目前，變形監(jiān)測研究普遍受到國內(nèi)外高度關(guān)注，在現(xiàn)世生活中也發(fā)生著很多災(zāi)害與變形有著密不可分的聯(lián)系，例如地震、滑坡等等。GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的許多優(yōu)點及其迅速的發(fā)展，逐漸奠定了其在這些變形災(zāi)害方面的應(yīng)用地位，然而GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)也存在著一些局限性，認真研究這些缺點并有針對性的提出一些改進措施是我們急需做的事情。

　　【摘要】隨著經(jīng)濟與科技水平的不斷發(fā)展進步，GPS監(jiān)測技術(shù)如今已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)生活等各個領(lǐng)域中。與傳統(tǒng)監(jiān)測方法相比，GPS監(jiān)測技術(shù)在變形監(jiān)測方面具有速度快、精度高、易于操作等諸多優(yōu)點。本文就針對GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)在當今社會中發(fā)揮的作用進行討論，并對其技術(shù)方面做出一些探索。

　　【關(guān)鍵詞】工程科技雜志,變形監(jiān)測,監(jiān)測系統(tǒng),自動化

　　1GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展概述

　　GPS變形監(jiān)測技術(shù)在世界上的首次應(yīng)用始于上世紀80年代，主要用于監(jiān)測及應(yīng)對自然災(zāi)害的發(fā)生。現(xiàn)如今GPS變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展非常迅速，對各國的作用逐漸凸顯出來，尤其對于一些天然災(zāi)害比較多的國家更為有用。在全球競爭如此激烈的今天，對于變形監(jiān)測技術(shù)的要求也越來越高，如工程建筑、軍事、地理環(huán)境等方面都需要更為精確的監(jiān)測。

　　2GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)缺點

　　2.1GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)點

　　2.1.1具有很高的監(jiān)測精確度

　　GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)能夠提供1×10-6甚至更高的相對定位精確度。在GPS變形監(jiān)測中，GPS的接收天線如果不動的話，那么天線的整平誤差、對中誤差、天線高測定誤差與定向誤差等就不會影響到變形監(jiān)測的結(jié)果。大量的實踐證明，用GPS變形監(jiān)測能夠得到±（0.5～2）mm的精度。

　　2.1.2測站與測站之間無需通視

　　傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)既要保障良好的控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)，又要保持通視條件的良好，這就造成了傳統(tǒng)測量技術(shù)的實踐困難。而GPS監(jiān)測技術(shù)根本不需要測站與測站之間互相通視，這一優(yōu)點不但能夠在很大程度上減少了工作時間和費用，還可以更加靈活地選擇點位。

　　2.1.3觀測的時間較短

　　隨著GPS軟件的不斷優(yōu)化與系統(tǒng)的升級，在靜態(tài)定位20m之內(nèi)的觀測工作僅需十幾分鐘就能夠完成。在進行快速的靜態(tài)相對定位測量工作時，當基準站和每個流動站的距離在15km之內(nèi)時，對流動站的觀測僅需要不到兩分鐘的時間，然后就可以隨時定位，至于每一站的觀測僅僅只要幾秒就能完成。

　　2.1.4及時提供監(jiān)測點三維位移的信息

　　進行GPS測量時，當精確測量過觀測站的平臺位置時，還可以準確測定觀測站距離大地的高程。GPS這一測量優(yōu)點，不但為地面點高程的確定和大地水面形狀的研究開辟了全新的途徑，同時也為航空攝影測量、航空物探以及精密導航方面提供了極為重要的高程數(shù)據(jù)。

　　2.2GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的缺點

　　2.2.1往往不具備良好的觀測條件

　　視場一般都比較狹窄，多數(shù)衛(wèi)星遭到遮擋，同時存在較大誤差。

　　2.2.2對于點位選擇的自由度過低

　　為了保證測量能正常進行以及準確定位，在GPS變形監(jiān)測中，規(guī)定測站周圍高度角15°以上不允許存在障礙物，測站離變壓器、大型發(fā)動機、高壓電線以及轉(zhuǎn)播站、微波信號發(fā)射臺等都要有一定的距離。同時測站的周圍也不能存在圍墻、房屋、大面積水域、廣告牌等信號反射物，但在監(jiān)測中一般都很難滿足這些條件，這就造成了多路徑誤差。

　　2.2.3復雜的函數(shù)關(guān)系，較多的誤差源

　　GPS定位函數(shù)關(guān)系十分復雜，涉及誤差源也比較多。在GPS定位時變形監(jiān)測與基準站的坐標差是根據(jù)衛(wèi)星星歷與兩站的載波相位觀測值經(jīng)過一系列復雜的計算后得到的，其本身計算結(jié)果就會受到衛(wèi)星星歷誤差、接收鐘鐘差等多種因素影響。而在數(shù)據(jù)處理的時候還涉及到整周模糊度、周挑的探測以及修復等各種因素影響，某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會導致最終監(jiān)測的精確度。

