GPS(全球卫星定位系统)自八十年代中叶投入民用后,已广泛地在导航、定位等各领域应用,尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。正因为是它在静态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点,使人们普遍采用其来代替(逐渐地)常规的三角、三边、边角等方法,并在理论、实践中取得了可喜的成果。但在精密工程变形监测中没有应用,尚处于理论研究和实践之中。本文将对
1 基准设计
在工程变形监测中,基准设计(包括位置基准和内外部尺度基准设计)是一项关系到监测成果是否可靠、准确地反映变形体的变形情况的工作,以常规的手段,对某一工程整体变形监测,由于仪器和其它诸多因素的制约,使得监测网的基准点不能离开变形监测区域太远,且又须顾及太近将又要受自身变形的影响,不能准确地反映变形数值,所以比较困难。由于
2 图形结构强度设计
图形强度设计指变形点之间,变形点与基准点之间的几何图形配置,网中独立基线数目和相互连接方式设计。
首先,在图形选择过程中,必须顾及基准点对变形点的有效控制,同时基准点之间又要能相互检校。
其次,在模型识别和参数识别方面的设计将可保证真正的变形模型,和引起变形的真正因素,以便分析引起变形的真正因素和采取相应的对策。
2.1 模型识别的设计模型
显然,对于
为该组变形模型的可区分度下限。
为了保证变形分析结果正确,还需要GPS
2.2 参数识别的设计模型
取纯量精度标准中的
其中Q
3 观测时段和周期的设计
4 连续长时间观测,分历元数据处理——一种描述变形体位移(水平)的数据处理新方法
我们通常所进行的相对静态定位方法是利用在某一时间段观测(同步)的数据,利用差分等手段,求得点与点之间的坐标向量;而对于连续不断的工程变形,我们获得的是这一时间段内,点位之间最成熟的关系值。但我们常常需要知道一较小时间里,甚至某一时刻的最成熟的点与点之间的关系,在此,我提出一套利用较长一段时间的同步观测数据进行分历元数据处理,求得该时刻最成熟的点与点之间关系的方法。
4.1处理方法探讨
三次差分计算 二次差分浮动解 双差固定解
![]()
先发现周跳,并给出 让其浮动迭代 N凑整
测站坐标作为近似值 计 算
以上过程许多型号的接收机都可利用随机计算软件完成,因其计算的数学模型大同小异,不再逻列。它的
(A
(B
如果需要知道第180
所计算的第90
从以上我们可以归纳出有以下的计算经验公式:
A、计算,从开机时刻起算,第X
其中:(X
B
![]()
其中:j
A为某一认定的值或固定历元时的值。
X、j
这样,我们针对算例,2
由图一和图二,我们可以清楚地看出该变形点是基本上呈什么样的运动形式位移的。
5 结论
综合以上所述,可得出GPS
由以上方法可知,利用这一监测方式,可以解决同一变形体,由于受阳光、风力、外界因素干扰(如大桥上行驶的车辆对大桥的影响)等,在某一时刻时,它们之间最或然的相对关系(相对位移及扰度等)及它们相对于参考基准点的绝对位移。分析它们各项因子对变形体影响的显著性,为工程及设计,运营管理单位提供最可靠的最直观数据及分析资料。
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4256 | 337.7587 | 349.5610 | 1078.2100 |
| 2—3 | 585.5056 | —98.5465 | 694.6184 | 913.7959 |
| 1—3 | —376.9203 | —436.3050 | 345.0575 | 671.9342 |
| 基线闭合差 | 0.3mm | 0.2mm | 0.1mm | 相对闭合差 PPM:0.14 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4256 | 337.7553 | 349.5579 | 1078.2088 |
| 2—1 | 585.5055 | —98.5453 | 694.6196 | 913.7967 |
| 1—3 | 376.9208 | 436.3014 | —345.0614 | 671.9342 |
| 基线闭合差 | 0.2mm | 0.8mm | 0.3mm | 相对闭合差 PPM:0.33 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4301 | 337.7516 | 349.5576 | 1078.2107 |
| 2—3 | 585.5087 | -98.5504 | 694.6157 | 913.7963 |
| 1—3 | 376.9218 | 436.3011 | -345.0586 | 671.9331 |
| 基线闭合差 | 0.5mm | 0.9mm | 0.5mm | 相对闭合差 PPM:0.43 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4297 | 337.7503 | 349.5577 | 1078.2100 |
| 2—3 | 585.5073 | -98.5476 | 694.6190 | 913.7976 |
| 1—3 | 376.9221 | 436.2987 | -345.0610 | 671.9330 |
| 闭合差 | 0.3mm | 0.8mm | 0.3mm | 相对闭合差 PPM:0.34 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4275 | 337.7546 | 349.5589 | 1078.2098 |
| 2—3 | 585.5065 | -98.5471 | 694.6184 | 913.7966 |
| 1—3 | 376.9211 | 436.3017 | -345.0597 | 671.9337 |
| 闭合差 | 0.1mm | 0 | 0.2mm | 相对闭合差 PPM:0.08 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4258 | 337.7570 | 349.5596 | 1078.2092 |
| 2—3 | 585.5069 | -98.5486 | 694.6170 | 913.7959 |
| 1—3 | 376.9188 | 436.3053 | -345.0574 | 671.9335 |
| 闭合差 | 0.1mm | 0.3mm | 0 | 相对闭合差 PPM:0.12 |
| 边 号 | ΔX(m) | ΔY(m) | ΔZ(m) | S(m) |
| 2—1 | 962.4299 | 337.7546 | 349.5579 | 1078.2115 |
| 2—3 | 585.5064 | -98.5443 | 694.6201 | 913.7975 |
| 1—3 | 376.9234 | 436.2993 | -345.0621 | 671.9346 |
| 闭合差 | 0.1mm | 0.4mm | 0.1mm | 相对闭合差 PPM:0.125 |
Y(mm)

注:此图中所采用数据均以WGS
