1采样中断模块图6是采样中断流程图,程序进入A /D 中断后,D SP 读取采样值,采样一个周期完毕,进行FFT 运算。
FFT 主要由反序和蝶形运算组成,反序可按码位倒置的原理来实现,它是进行蝶形运算的先决条件;蝶形运算是FFT 的关键,需要多次相乘才能实现,为避免运算时数据溢出,需要对蝶形运算的中间结果进行规一化。
FFT 程序用汇编语言完成,充分利用了DSP 的反间接寻址和间接寻址方式,而主程序采用C 语言编程,提高可移植性。
2.2投切控制模块以用户所设定的参数为参考量,可确定各相的无功待补量,遵循满足无功功率的要求下对电压值的调节原则,但若电压越极限,则闭锁。
2.3软件抗干扰措施软件抗干扰措施主要是在发现程序运行补正常后能够迅速使程序回复正常。
主要措施有:采用软件陷阱和程序冗余技术,防止程序跑飞;软件看门狗功能,配合硬件看门狗电路。
3测试结果表1是在某检测点,由电能质量分析仪记录的T SC 投切前后,检测到的系统主要参数的详细数据。
结果表明:第一,无功功率大大减少,功率因数有0.71提高到0.94,完全满足功率补偿要求;第二,三、五、七次谐波分别减少33.4％、46.5％、20.3％,有效地抑制了谐波,改善了电压质量。
4结语本文所介绍的基于DSP 进行控制并采用晶闸管投切电容器组的无功补偿装置既能够准确而快速地补偿无功功率,保证持续最佳功率保持在～5之间,同时可以很好的防止过补偿和投切振荡,有效地抑制谐波和电压闪变,降低了线损和变压器损耗。
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。
GNSS在大坝、房屋、桥梁、边坡变形监测应用
一、大坝安全监测解决方案针对水库大坝监测场景，剔除冗余功能，提高系统集成度，研制可供大坝规模化部署的普适型GNSS监测解决方案，解决了传统GNSS监测设备存在成本高、功耗高、功能冗余、性能过剩、场景适应性弱等问题。
针对水库大坝监测场景，剔除冗余功能，提高系统集成度，研制可供大坝规模化部署的普适型GNSS监测解决方案，实现4小时解算±3mm，24小时解算±1mm的监测精度，满足土石坝监测技术规范要求。
该方案解决了传统GNSS监测设备存在成本高、功耗高、功能冗余、性能过剩、场景适应性弱等问题。
关键词：轻量化GNSS安全监测北斗变形监测大坝安全监测高边坡防洪堤方案架构监测站与基准站组成局域网，监测站通过局域网调用基准站的同步观测数据，由监测站通过内置的静态解算引擎，自行解算得到坝体表面变形数据后发送回数据中心，雨量计、渗压计、水位计等传感器可接入到GNSS接收机。
毫米级精度稳定可靠：针对“两山夹一沟”的库区地形定制抗多径小型扼流圈天线，24小时精度可达1mm。
变频监测自动触发：常规监测到的变化量或雨量水位达到限值时，自动触发切换到高频监测模式。
降费增效普适应用：根据大坝监测场景深度集成，成本低、效率高，可供水库大坝规模化部署。
前端解算减轻负载：监测站可直接调用基准站原始数据进行前端解算，节约95%流量成本，减轻服务器负载。
外接传感供网供电：可以为测压计、雨量计等外接传感器供网供电，节约额外RTU和供电成本。
惯导传感集成融合：利用MEMS惯导传感器可同时采集表面水平、垂直位移和倾角加速度值。
二、铁塔安全监测解决方案为电力、通讯行业提供的铁塔变形GNSS监测解决方案，采用基于铁塔监测场景定制的轻量化GNSS接收机，同步接入气象仪和北斗短报文终端，支持一机多天线，以满足塔顶、塔基、塔身不同部位对监测频次和精度的需求，以应对气象灾害、地质灾害等引发的塔基变形、杆塔倾斜等隐患。
方案描述为电力、通讯行业提供的铁塔变形GNSS监测解决方案，采用基于铁塔监测场景定制的轻量化GNSS接收机，同步接入气象仪和北斗短报文终端，支持一机多天线，以满足塔顶、塔基、塔身不同部位对监测频次和精度的需求，以应对气象灾害、地质灾害等引发的塔基变形、杆塔倾斜等隐患。
GNSS监测技术在库岸边坡变形监测方面的应用
