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水利工程论文-全球定位系统(GPS)在大坝变形监测上的应用.doc

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水利工程论文-全球定位系统(GPS)在大坝变形监测上的应用.doc

水利工程论文-全球定位系统(GPS)在大坝变形监测上的应用摘要:全球定位系统(GPS)已被广泛应用于测量和导航领域。它在大坝精确实时观测及其水电设施主要地形观测上也已被证明是一种很有价值的工具。关键词:全球定位系统GPS大坝变形监测对水电设施的管理机构和操作人员来说,监测大坝变形和地面沉降是他们的主要任务。及时地发现大坝由于自然事故或大型建筑物引发的变形,就能够挽救生命,减少经济损失,避免严重的环境破坏。但是如果大坝及其设施位于偏远的地方,监测它们就比较困难。在偏远的、陡峭的或者有滑坡的地方普通的监测设备很难布置和维护,而且大多数情况下它们也只能提供定期的信息。GPS技术和专业的连续方位数据处理软件结合起来后,比普通的监测系统前进了一大步。美国加利福尼亚州的CondorEarthTechnologies公司开发的一种利用GPS监测大坝变形、压力管道及滑坡的系统正在许多水电工程设施上得到应用。这个系统被称为3DTracker,它说明GPS技术经过一系列设置和有效的运用,能使我们得到精确的、连续的变形数据。1.GPS技术能够提供给我们什么?全球定位系统已经迅速地从深奥的军事技术转化为贴近我们每一个人生活的民用技术,如汽车上的导航工具。但是公众还有一个误区,认为高精度的GPS只是仅仅提供给军事领域。事实上,大部分精确的GPS系统已在非军事领域得到了广泛的应用,这也包括长期观测GPS系统。这不仅是因为GPS技术有高于厘米的精度,还因为与同类技术相比它能提供实时的数据,因此在成本上具有一定的竞争力。这种装置能够很容易地被作为大坝或其它建筑物自身的一部分设备进行安装,见图1。图1图中标示出大坝典型GPS设备的安装与传统的大坝安全变形观测技术相比,如:铅垂线,光学测量仪器和激光定线系统等,GPS设备有许多吸引人的优点。GPS只需固定在一个地方而不需要去读数,GPS测量的数据是三维的,因此它能提供大坝在垂直方向和水平方向的变形信息。同样重要的是GPS系统非常适合于自动观测。由于大坝管理人员正致力于劳动力的精简,因此自动装置就显得越来越重要。许多常规的监测系统要求频繁地读数来提供精确的数据,而且有些还要每年拆卸和花费大量时间进行数据后处理。结果是关键的数据往往需要几星期,几个月甚至几年才能得到评估和分析。而GPS自动监测系统消除了这些问题,并且在许多情况下,还能作为大坝很好的补充设备

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