滑坡与建筑物在自身荷载及外力作用下会发生一定的变形,这些变形可能引起结构性的破坏,导致重大的经济损失和人员伤亡。利用GNSS技术进行滑坡与建筑物形变监测研究始于20世纪90年代初。到90年代后期自动化安全监测技术飞速发展,实现了高精度、自动数据采集及三维变形监测。实验证明,采取适当措施后,利用GPS定位技术进行大坝的水平位移监测时,2小时解精度优于1.5mm,5小时解精度优于1.0mm;利用此技术进行大坝的垂直位移监测时,5小时的垂直位移精度优于1.5mm,24小时的垂直位移精度有望优于1.0mm。GNSS技术已成为一种较为理想的滑坡与建筑物变形监测手段。
1998年3月,原武汉测绘科技大学在清江隔河岩水利枢纽成功地建成了大坝外观变形与高边坡GPS自动化安全监测系统。该系统采用连续跟踪观测模式,建成后其定位精度在水平方向为0.5mm,垂直方向为1mm。整个系统具有全天候、全自动工作,无人值守,操作简单,反应速度快,基线解算精度高,容错性好,断电后无需人工干预便自动恢复正常状态,恶劣条件下系统提供合格解的比例高等特点。隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统是将GNSS应用于实践的成功典范,为后续GNSS形变监测系统的发展积累了宝贵的经验。2003年,中国地质调查局建立了地质灾害监测预警巫山示范站,采用GPS技术对向家沟滑破、玉皇阁崩滑体进行灾害体地表的变形监测。其中监测网建立于2003年5~9月,共建GPS监测标11处(其中基准监测标2处)。
2010年,武汉大学姜卫平教授在山西西龙池抽水蓄能电站建成了上水库表面变形卫星定位系统(GPS)监测系统,并成功开发了一套用于大坝形变监测的软件系统DDMS(Dam Deformation Monitoring System)。数据分析结果表明,该系统2小时时段解在N、E、U方向的重复性分别为1.2mm、0.9mm和2.2mm。(https://www.xing528.com)
随着GNSS技术的不断发展,尤其是随着GNSS接收机硬件生产工艺的不断进步以及变形监测理论模型的不断完善,GNSS变形监测系统正朝着更快速、更精确、更实用、更廉价的方向发展。
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