GNSS监测技术在库岸边坡变形监测方面的应用摘要：本文介绍了GNSS监测技术在大坝安全监测管理工作中的作用，并以GNSS监测技术在水电站库岸边坡变形监测的应用为实例，对比人工监测，充分展现了GNSS监测技术的优势，改善了大坝安全监测技术，提升了管理工作成效，对指导大坝安全监测管理工作具有重要意义。
一、概述水电站是一种通过调控水资源分布从而达到蓄水防早、抗洪减涝、蓄能发电功能的重要枢纽工程。
而大坝作为调节水利资源、发电产能、防洪抗旱的关键枢纽工程，对社会经济发展和民生保障都起关键作用，大坝的安全稳定运行也具有积极意义，直接关系到库区及下游区域的生命财产安全。
因此对水电站各水工建筑以及库岸边坡进行形变监测，实时掌握各建筑物运行状态，是保障水电站大坝安全运行的必要措施。
采用传统的人工监测手段对大坝及库岸边坡外部变形进行监测，可以满足监测精度高，但受技术限制监测范围只是限定在一些特定区域，监测工作中常常会受环境条件变化的影响，出现断测的情况，无法实时掌握变形情况，监测中对作业人员的人身安全也带来了极大的风险。
GNSS监测技术具有无人值守的、可连续跟踪卫星信号、可通过网络远程进行传输数据并接受计算机远程控制的优点，且具有监测精度高（毫米级）、作业周期短、人工干预少、自动化程度高和全天候连续工作等优点。
能有有效降低大坝及库岸边坡外部变形人工观测中的作业风险，解决人工观测中存在的技术受限、作业受限等问题，做到实时监测。
二、GNSS监测技术基本情况全球四大定位系统分别为美国的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的GLONASS（全球卫星导航系统）、欧洲的Galileo（卫星定位系统）和中国的Compass（北斗卫星导航系统,英文缩写：BDS），主要由空间轨道卫星及地面接收站组成。
大量的学者和工程单位在卫星导航定位系统应用于变形监测方面进行了广泛的研究和应用。
我国BDS变形监测技术的不断建设与完善，以及相关理论方法、软硬件的发展也促进了其进一步应用。
勘测师在地面形变监测中的方法与应用
勘测师在地面形变监测中的方法与应用地面形变是指地表或地下构造发生的变形，广泛应用于地质灾害预测、工程安全评估等领域。
勘测师作为专业技术人员，在地面形变监测中发挥着重要的作用。
本文将介绍勘测师在地面形变监测中的方法与应用。
一、地面形变监测方法1. GNSS技术GNSS（全球导航卫星系统）是目前应用最广泛的地面形变监测技术之一。
该技术通过接收卫星发射的信号，测量接收机与卫星之间的距离和角度，从而获得地表或地下构造的形变数据。
勘测师可以利用GNSS技术实时监测地表位移和变形，为工程安全提供重要参考依据。
2. InSAR技术多时相合成孔径雷达干涉（InSAR）技术是一种通过卫星雷达测量地表变形的方法。
该技术通过记录卫星传回的雷达信号，分析不同时间点的干涉图像，从而得出地表形变的数据。
勘测师可以利用InSAR 技术获取大范围地表变形的信息，为地质灾害预测和防范提供科学依据。
3. 激光扫描技术激光扫描技术是一种通过激光测距仪测量地表或地下构造形变的方法。
勘测师可以利用激光扫描技术获取高精度的地形数据，并通过连续观测和比对，实现对地表变形的监测。
该技术广泛应用于隧道工程、大坝监测等领域，为工程安全提供了可靠的数据支持。
二、地面形变监测应用1. 工程建设地面形变监测在工程建设中起到了至关重要的作用。
勘测师通过地面形变监测技术，可以实时监测工地周边地质构造的变化情况，及时发现并处理可能引发地质灾害的隐患。
此外，在地铁、桥梁等工程建设过程中，勘测师还可以通过地面形变监测技术，确保工程的安全可靠。
2. 地质灾害预测地质灾害是指由地表或地下构造变化引起的自然灾害，如地震、滑坡、地面沉降等。
勘测师可以利用地面形变监测技术，对潜在的地质灾害进行预测。
通过持续的监测和数据分析，勘测师可以提前发现地质构造的异常变化，预警可能发生的地质灾害，为人们的生命财产安全提供保障。
