简介:关于观测监测方面的论文题目、论文提纲、观测监测论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
(武汉市测绘研究院 湖北武汉 430022)
摘 要:本文基于笔者多年从事城市勘察测量的相关工作经验,以WHCORS系统在武汉城市勘测中的应用为研究对象,分析了CORS系统法在建筑水平位移监测中施测方案,证明了CORS系统法满足建筑物水平位移监测的需求,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.
关键词:CORS 水平位移监测 前方交会 精度
中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0020-02
目前,由于GPS卫星定位技术具有速度快、精度高、经费省且不受通视条件限制等优点,不仅在平面控制测量中取代了常规测量技术,国内许多研究表明GPS中长基线的解算精度已经达到1×10－8～l×10－9量级,完全能取代传统的变形监测方法.基于这些研究成果,本论文将探讨应用CORS系统对建筑物进行水平变形监测.
近年来在局域差分GPS基础上发展起来的CORS系统,应用了许多现代科技成果,VRS和主辅站技术就是其中主要技术之一.CORS系统是现代测量技术的标志,具有全天候、全自动、实时导航定位功能.可满足覆盖区域内各种地面、空中和水上交通工具的导航、调度、自动识别和安全监控等功能,还可以服务于高精度中短期天气状况的数值预报、变形监测、科学研究等.尤其是在城市规划、国土管理、城乡建设和基础测绘方面,在建筑物变形监测中也越来越需要这种自动化程度高、精度高的技术.利用CORS系统进行变形监测可有效的降低工程论文范文,缩短工期,提高数据质量.但由于应用CORS系统进行变形监测有别于常规的监测技术,它本身的数据以及变形监测数据都需要进行有效的处理,才能满足变形监测的需要.
变形监测观测墩:福建：地震监测台网覆盖全省84个县市区——观测数据1.3秒内传到福建数字地震台网中心[福建卫视新闻]
武汉市连续运行卫星定位服务系统(WHCORS)是地区性连续运行卫星定位导航系统.系统由5个连续运行GPS基准站、1个固定监测站和系统数据中心组成,各基准站与系统数据中心采用带宽为10M的城域网进行实时观测数据的传输.系统主要硬件GPS接收机采用Trimble公司网络GPS专用接收机NetRS,数据处理中心系统软件为Trimble公司参考站网软件GPSNet,系统数据发播采用GPRS VPN和G论文范文两种通讯方式.由武汉勘测设计院2005年建设,2008年扩容至鄂州,主要用于规划、国土资源管理和测绘生产等.
1.工程概况
武汉市某大楼是一栋综合商住楼,占地面积为1000m2,高11层,高度37m,建筑物重要性等级为二级,抗震设防烈度为4度,场地等级二级.该建筑物为框架－剪力墙结构,基础采用人工挖孔灌注桩.大楼自竣工以后开始利用CORS系统进行变形监测.为了应用CORS系统监测大楼在一段时期内水平变形情况,在大楼顶层的框架结构梁柱上安装固定GPS基座,进行三天的GPS变形监测.本文将对比常规的前方交会法和CORS系统法.
2.前方交会法监测
2.1 水平位移监测网的布设
依据《工程测量规范》中对变形监测的要求,布设四个基准点的监测网,四个点都布设在地基稳固的低层平房上或坚固的岩石上,变形网控制网采用边角网的观测方式,角度观测和边长观测利用1″级全站仪,测距精度为±(1mm+l×10－6D).控制网按二等三角测量进行,水平角按全圆法观测,每站测6个测回,垂直角测4个测回.测距每条边读数4次,其互差不大于2mm.对变形点LQ的观测按三等三角测量进行.水平角每站测4个测回、垂直角测2个测回.变形监测网略图见图1.
图中4个变形监测网基点为测站D1、D2、D3、D4,各基点视野开阔、便于观测、不受干扰和易于长期保存且靠近建筑物.各点间通视条件良好,为增强图形强度和检核条件,监测控制网设计成4个点的形式.LQ点为变形监测点,制作成强制对中装置,布设在建筑物楼顶框架结构梁柱上,与各基点可以形成较好的观测图形结构,便于观测和保存.
2.2 精度评定
变形控制网平差方法选择经典自由网平差模式.变形监测网按二等三角网观测,取观测方向中误差.(经验值),再依以及计算出每个观测方向及每条观测边的权.监测网的第二次观测及以后所有的观测,都要进行点位稳定性检验采用经典严密平差法时,复测后两次平差值的较差应符合下式的要求:
式中△——两次平差值较差(Ⅳ),μ——单位权中误差("):Q——权系数.
在水平位移监测网设计完成后,对观测数据使用清华山维NASEW测绘平差软件进行精度估计,控制网中最大误差情况:
最大点位误差等于2.25mm,最大点间误差等于l.5lmm,最大边长比例误差等于1／138889.由以上分析可得,最大点位误差为2．25mm,满足规范3.0mm的要求,最大边长比例误差1／138889,满足规范1／120000的要求.
2.3 水平位移观测
前方交会略图见图2.分别在测站D1、D2、D3、D4上观测监测点LQ点.为削弱照准误差,观测点觇牌按以下五个要求制作:①反差大,②没有相位差,③图案对称,④图案两边留有适当的参考面积,⑤便于安置.首选白底黑图案双线条为宜的觇牌.