　　3GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)

　　GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)由數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)傳輸和儲存以及數(shù)據(jù)的分析及處理三部分組成。這三個模塊是GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)的核心組成部分，三者之間既相互關(guān)聯(lián)又緊密配合，所有操作均是在人工輸入程序之后由軟件自動完成。

　　各傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進入服務(wù)器之后，專門進行數(shù)據(jù)處理的軟件會完成自動解算和平差等工作，自動生成數(shù)據(jù)解算的結(jié)果。在數(shù)據(jù)處理工作完成的同時還會將原始數(shù)據(jù)和解算結(jié)果儲存到數(shù)據(jù)庫中，并將其傳給控制中心以進行數(shù)據(jù)存儲備份以及WEB網(wǎng)頁發(fā)布工作，這樣就更加有利于監(jiān)測管理人員進行遠程登錄查看。

　　GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)進行監(jiān)測時的依據(jù)分別是：GB50026-2007《工程測量規(guī)范》、GB50026-2007《城市測量規(guī)范》、GB12897-2006《國家一、二等水準測量規(guī)范》、JGJ8-2007《建筑變形測量規(guī)范》、GB/T18314-2009《GPS測量規(guī)范》、（GPS）測量規(guī)范GB/T18314-2001《全球定位系統(tǒng)》。

　　4GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

　　眾所周知，探測技術(shù)對于有關(guān)地殼運動的研究具有十分重要的作用，對大陸板塊的漂移及地殼的移動都能夠進行十分精確的監(jiān)測分析，并給出了地殼運動的一些基本特征，為分析地震前后板塊特征及地震監(jiān)測等工作提供了更加可靠準確的信息。

　　在各國的大型工程中，總會發(fā)生一些變形的事故，比如大壩潰堤、橋梁垮塌、隧道坍塌、建筑物倒塌等事故都是因變形而造成的，這些事件無不引起各國的觀感關(guān)注。利用GPS自動化變形監(jiān)測技術(shù)所得到的數(shù)據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)不僅可靠精確，還節(jié)約了大量的工程投入以及為工程施工帶來了很高的安全性。

　　5GPS變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　5.13S集成變形監(jiān)測技術(shù)的建立

　　3S技術(shù)分別是GPS、GIS以及RS三者的統(tǒng)稱。在如今這個計算機技術(shù)、無線電技術(shù)以及其他技術(shù)高速發(fā)展的今天，3S技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進入到了一個嶄新的階段。3S技術(shù)能夠為信息的傳播給以更加全面的保障，這將對于滑坡等其他變形災(zāi)害的監(jiān)測預防起到十分重要的作用。

　　5.2GPS變形監(jiān)測技術(shù)與在線實時分析技術(shù)的融合

　　GPS變形監(jiān)測技術(shù)與在線實時分析技術(shù)的融合在如今的趨勢已經(jīng)勢不可擋，它與許多高層建筑及橋梁建設(shè)等需要此技術(shù)的地區(qū)有著極其緊密的聯(lián)系。其主要有點就是實時性，其實施主要依靠強大高速的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行。

　　5.3綜合變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的建立

　　針對GPS變形監(jiān)測技術(shù)在監(jiān)測方面的局限性，專業(yè)部門根據(jù)變形監(jiān)測技術(shù)的對象與目標，把GPS變形監(jiān)測技術(shù)與其他監(jiān)測技術(shù)進行集成組合形成綜合變形監(jiān)測技術(shù)，這樣就實現(xiàn)了不同監(jiān)測技術(shù)之間的優(yōu)勢互補，能夠更加有效地對板塊運動及亞板塊運動等問題進行研究。

　　5.4小波分析理論在GPS動態(tài)變形分析方面的應(yīng)用、

　　將小波分析理論應(yīng)用于GPS動態(tài)變形分析中，能夠?qū)崿F(xiàn)在GPS動態(tài)監(jiān)測分析時過濾數(shù)據(jù)、提取變形特征信息以及分離不同變形頻率等工作。小波分析為高精度的變形特征提取工作提供了有效的數(shù)學工具，在非平穩(wěn)信號消噪方面具有非常顯著的優(yōu)點。所以小波分析理論必將在GPS變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理分析方面發(fā)揮出不可估量的作用。

　　6結(jié)語

　　在多發(fā)的變形災(zāi)害與變形難題中，GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用對其產(chǎn)生了不可估量的作用與影響。由于這種技術(shù)有著使用方便、節(jié)約成本、數(shù)據(jù)真實等各種優(yōu)點，為很多災(zāi)害事故的發(fā)生及防治做出了卓越的貢獻。隨著科技水平的不斷進步，GPS自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)必將伴隨著越來越多的大型工程的興起而不停發(fā)展與完善。

　　參考文獻：

　　[1]汪新.GPS變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法的研究[D].西南交通大學，2013.

　　[2]楊玉龍.GPS變形監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].城市建筑，2014.