3. 自然资源管理地面形变监测技术还广泛应用于自然资源管理。
哈尔滨GNSS综合应用系统在建筑物变形监测中的应用探讨
０ 引 言
高层 建 筑 及 超高 层 建 筑 在 城 市 里 已到 处 可见 ， 确 为 保 这 类建 筑 物 的安 全使 用 ， 要 进 行 长期 的精 密 变 形监 需 测， 以确定 其 变 形 状 态 。建 筑 物 变 形 监测 内容 一 般 有 沉
到 测量 精 度 和 通视 等 因素 的 限制 。 目前 随 着 Ｇ Ｓ卫 星 Ｐ 定 位 技术 的发 展 和精 度 的提 高 ， Ｐ Ｇ Ｓ所 具 有 的 布 网 迅
ＨＵ Ｙａ—ｍｉｇ，Ｌ ｈ ｏ—ｈ ａ，Ｗ ＡＮＧ Ｊａ ｎ ＩＺ ａｕ ｉｎ—ｗｅ ｎ
ｆ ｒ ｉ ｎｔ ｕｅｏ ｏｅｈ ｉａ ｖｓｉａｉｎａ ｄＳ ｒｅｉｇ Ｈａｂｎ１ ０ １ ， ｈｎ ） ｂｎＩ ｓ ｔｔ ｆ Ｈａ ｉ Ｇｅｔｃ ｎｃｌ ｎ ｅｔ ｔ ｎ ｕ ｖｙｎ ， ｒ ｉ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｉ ｇ ｏ
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆＨ ａ ｂ ｎ ＧＮＳＳ Ｉ ｔｇ ａ ｅ ｐ ｉａ ｉｎ Ｓ ｓｅ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔｄ Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｙ ｔｍ
ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｉｏ ｉ ｏ ｉ ｉ ｇ ｎ Ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｎ ｔ ｒｎｇ ｆ ｒ Ｂｕ ｌ ｎ ｄ
维普资讯
第３ １卷 第２期
２０ ０ ８年 ４ 月
测 绘 与 空 间地 理 信 息
Ｇ ＭＡＴ Ｃ ＥＯ １ Ｓ＆ Ｓ ＡＴ Ａ ＮＦ ＲＭＡＴ Ｏ Ｔ ＨＮＯ ＯＧＹ Ｐ Ｉ ＬＩ Ｏ Ｉ Ｎ ＥＣ Ｌ
Ｖｏ ． ， ． １３１ Ｎｏ ２ Ａｐ ． ０ ８ ｒ ，２ ０
哈尔 滨 ＧＮＳ Ｓ综 合 应 用 系统在 建 筑 物 变 形 监 测 中 的 应 用 探 讨
胡亚明 ，李 兆华 ，王建 文
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网络结构可靠，传输误码率低；数据处理、分析结果必须准确；整
个系统故障率低。 (3) 自动化。即从数据采集、传输到分析、显示、打印、报警等实
现全自动化。
(4) 易维护。即系统中各监测单元互相独立，并行工作。系统采取 开放式模块结构，便于增加、更新、扩充、维护。 (5) 经济性。即在保证先进、可靠、自动化程度高的前提下，采取 各种有效方法，力求功效高、成本低。
取和文件操作的通道。
GPS差分信号流程
基准站
光纤
共享、分配
光纤
流动站
GPS差分信号流程
基准站
光纤
共享、分配
光纤
流动站
GPS差分信号流程
基准站
光纤
共享、分配
光纤
流动站
控制命令流程
工作站
网络
工控机
共享器
GPS接收机
RTK数据、原始数据流程
原始数据 网络
GPS接收机
工控机接收、处理
服务器
分析工作站
天线传输来的信号，通过软件处理实现精确定位。
GPS一机多天线控制器
野外供电系统
由于GPS多天线监测系统工作在野外，需要长时间工作并且不
能间断，实际系统中，为防备电源断电而引起数据丢失，在电 路控制板上设计有电源供电检测系统，当检测到电源电压不足 时，给CPU发出警告，CPU会立即进行相关的数据保存处理。
风力发电和 太阳能发电
+5V/2.0A -5V/0.5A +12V/0.5A -12V/0.5A DC-DC DC-AC 蓄电池 存储
隔河岩大坝外观变形 GPS自动化监测系统
工程概况
