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摘要:在国内科技水平逐渐强化的背景下,变形监测技术最得了很大的发展,现如今,全球定位系统GPS,以其持续、高精准等良好的特点,而在诸多变形监测技术中被充分运用,然而以现阶段的情况来分析,GPS变形监测技术还是体现出诸多问题,那么在本文中,就将对GPS变形监测技术的现状与发展趋势做出探析。
关键词:GPS技术;变形监测;运用现状;发展趋势
引言
GPS技术属于新型的科学技术,在对运用过程中,其会体现出不可替代的作用。其能够向世界范围内的所有用户持续提供的,民众所需求的高精准性的3D坐标、时间信息等参数,并且也属于所有变形监测技术中,运用程度最为深广的先进技术。因全球范围内或大或小的地质灾害的出现是无可防备的,所以就只能将对其实行最大化的防控,从而使地质灾害为现实环境带来最轻的损害。如果将GPS变形监测技术进行合理运用,就会实现以上目标。
1GPS变形监测技术概述
所谓变形监测,也就是说对路基、建筑的沉降、偏离原位等情况做出监测,是为了掌握引起变形的主要因素和指定时间内的变形数据。在具体监测期间,倘若所监测的变形始终处于一定范围内,就可确定为普通变形状态,然而若形变已高出一定范围,则可能会干扰到建筑的稳定运用,则可能意味着有更大安全风险的降临,所以在这样的环境中就能够分析出,变形监测需要具备较高的精准度。而其精准度重点是由建筑设计中允许变形值的高低来决定。
2GPS变形监测模式及其存在的问题
2.1GPS变形监测模式
从综合角度来说,GPS变形监测技术通常可体现为两种模式,也就是周期性和连续性。
第一是周期性模式。如果监测装置所要监测的对象,其形变发展较为迟缓时,就需要将这特定对象的时间、空间设定为与时间无关的物理量。此时,周期性模式就能够体现其现实作用,而对指定对象做出规律性的监测。在这样条件下所实行的监测,都属于静态监测。这种监测模式通常都需要配备二台以上的接收机来提供信号传输顺畅的保障。同时结合相关标准随时对监测装置中的数据进行分析。监测模式的形成需要形成有效的监测网,在收集到指定信息扣,应该借助合理的APP对这些信息做出分析、整合,再借助平差计算来获取监测对象的三维坐标。
第二是连续性变形监测模式
在对GPS变形监测技术过程中,其会体现出连续性的功能,也就是借助指定监测装置指定变形区域做出不间断的监测,以收集到一定时间范围内的信息。会体现出明显的时间分辨率。如路桥在承重条件下的变形反应,就可借助连续监测,体现精确度高的良好特点,
2.2GPS数据处理方法
在借助形变监测来收集指定数据后,就需要对其做出处理,在具体处理过程中,通常都需要运用到相关APP来进行处理。也就是说,尽管数据处理APP类型有多种多样,然而这些APP使用关键点就是基于同步网的基线来实行对数据进行处理,而对系统、随机等环节的误差做出分析时,却没能总结出有效的缓解。尽管陆续研究并运用了更为先进、精确的平差分析APP,可以是更为精准的处理方式还有待完善。
2.3GPS变形监测问题
GPS系统监测进行中,会呈现以下几点问题
第一是在对复杂地形和建筑密集区进行监测时,通常会因传输信息被拦阻而没能顺畅的接收到指定的数据,并且其监测的准度和真实性则无法受到充分的印证;第二是在借助GPS点对指定区域进行监测时,仅仅会收集到变形区域离散点的信息,不能顺畅收集到变形区域的各项信息;第三是现阶段,国内GPS监测系统在水平位移的条件下进行工作,能够体现出高准度的特点,然而在纵向位移环节的准度却不高,所以也就为具体的监测过程带来较大的难度,而对各种位移的监测中,通常都需要较高标准的精确度;第四是对通过GPS技术监测所得出数据的处理,通常都是实行动态化的实时解算方式,然而此方式的精度仅能够达到CM级别,这与相关的监测高标准之间还存在着很大程度上偏差;第五是在对指定区域实行动态化监测时,往往因为监测区域在较小范围内,所发生的形变不明显,而使得监测系统所接收到的信号也不稳定,在样条件下监测所产生的误差也体现为明显的杂音。这就需要考虑在杂音环境中,运用科学方法接收到真实的监测数据,以强化GPS监测系统的功能,这也是借助GPS技术进行监测时,所要考虑的首要问题。因为GPS体现出不完善,得故结合监测区域的客观条件,将相关监测技术与GPS技术相融合,来强化监测精准度。
3GPS变形监测技术现状
3.1在线实时分析系统
在智能终端设备、无线连接、定位等技术不断增强的背景下,对物体密集区、地形复杂区实行变形监测时,探析构建实时性的动态监测系统属于主要的必然发展趋势。该系统是由信息的获取、数据的各种形式传递以及信息整合等功能合成,借助GPS技术开展动态化监测,借助无线传输的方式,来将监测信息传递到智能终端设备,借助地理信息系统研发信息整合APP,以此对动态化的监测数据做出整合,来总结出监测对象的形变程度,特点和未来形变状态,为达到对自然灾害实行防控提供真实的的依据。大多数监测人员所运用的是VisualBasic6.0可视化APP。因此研究低成本的GPS实时在线动态监测分析系统也是重要的研究方向。
3.2建立3S集成变形监测系统
由于GPS系统在监测进行中,如果处于物体密集区,往往都会体现出信息不顺畅、位移监测不精准、杂音大等情况,因此要想解决以上这些情况,就需要结合监测对象的指定区域,需要将GPS技术与相关监测技术相融合,形成高强度的监测系统。如将GPS技术与相关监测技术相融合,则会建成具有4D监测功能,并且精度很高的监测系统。现阶段目前已经运用于公路采空区的变形监测当中。将GPS与GLONASS组合定位,解算组合定位的双差模糊度,引入相对定位精度因子,提高定位精度的可靠性。
4GPS用于变形监测的发展趋势
4.1建立变形监控在线实时分析系统
基于变形监测体系来说,与动态化探讨体系的结合,在将来的某个时期,会是水到渠成的发展趋势,其与规模不断扩大的路桥,高层建筑群需要变形监控之间具有密切的关联。
在线实时监控系统的核心技术特点就是实时性,该技术特点的实施主要依靠高速、强大的数据库在信息采集、传输以及处理方面给予保障。建立集成变形监测系统技术、以及技术的统称,在传统的监测系统中,这三项精确的定位技术都是以各自为中心,单独工作和发展的。
4.2基于web动态监测
目前是一个互联网的时代,将GPS变形监测数据及其分析结果传输到互联网,同时发布变形监测曲线图、变形速率及预测分析,实现监测预报无人管理,只需要有互联网的地方就能使人们直观了解到变形体的具体变形过程。
结语
国内的监测领域必须要充分了解变形监测技术的现实意义,并对变形监测技术做出进一步优化,体现变形监测技术的现实作用,以此保证监测技术能够以先进、现实的意义为社会持续稳定发展提供保障。
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