优化GPS测量软件系统的研制及其在岩土工程监测中的应用.pdfVIP

维普资讯 第 2O卷第 1期 湖 南 科 技 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) V0l_2ONO．1 2005年 3月 Joumald HunanUniversityd Science Technology(NaturalSc ienceEdition) M ar． 2005 优化 GPS测量软件系统的研制及其在岩土工程 监测中的应用 丁继新 ， 杨志法 ， 李夕银。， 李亚林。， 尹俊涛 (1．中科院地质与地球物理研究所，工程地质力学重点实验室，北京 100029；2．中国测绘科学研究院，北京 100039； 3．上海三维监理公司，上海 200233；4．中南大学 地学与环境工程学院，长沙 410083) 摘 要 ：为 了提 高GPS在岩土工程 中的应用水平 ，研制 了集 GPS电子 测量规范、适合 多类型 GPS接收机外业记 录的电子手 簿、岩土工程监测任务模拟软件和结果分析软件及岩土工程 GPS监测 网的优化设计于一体的面 向岩土工程监测的 GPS测量软件 系统，并讨论 了GPS网的基线重复性检核、同步环检核 、异步环检核、坐标转换 、网平差、GPS监测 网的优化设计和形变量的显著性 检验等关键 问题．最后．通过对辽宁省抚顺地区的某矿 区进行边坡变形监测的研究．验证了该软件 系统不仅具有 良好 的实用性和可 靠性 ，而且 可 以达到毫米级的监测精度，完全能够满足岩土工程监测的要求．图4，表 3，参 12． 关键词 ：GPS；岩土工程；监测；电子测量规 范；电子手簿；任务模拟 ；优化设计 中图分类号 ：P22 文献标识码 ：A 文章编号 ：l672—9102(2005)01—0056—06 监测是岩土工程动态设计 中的一个重要组成部 对于整个 GPS测量行业具有重要意义． 分，而 GPS是岩土工程监测的一个主要手段．但 GPS 1 软件系统设计的主要内容和技术路线 技术在应用 中存在一些急待解决的问题，如 GPS监测 任务的设计方案不合理、GPS接收机类型选用不当； 软件系统研究的主要 内容包括 ：通过广泛搜集 目前 观测记录的规范和 自动化程度低、天线高量测方式描 市场上常用的各种 GPS接收机技术资料，建立其数据 述不清楚、GPS监测网的结构不合理 以及 由于数据处 库文件 ；广泛搜集各种 GPS天线技术资料，生成天线数 理软件的原因而导致的监测精度较低等．这些 问题不 据库文件 ，并根据不同的天线类型生成 GPS天线高的 仅降低 了利用 GPS技术进行岩土工程监测时的规范 自动量测示意图；以现有 的GPS测量规范为基础 ，结合 化和 自动化程度 ，而且 由于没有进行监测网的优化设 各种 GPS内外业经验 ，开发新型GPS电子测量规范；在 计而造成监测精度低 ．同时由于各种 GPS接收机 的记 Windows平台下开发研究 GPS测量外业记录 电子手 录方式各不相 同，使得绝大多数观测成果无法实现不 簿 ；开发岩土工程监测任务模拟分析、结果分析软件 ，进 同部 门之间数据共享 ，造成了极大的资源浪费．目前 国 行岩土工程 GPS监测 网的优化设计 ，形成最佳 的GPS 内外 GPS方面的测量软件在这方面所做的工作还不 监测方案；利用 GPS技术对岩土工程进行实地监测．系 多，尤其是没有专门考虑其在岩土工程监测方面的应 统设计的总体技术路线如图 1所示． 用，没能针对上述问题集成一个系统性的解决方案． 为了充分发挥 GPS技术和资源优势，加强 GPS 2 软件系统的主要组成部分 行业的科学管理和数据与结果的行业共享 ，提高其在 2．1 GPS接收机和 GPS天线数据库 岩土工程监测方面的应用水平 ，迫切需要进行 G