观测点水平位移测量用前方交会法.为保证基准点的稳定性,应定期进行重复测量,计算每次的坐标值,用统计检验的方法来判断点位的稳定性.根据基点实地埋设时的工程与地质信息,直接用拟稳平差进行网点稳定性分析.通过统计检验当基点确实存在位移时,对观测点的观测值就得进行改正.本次变形测量采用的前方交会法,可以将测站点的位移看作仪器的偏心,利用改正后的数值来计算位移量.本实例观测未出现基点的位移.
2.4 数据处理
以第一天观测的数据为基准,计算之后两天水平位移的变化值,用清华山维NASEW对观测数据进行平差后X、Y的位移变化和中误差见表1.
3.CORS系统法
通过对高度截止角、时段长度、基准点数量选择、起算点坐标精度、软件与星历等参数配置比较实验,得到以下结论:
(1)数据解算采用20°高度截止角较好,高度截止角过低可能造成多路径效益显著,信噪比增强,过高则观测可用卫星数减少,数据相应的减少,造成误差增大.(2)城市一般高层建筑物较多,但顺各方向较为开阔,建议采用15°高度截止角观测,测站天空平均高度角一般不大于35°,能够满足建筑物变形监测的精度要求.(3)为避免不必要的返工,静态观测定位时段长度采用12小时或更长的时间,观测时间过短可能因数据量太少可能达不到预期精度,观测时间过长精度得以提高但降低了工效.其选定与卫星状况、交通情况、测点地形等因素有关.(4)±lm、±10m点位精度解算的基线,与±0．1m相比点位精度解算基线的相对差值分别为:－0.02～8.85ppm、－0.21～94.82ppm,平均为-1.79ppm、-19.16ppm.(5)为了提高工效,使用CORS系统进行基准网变形观测数据处理建议采用GAMIT软件和精密星历,尤其是基线较长或不能长时间观测时,必须采用精密基线解算软件和精密星历进行数据处理.(6)基准点数量的增加对解算结果就越有利,但同时也增加了计算量,在满论文范文设计要求的前提下,选取3个基准点进行解算即可.建议不采用一个基准点的方案,霞为检核的条件较少,不具备可靠性.
按照以上实验结论,依次进行观测参数配置、基准网设计、数据采集和数据处理.
3.1 观测参数配置
本次监测活动,数据采样间隔30s,采集高度截止角为15°,数据解算高度截止角为200,静态观测定位时段长度12小时,由于3个参考站与5个参考站解算结果相差不大,因此本实例只选取3个CORS参考站为监测网,基准网变形监测数据处理采用GAMIT软件和精密星历.
3.2 具体方案
由于各参考站都是24小时采集数据,因此截取每天所需时间段的观测数据行解算,分析每天解算结果的异同,连续几天的变化趋势.
3.3 基准网设计
根据上述结论,在满足变形监测要求的前提下,此次实例分析只采用离变形监测点较近的三个参考站作为变形基准网,三个参考站为JZOl、JZ02、JZ03,变形监测点在三个参考站组成的三角形内.网图见图3.
3.4 数据采集
于2007年9月2日～4n日开展外业数据采集,数据采集的时间段为9:00～21:00,共观测3天3个时段,整个外业观测过程无异常,未重测或补测.
采用l台Trimble5800双频GPS接收机,仪器标称精度为5mm+lppm.观测时的参数设置如下:接收机作业模式为静态观测,观测时段数为3个,测量等级为B级,时段长度12h,卫星高度截止角为10°,有效卫星数大于6颗,采样间隔30s.采集的GPS数据为dat格式,用TG01.62的Convert to RINEX功能转换为标准RINEX格式.
4.数据处理分析
首先使用TEQC软件对每天观测数据进行预处理,查看所有观测卫星的多路径效应和信噪比图,剔除一些多路径效应、信噪比影响较大的卫星,为GAMIT准备相对较好的数据.通过对每一个观测数据的分析可知,各接收机接收GPS信号质量比较好,符合本设计的要求.本例选用3个CORS参考站的数据,采样率为30秒,截取12小时的观测数据,结合精密星历并利用GAMIT软件进行高精度解算.解算结果见表2.利用GLOBK软件与三个参考站已知坐标对监测点LQ进行约束平差,然后进行坐标转换,得到监测点平差坐标.各点坐标及其位移量如表3所示.
表中dx—— 模拟监测点X方向位移量,dy—— 点位Y方向位移量,取LQ点几天的算术平均值为真值,△dx、△dy点位X,Y方向位移量与真值的较差,即外符合精度,可以理解为真误差.
5.结语
通过上面的分析可知,监测点LQ水平位移量X、Y方向上基本在3mm以内,较规范要求值4.2mm略低.说明大楼运行非常稳定.同时对比了利用常规前方交会的方法,结果基本吻合.因此,我们可以得到,运用CORS系统对一般高层建筑物进行水平监测所得到的结果满足《工程测量规范》(GB 50026-93)变形监测三等精度要求,完全可以替代常规边角测量的方法.
参考文献
[1]魏瑞娟,李学军,任维成,聂荣建.单基站CORS的建设与应用研究[J].测绘通报,2010(6).
[2]唐力明,李成钢,张建国,石晓春,魏平新.GPS/CORS精密区域地表位移动态监测技术研究[J].测绘通报,2010(5).
总结：本论文可用于观测监测论文范文参考下载，观测监测相关论文写作参考研究。
变形监测观测墩引用文献:
[1] 变形监测论文范文 变形监测方面硕士学位毕业论文范文2万字
[2] 关于环保监测的论文题目 环保监测专业论文题目如何拟
[3] 环境监测专业论文题目 环境监测论文题目哪个好
