gnss测量是什么意思 gnss是什么

GNSS技术在大坝变形监测中的应用变形测量研究的技术手段不断更新和发展,包括全球导航卫星技术(GNSS)和地面激光扫描技术,其中GNSS技术在变形监测中应用最为广泛 。通过GNSS技术的应用 , 变形监测技术逐步向自动化、数字化和网络化转变 , 变形监测的水平和精度得到提高 。
1.大坝变形监测综述
GNSS,全球导航卫星系统,始于19世纪70年代,广泛应用于定位工作,并逐渐在测量领域占据重要地位 。1998年,全球导航卫星系统首次对中国隔河岩大坝的外部变形进行了监测 。GNSS技术是一种高科技技术,它利用卫星技术进行全方位测量 。
它能提供高精度的时间信息和三维坐标等技术参数,在测量领域具有重要意义 。为了保证大坝的安全运行,减少安全事故的发生,有必要对大坝的退化因素进行分析并进行实时监测 。利用GNSS监测大坝变形是应用最广泛的技术,具有全天候测量、定位速度快、连续实时、自动化程度高等优点 。
1.1大坝变形的影响因素
【gnss测量是什么意思 gnss是什么】随着我国大坝数量的不断增加,有必要对大坝的变形因子进行连续、定期的测量,对大坝的安全进行实时、准确的监测 。大坝变形的主要因素包括:静水压力、坝体外体水平推力、大坝变形、库底因自身重力而产生的变形;
当坝体温度变化时,坝体温度随季节变化,会引起混凝土不规则的膨胀和收缩,导致坝顶下沉,新建大坝的混凝土本身也会膨胀收缩,导致坝体变形 。时效变化,时效变化是混凝土热胀冷缩引起的变形,地基岩层在荷载作用下的时效变化 。在建设或运营初期时效性变化明显,时间长了,建筑会趋于稳定,时效性变化变小 。
1.2变形监测现状
变形监测在测量领域发挥着重要的作用 。从工程的施工到竣工 , 以及后续的运行,都需要不断监测变形情况,及时解决安全隐患,保证工程的正常运行 。
在大坝变形监测中,传统的变形监测是利用高精度的监测网来监测大坝的变形要素 。但由于大坝地形的影响 , 监测网的网形较差,监测点的位置精度不准确,影响了测量的精度 。这种方法劳动强度大,观察时间长,而且没有实现自动监测 。随着GNSS技术的出现,变形监测实现了从数据采集、数据传输、平差计算到变形分析的连续自动化 。发现GNSS技术对水平位移的监测精度在2mm以下,高程的测量误差在10mm以下 。
1.3全球导航卫星系统的技术优势
传统变形监测技术受地形影响,变形监测精度低,影响变形监测结果 。GNSS技术的优点是监测站没有时间限制 , 可以全天候监测 , 不会受到气候等因素的影响 , 可以监测各种气候下的形变;实现监控自动化,GNSS接收机数据采集自动化,使自动监控过程(包括数据采集、处理、传输、分析)完全自动化,操作简单,提高监控效率;
利用GNSS技术进行变形监测,可以减小系统误差,变形监测点坐标之间的差异不会受到影响,从而减小卫星信号在大气中传播误差对变形监测的影响 。测量精度高,监控速度快;GNSS技术的监测具有良好的抗干扰性和保密性,可用于实时测量 。它为坐标提供三维立体信息,可以精确测量变形部位的三维坐标 。
二、GNSS技术在变形监测中的应用
2.1 GNSS技术变形监测模式
GNSS技术在大坝变形监测中可分为周期性重复变形监测、固定连续变形监测和实时动态监测 。
2.1.1 GNSS周期性重复变形监测
当监测项目变形速率较慢时,认为在某空时域内是稳定的,可利用GNSS周期性重复变形监测 。每个周期测量监测点之间的相对位置 , 通过计算两个观测周期之间的位置变化来测量变形 。监测周期可根据大坝的特点和受损程度确定 。在这种模式下,通过边或网连接建立监测网 , 通过平差计算获得监测点的三维坐标 , 根据坐标差确定监测点的变形 。
2.1.2 GNSS固定连续变形监测
利用固定的监测仪器长期采集变形数据的方法称为固定连续变形监测 。在这种模式下,测量是连续的,时间分辨率高 。通过选择关键点和关键位置建立永久性GNSS观测站,进行连续观测,并处理数据 。由于大坝变形缓慢,在处理监测数据时,采用静态相对定位和动态相对定位将一段时间的观测数据作为一组处理 。
2.1.3 GNSS实时动态监控
实时监测法是对大坝的动态变形进行实时监测 , 特点是采样密度高 , 比如每秒一次,要计算每个历元的位置 。数据处理主要采用运动中载波相位的模糊度解算,利用得到的整周模糊度计算各历元接收机的位置 , 进而分析大坝的变形特征及原因 。

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