1、1 *现代变形监测技术任课教师 : 高 飞合肥工业大学土木与水利工程学院土木工程专业土木工程专业2 *第一章 变形监测概述第二章 垂直位移与水平位移观测第三章 变形监测新技术与工程实例第四章 变形监测数据处理基础本课程主要内容现代变形监测技术3 *第 3章 变形观测新技术及工程实例 随着现代科学技术的发展,变形监测的技术和方法正在由传统的单一监测模式向点、线、面立体交叉的空间模式发展。 在变形体上布置变形观测点,在变形区影响范围之外的稳定地点设置固定观测站,用高精度测量仪器定期监测变形区域内监测网点的三维( X、 Y、 Z)或( X、 Y、 H)位移变化,是获取待测物体变形的一种行之有效的外部
2、检测方法。 现代变形监测技术4 *第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统3.2 合成孔径雷达干涉测量 3.3 近景摄影测量3.4 激光扫描技术3.5 工程实例现代变形监测技术5 *第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统 GPS 全称是卫星授时测距导航系统 /全球定位系统( NAVSTAR/GPS)Navigation System Timing And Ranging / Global Positioning System关于 GPS和 GNSS?GNSSGlobal Navigation Satellite System(全球卫星导航系统)美国: GP
3、S;俄罗斯: GLONASS;欧洲: GALILEO中国:北斗导航系统 BeiDou Navigation Satellite System 简称 BDS(原名 COMPASS)6 * 全球定位系统 GPS的应用是测量技术的一项革命性的变革。 与传统变形监测方法相比较,应用 GPS不仅具有精度高、速度快、操作简便等优点,而且利用 GPS和计算机技术、数据通讯技术及数据处理与分析技术进行集成,可实现从数据采集、传输、管理到变形分析及预报的自动化,达到远程在线网络实时监控的目的。 第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统 7 *一、 GPS变形观测的特点1测站间无须通视对于传统的
4、地表变形监测方法,点之间只有通视才能进行观测,而 GPS测量的一个显著特点就是点之间无须保持通视,仅需要测站上空开阔即可,从而可使变形监测点位的布设方便而灵活,并可省去不必要的中间传递过渡点,提高工作效率,节省许多费用。第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统 8 *一、 GPS变形观测的特点1测站间无须通视2可同时提供监测点的三维位移信息采用传统方法进行变形监测时,平面位移和垂直位移是采用不同方法分别进行监测的,不仅监测的周期长、工作量大,而且监测的时间和点位很难保持一致,为变形分析增加了难度。采用 GPS可同时精确测定监测点的三维位移信息。第 3章 变形观测新技术及工程实
5、例3.1 全球卫星定位系统 9 *一、 GPS变形观测的特点1测站间无须通视2可同时提供监测点的三维位移信息3全天候监测GPS测量不受气候条件的限制,无论起雾刮风、下雨下雪均可进行正常的监测。配备防雷电设施后, GPS变形监测系统便可实现长期的全天候观测,它对防汛抗洪、滑坡、泥石流等地质灾害监测等应用领域极为重要。第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统 10 *一、 GPS变形观测的特点4监测精度高 在变形监测中,如果 GPS接受机天线保持固定不动,则天线的对中误差、整平误差、定向误差、天线高测定误差等不会影响变形监测的结果。 同样, GPS数据处理时起始坐标的误差,解算软件本身的不完善以及卫星信号的传播误差中公共部分的影响也可以得到消除或削弱。 实践证明,利用 GPS进行变形监测可获得 0.52 mm的精度。第 3章 变形观测新技术及工程实例3.1 全球卫星定位系统