•隔河岩水电站总装机容量为120万kw，年发电30.4亿kw.h，水 库正常蓄水位为200m，总库容量为34亿m3，是清江三个梯级水
GPS一机多天线接收单元
数据处 理 中心
天线组 GPS接收机
多天线控制器
GPS一机多天线监测系统的组成
•在不改变已有GPS接收机结构的基础上，通过一个附加的GPS信
号分时器连接开关将多个天线阵列与同一台接收机连接； •通过这样一个GPS多天线转换开关可以实现一台接收机与多个天 线相连，通过GPS数据处理后同样可以获得变形体的形变规律； •该系统包括控制中心、数据通信、多天线控制器和野外供电系
GPS定位系统的组成
•GPS定位系统实现了全球覆盖、全天候、高精度、
实时连续定位。 •它由GPS卫星组成的空间部分、若干个地面监控站 组成的地面监控系统和以接收机为主体的用户定位 设备三部分组成。
•三者有各自独立的功能和作用，但又是有机地配
合而缺一不可的整体系统。
GPS定位系统的组成
空间部分
地面监控部分
数据通讯
(1）利用电话线进行数据通信，由于有现成的电话线，只需购 置相关的调制解调器即可。该通讯方式成本较低，传输距离不
受限制，实时性可以保证，工作时，由于占用电话网费用较高，
有些场合可以考虑使用内部小总机分机方式进行通信。 (2）利用无线方式进行数据通信，如利用现有的GSM信道。
(3）组网方式。构成局域网，从而可以利用网上的相关资源进
大坝情况
•隔河岩水电站大坝为三圆心变截面重力拱坝，最大坝高
151m，坝顶弧线全长为653m，坝顶高程为206m。 •高程150m以下为拱坝，高程150m以上为重力坝。 •坝址为凹形河谷，地形条件比较复杂。
监测系统的总体结构
•大坝变形GPS自动化监测系统是由数据采集、数据传输及数据
处理、分析和管理三个部分组成的。 •整个系统的数据采集、传输、处理、分析、管理采用局域网络
GPS定位系统
•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 深刻的影响。 •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、航空与卫星遥感、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。
GPS实时监测系统的构成
GPS卫星
基准站
光纤通讯
监测站
监测站
数据处理与监测中心
系统各个部分功能
(1) GPS基准站。输出差分信号和原始数据，基准站应设在测区内地势较高，
视野开阔，且坐标已知的点上。 (2) GPS监测站。输出RTK 差分结果和原始数据。 (3) 工控机。采集GPS 流动站的原始数据和RTK差分结果，向GPS 流动站发 送控制命令。通过切换开关控制共享、分配器的工作。 (4) 服务器。运行数据库，处理工控机发送来的数据供工作站显示和分析。 (5) 远程控制器。远程启动和复位GPS 监测站。 (6) 共享、分配器。把差分信号由1路分成多路，每路差分信号和对应的控 制命令通过切换开关共享一路。 (7) 局域网。网络包括调制解调器、光纤、集线器和网线等，提供数据库存
行数据通信，这种方式进行数据通信时，方便、可靠、通用性 强，不需购置专用设备，但组网成本较高，如果不是具备现成
的网络条件，不太适宜采用，数据传送控制器
•多天线控制器包括计算机系统、天线开关阵列和控制电路， 其主要由硬件和软件两部分组成，它是无线电通信中的微波 开关技术、计算机实时控制技术和大地测量数据处理理论及 算法的有机结合，仅用1台GPS接收机互不干扰地接收多个GPS
后根据相对定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维
坐标及其精度。
实时监测系统的构成
•GPS RTK实时监测系统主要是由GPS基准站、GPS监测站、光纤 通信链路和数据处理与监测中心等部分组成，而数据处理与监测 中心主要由工作站、服务器和局域网组成。 •基准站将接收到的卫星差分信息经过光纤实时传递到监测站， 监测站接收卫星信号及GPS基准站信息，进行实时差分后，可实 时测得站点的三维空间坐标。
