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
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测量是什么意思 gnss是什么】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 。
变形监测要求实时，需要建立自动GNSS监测系统，采用全天候实时监测，及时了解监测点的实时变化 。GNSS技术作为一种新的监测技术，广泛应用于大坝变形监测 。如隔河岩大坝建立的GNSS自动监测系统，主要包括数据采集、传输和处理 。
2.2 GNSS监测网络的数据处理方法
GNSS观测得到的数据只有通过基线计算和像差计算才能转换成可靠的数据结果 。GNSS数据处理方法主要包括两个方面:一是对监测得到的原始数据进行处理，得到观测网的基线解算；然后对观测网的基线解进行整体平差分析，得到最终的全局解 。
基线解算和方差分析是数据处理的重要组成部分，尤其是观测网多个子网中的粗差、系统误差和偶然方差的分析 。在国内，主要使用同济大学的GPSADJ系列平差处理软件和TGPPS静态定位后处理软件来处理2D网和三维网的平差 。
目前B级GNSS监测网的数据采用的计算方法是使用美国开发的GAMIT/GLOBK软件解算平差，参考框架选用UTRF2000框架，采用IGS精密星历 。通过网络从精密星历中选取10个IGS站的观测数据和GNSS数据处理数据(包括全球H文件解算、精密星历、最新日历等数据) 。
通过建立LCHELP解算模式获取基线信息，利用GLOBK获取网平差的全局解算，从而获得一个基准点的坐标 。将C级监测网的观测数据转换成RINEX数据文件，基线计算前用南方GPS处理器V4.0对数据进行处理，剔除外界干扰的卫星信号，再用双差定解进行计算，坐标位置为0.001m
在C级处理方法的基础上，根据不同的网形选择平差方法，优先采用WGS-84下的单点无约束自由网平差获得平差报告 。坐标位置为0.001米
2.3 GNSS变形监测中存在的问题
GNSS已广泛应用于大坝变形监测，但在特殊地形(高山峡谷等 。)，GNSS卫星信号会被干扰或阻断，从而影响监测精度和可靠性，甚至无法监测 。选点自由度低、函数关系过于复杂、误差源多是其明显的缺点 。
资料显示，GNSS监测对水平位移的监测精度高，对垂直位移的监测精度低，水平位移精度约为垂直位移的两倍 。很难高精度地测量水平和垂直位移 。目前GNSS变形监测数据的处理是基于整周模糊度动态解算算法，精度为厘米级，变形监测要求精度高 。
另外，由于监测点在短时间内变形较小，会出现误差，如何在误差干扰下有效提取监测数据是一个亟待解决的技术问题 。
2.4 GNSS变形监测的发展趋势
通过研究国内外GNSS技术在变形监测中的研究，提出以下发展趋势:
1.GNSS技术与其他变形监测技术相结合 。
由于GNSS技术在变形监测中的局限性和不足，有必要将GNSS技术与近景摄影测量和特殊变形测量技术相结合，最大限度地发挥不同监测方法的优势，提高大坝变形监测的效率 。GNSS技术与INSAR技术的融合，可以实现四维形变整体动态的高精度监测 。
2.监控信息反馈和自动报警技术 。
利用GNSS技术进行变形监测后，需要在互联网上发布变形监测信息(包括监测区域和监测结果)，同时利用计算机技术生成变形过程(包括变形速度和预测)的图表，以便实时观测变形过程 。在自动报警技术的帮助下，当变形达到一定范围时，自动报警装置会自动发出警报，让观测人员及时做出反应，减少损失 。
3.建立“3S”实时在线分析系统 。
“3S”包括全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS) 。随着科学技术的飞速发展，“3S”技术已经开始相互融合 。
基于“3S”技术，大坝在线实时变形监测能够自动分析处理数据，科学预测变形发展趋势，合理有效地减灾防灾 。
GNSS技术具有监测精度高、速度快、全天候测量和自动监测等优点 。，并在大坝变形监测实践中取得了重要成果 。利用GNSS技术的自动数据处理系统获取高精度的测量数据，为自动监测系统的建立奠定了基础 。
GNSS技术在实际应用中仍存在一些不足 。有必要将GNSS技术与其他监测技术相结合，建立监测信息反馈系统、自动报警系统和“3S”实时在线分析系统，提高大坝变形监测水平、监测精度和监测效率 。
基于大坝变形的原因和大坝变形监测的现状，分析了GNSS技术的优势及其在大坝变形监测中的应用，发现了变形监测中存在的问题，提出了GNSS技术在大坝变形监测中的发展趋势，对今后的大坝变形监测具有指导意义，对保障大坝的安全运行具有重要作用 。
推荐阅读
- qq浏览器下载位置更改 QQ浏览器修改下载保存默认位置的操作流程
- 悲伤逆流成河电影结局什么意思
- 高德导航标注地认领 高德地图里标注认领功能使用操作讲解
- 散文丨汪曾祺：我的老师沈从文 沈从文散文
- 高级轮椅图片 轮椅图片大全大图
- 为知笔记怎么加入团队 为知笔记创建团队的基础操作
- 新媒体具有哪5个特征 什么是新媒体
- 疯狂动物城：世界并不完美 疯狂动物城豆瓣
- ps怎样解除图层锁定 ps解除图层锁定的操作流程