变形观测第1章3概述.pptVIP

第三节 变形观测的基本方法;(1)精密高程测量： 国家三等以上的高程测量都看作是精密高程测量，主要用精密水准仪进行观测。精密水准测量也一直是垂直位移观测的主要方法，具有精度高，稳定可靠，技术成熟等优点，但劳动强度大，速度慢，山区系统误差大。由于光电测距仪的发展，国内外测量工作者大量实验光电测距三角高程，以求代替精密水准，提高速度和减轻测量工作者的劳动强度。一些实验表明，每公里偶然中误差可达到±1mm的精度，这是很理想的结果。但它附有一些条件，具有不稳定性。所以尚不能推广，仍在研究试验中，所以一般情况下，还不能单独将光电测距三角高程应用于需精密测量的垂直变形观测中。从目前情况来看，用于四等及以下的高程测量较容易实现。;(2)角度测量： 角度测量的主要工具是经纬仪，主要用于水平位移观测，如三角网形式的水平变形监测或三角测量方法测定变形体变形。例如混凝土坝水平位移等用测小角法，用活动觇牌法时需用J1级以上经纬仪测角。不容易到达的地点(如烟筒中心线垂直度观测)的平面位置观测，常利用经纬仪，采用测角前方交会法观测等。 全站仪测量，监测网观测可用边角网方法。全站仪使记录和计算及数据处理变得简单，容易实现变形观测自动化。;滑坡损害 坡体在一定的内外条件下可能产生滑坡，一般可分为土体滑坡和岩体滑坡。土体滑坡形成圆弧滑动面；岩体滑坡一般是顺层滑坡。内因有：较陡的边坡，顺坡岩层，土层的内摩擦角较小，岩层的软弱夹层或软层的内摩擦角较小；外因地震力扰，雨水作用减小了内摩擦角。滑坡的观测可能是比较危险的工作。 ; 粘聚力与内摩擦角（C，Φ）值(砂土的粘聚力很小，粘土有一定的粘聚力，土层越密实内摩擦角越大，越稳定);滑坡变形观测点布置图;(3)精密距离测量： 早期精密测距工具为因瓦基线尺.，目前精密光电测距仪使精密量距变得极为便利。如Mekometer ME3000，测程2.5km，标称精度为±0.3mm±10-6D；改进型的ME5000，测程5km，标称精度为±0.2mm±(0.2～1)×10-6D;双色激光测距仪，测程20km，标称精度为±0.1mm±0.1×10-6D。这三种仪器完全可代替因瓦基线尺作高精度测距，常被用于精密边角网的测距工作中。 普通的光电测距仪用于一般精度的测距极为方便。像矿区地表沉陷观测，用普通光电测距导线即能满足精度要求。 ;一、变形观测的主要技术方法 2.全球定位系统的应用 变形监测网要多次重复观测，像城市地表沉陷观测面积大，用常规方法一次观测时间长，但又希望一次观测时间越短越好，以减小时间差给沉陷成果带来的不利影响。 GPS作为一种全新的现代空间定位技术，已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子测量仪器。用GPS同时测定三维坐标的方法可实现大范围内无稳定基准点的测量，从静态扩展到动态，相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级，从而大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。地学工作者已将GPS应用于地表变形观测的多个试验中，取得了丰富的理论研究成果，并逐步走向了实用阶段。数据通讯技术、计算机技术和以GPS为代表的空间定位技术的日益发展和完善，使得GPS方法由原来的周期性观测走向高精度、实时、连续、自动观测成为可能。;GPS全球定位系统的应用分析 GPS实现短周期性观测，走向高精度、实时、连续、自动观测成为可能。 GPS一机多天线动态监测技术 滑坡监测主要是研究在雨水作用下的变形趋势，实地观测的条件差，采用常规方法进行监测是十分困难的，不仅观测时的气候、白昼条件限制，导致观测精度较低，使得常规的监测方法在雨季这样监测的重要时期不具备时效性。利用全球定位系统(GPS)对高边坡进行监测，可以克服常规方法在条件差的地区无法进行有效监测的缺点，发挥GPS监测速度快、精度高、全天候的优势，实现系统的全自动化的效果。 ;GPS一机多天线原理(快速静态定位) ;信号放大器;3.InSAR技术应用于地表变形观测 合成孔径雷达干涉测量InSAR (Interferormetric Synthetic Aperture Radar)技术在国外已开始应用于地表沉降监测，Wegmuller(1999)利用1992年8月至1996年5月间的欧洲航天局雷达卫星数据监测意大利Bologna城的沉降情况，取得了与常规测量一致的效果；同时，日本的Nakagwa等(2000)利用JERSIL波段的合成孔径雷达SAR研究Kanto北部平原的地面沉降，发现L波段比C波段的SAR数据更适合平原地区的地面沉降研究；中国科学院遥感研究所选取处于沉降区的苏州市，利用InSAR技术进行了城市地表沉降监测，与常规水准测量相比，两者相关度达0