统等4部分组成。
GPS一机多天线监测系统的构成
多用转换 开关
基准站接收机
监测站接收机
数据处理中心
变形分析模型
数据库
报告
控制中心
控制中心可以对GPS多天线控制器微波开关各信号通道进行参
数设定，包括各通道的开关的选择，各通道的时间参数设定等，
还可以设定系统的工作方式，例如对采集数据的传送方式（实 时或事后）进行控制，并将由现场传来的GPS原始数据，通过 相关的数据处理，实现精确定位。
原始数据
网络
实时监测的特点
(1) 由于GPS 是接收卫星信号来进行定位，所以各监测点只要能接
收5颗以上GPS卫星及基准站传来的GPS差分信号，即可进行GPS RTK 差分定位。各监测站之间无需通视，是相互独立的观测值；
(2) GPS可以实现全天候定位，可以在暴风雨中进行监测；
(3) GPS测定位移自动化程度高。从接收信号，捕捉卫星，到完成 RTK差分位移都可由仪器自动完成。所测三维坐标可直接存入监控中
来完成。
•大坝外部变形监测系统的数据采集工作是在GPSl～GPS7这7个 GPS站上进行的。其中GPSl和GPS2为位于两岸的基淮点，GPS3～ GPS7为位于大坝上的变形监测点。
数据传输
•及时准确地传输观测资料及有关信息是建立GPS自动化监测系 统中的一个重要环节。
•坝面工控机通过RS----232多串口远距离通讯方式将各监测点
电站之一。
•隔河岩水电站是华中电网重要的调峰调频电站，它的建成对于 缓解华中地区的电力紧张状况，保证华中电网的安全稳定运行；
对于消除清江中下游的洪涝灾害，避免清江洪峰与长江洪峰相
遇以减轻长江荆江段及下游的防洪压力；对于打通清江航道， 为鄂西山区提供便捷的交通动脉，促进商品流通和资源开发；
对于发展清江流域的旅游事业等都具有十分重要的意义。
心服务器，并进行安全性分析；
(4) GPS定位速度快、精度高。GPS RTK 最快可达10～20Hz速率输出 定位结果，定位精度平面为±10mm，高程为±20mm。
§4
GPS一机多天线监测技术
系统设计原则
(1) 先进性。即选用的仪器设备性能应是当今世界上最先进的。系
统结构先进，反应速度快，监测精度必须达到相应的国家规范要求。 (2) 可靠性。即系统采集的GPS原始数据必须完善、正确；数据传输
应用效果
•该系统在1998年夏天抗御长江全流域特大洪水期间所提供的快
速而准确的资料为隔河岩水库超蓄调度提供了科学决策的依据， 为长江防洪发挥了重要作用。
•该系统可广泛用于水库大坝、大型建筑物、电视塔、大型桥梁、 大型核电站、滑坡、地壳形变、环境等安全监测。有着显著的
社会效益和经济效益，具有重要的应用和推广价值。
•总控是整个系统中各模块的数据交换中心，也是系统的主要用户接口。 •数据处理模块的主要功能是：时段自动定义与选取；自动进行数据处
理；对成果可靠性进行判断；对运行过程中可能出现的错误进行控制和
处理，保存结果和清理数据。变形分析模块部分在PC机上运行，部分在 工作站上运行。 •数据库管理模块具有如下功能：数据安全管理、数据更新、数据查询、 数据自动转储、报表打印、数据库恢复等。
用户设备部分
GPS卫星星座
GPS工作卫星
GPS地面监控系统分布图
GPS接收机
§2
GPS定位基本原理
§3
GPS实时监测技术
基本原理
•实时动态（RTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输
技术相结合而构成的组合系统。它是GPS测量技术发展中 的一个新的突破。 •RTK测量技术，是以载波相位为根据的实时差分GPS （RTD GPS）测量技术。 •实时动态测量的基本思想是，在基准站上安置一台GPS接 收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将其观测数 据通过无线电传输设备，接收基准站传输的观测数据，然