水平位移监测ppt课件

参考点 1
基站
目标点 1
测量机器人
通 讯 电 缆
计算机
处理软件
……
参 考 系
目标点 m
参考点 n
测量机器人变形测量系统
水平位移测量 平面测量技术
空间测量技术 GPS在变形测量中的应用越来越广泛 特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应 用广泛
应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50km以内可达 10-6，100～500km可达10-8，1000km以上可达10-9。在 300～1500m精密定位中，1小时以上观测的解其平面位置 误差小于1mm
常规测量技术：指在由经纬仪测角/or尺或测距仪测距 构成适当网形确定平面点坐标的方法。
如：距离/or角度交会法，导线法，边/or角网法等。
特点：精度高、可靠性好、灵活、适用面宽
测角精度：0.5 测距精度：0.01mm；10-7
以数字化测角、测距为基础发展起来的全站仪、超站 仪、测量机器人等，代表着常规测量技术自动化程度的 不断提高。从而，以全站仪为基础的变形测量系统得到 了广泛的应用。
• 利用活动觇牌法时，变形观测点的偏离值不应超 过活动觇牌的量程；
• 活动觇牌的零位要精确测定。
2.引张线法
引张线法：在两个基准点间，以重锤和滑轮拉紧 的金属丝作为基准线，测量变形观测点到基准线 的距离，确定偏离值的方法。
A
B
A
垂径
B
V 形支架 弦线 浮子
水槽
2.引张线法
系统构造： 端点装置 测点装置 测线及保护管
li
1.视准线法
（1）测小角法 DAi
i
DBi
A
li
B
D
1 2
Dli

1 2
DAi DBi
sin
li

DAi DBi D
sin
li

DAi DBi sin(180 D
)
li
180
DAi DBi DAi DBi
mli

m

DAi DBi DAi DBi
第3章 水平位移监测
位移测量的概念 测定变形体的水平位置和形状随时间而产生的变化特征,解 释原因,并提供变形趋势及稳定预报而进行的测量工作。
通过重复的平面测量来实现
·水平位移测量概述
·专用位移测量技术
·常规位移测量技术(下次课讲）
水平位移测量
平面测量技术 位移测量中的平面测量技术分为：常规测量技术、空间 测量技术、摄影测量技术、专用测量方法、基准线测量 方法5类。
Antenna array
Automatic switch
GPS receiver
多天线逻辑图
水平位移测量 平面测量技术
摄影测量技术 特点：无接触、高效、瞬时信息、信息量大等 摄影＋计算机
1 1 1 100000 120000 1000000
水平位移测量 平面测量技术
导航卫星的组合应用(GPS、GLONASS、北斗、 GALILEO等)
可接受多种卫星信号并能进行综合处理的接收机。
水平位移测量
空间测量技术
参考站网络RTK技术
水平位移测量 平面测量技术 空间测量技术
一机多天线技术
传统做法
多天线GPS
水平位移测量 平面测量技术 空间测量技术
一机多天线技术
10米范围：0.1mm
D-InSAR
平面测量技术
通过卫星能够获取 SAR影象
其他测量技术
通过对SAR影象进行 干涉处理能够获取
照片 地面变形
水平位移监测的基准线法
——适用于直线型建筑物的水平位移监测
视准线法 引张线法 垂线法 激光准直法
1.视准线法
视准线法:利用经纬仪或视准仪的视准轴构成基准 线，通过该基准线的铅垂面作为基准面，并以此 铅垂面为标准，测定其他观测点相对于该铅垂面 的水平偏移量。
专用测量技术 特点：测量过程简单、精度高、容易实现自动化、局 部信息等
包括：应变测量、倾斜测量、正、倒锤准直法、引张 线法 等
准直测量技术：测定特定方向位移的方法，既有常规技 术、也有专用技术，如活动觇牌法、小角法、激光准直法、 引张线法、导线法、激光铅直仪法、正、倒锤垂直准直法 等
水平位移测量 平面测量技术
其他测量技术 工业测量技术
18m36m多波束天线 世界同类最大天线
利用GPS和全站仪建立 控制网，点位精度 0.5mm
三台经纬仪前方交会测 量，测点精度优于 0.3mm
面型精度优于 0.66mm
水平位移测量 平面测量技术 其他测量技术
激光跟踪仪
测距精度：(0.01mm+510-6D)； 坐标测量精度：(0.01mm+1010-6D)； 快速动态测量：1000p/s； 跟踪速度：>3m/s； 测量范围: (0.1～40)m；
水平位移测量 平面测量技术 其他测量技术
地面激光扫描系统 Laser Scanner
特点： 测量速度快； 测量自动化程度高； 自动生成三维模型； 扫描精度达毫米级。
水平位移测量 平面测量技术 其他测量技术
室内GPS
采用室内激光发射器
角度交会的方法
测量速度：20Hz 测量空间从几米到几百米
1.视准线法
（1）测小角法
中间设站法
mli

m

DAi DBi DAi DBi
mli

DAi
2
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一端设站法
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DAi

m百度文库i
1.视准线法
（2）活动觇牌法
A
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B
1.视准线法
活动觇牌法观测步骤
• 视准线两端分别架设仪器和固定觇牌，定向，固 定仪器；
• 旋转活动觇牌微动螺旋，使觇牌中心与视准线重 合，读数；
• 反方向调整微动螺旋，再次照准读数，完成上半 测回；
• 经纬仪倒镜，重复操作，完成下半测回； • 测回间重新整平仪器。
1.视准线法
视准线法的注意事项
• 整条视准线应离各种障碍物一定距离，以减弱旁 折光的影响；
• 各观测墩面力求基本位于同一高程面内，以减弱 仪器竖轴倾斜的影响；
• 《建筑变形测量规范》要求，小角法的偏角不应 大于30″；
A
l0
1 l1
B
1 l1 l0
1.视准线法
（1）测小角法 DAi
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DBi
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1
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