GPS變形監測技術的現狀與發展趨勢探討

祝鋒

摘 要：伴隨著科學技術的不斷進步的同時，也促進了變形監測手段的快速更新。而今，全球定位系統GPS，以其連續、實時、高精度以及全天侯測量等獨特的優點，在各類變形監測技術中得以廣泛應用。但就目前現狀來看，GPS變形監測技術仍然存在著一些不足。本文就GPS變形監測技術在當前的運用現狀及其發展趨勢展開探討。

關鍵詞：GPS技術；變形監測；運用現狀；發展趨勢

1 前言

GPS技術是一項高科技的現代技術，其應用非常地具價值性。它可以向全球的任何用戶進行全天候地連續提供人們所需要的高精度的三維坐標、三維速度及其時間信息等技術參數，同時，也是當前在變形監測技術中廣泛應用的一項高新技術。由于世界各種地質災害等的發生是難以避免的，故只有將其發生率控制在最小，才能保證地質災害給社會帶來最小的危害。而GPS變形監測技術的應用與發展正好可以為特殊地形下的變形監測工作做到更高精度，故對其發展進行研究已經成為了一項重要的工作。

2 GPS變形監測概述

變形監測指的是對工程建筑物的地基沉降情況、發生位移以及整體的傾斜度等的變形狀況進行監測。其關鍵也在于捕捉變形的敏感部位，以及各觀測周期間的變形觀測點的變形信息。變形監測過程中，如果其觀測的變形在一定的限度之內，則被推斷為正常變形情況，但是如果其變形超過了界定限度，就影響了建筑物的正常使用，預示將有可能帶來安全危害。故在這樣的情況下我們可知道，變形觀測是具有高精度要求的。但是其高精度主要取決于建筑物設計中允許變形值的大小及其觀測的目的。

3 GPS變形監測技術的現狀

3.1 GPS變形監測技術

（1）GPS變形監測技術主要分為周期性監測模式和連續性監測模式。GPS周期性監測較GPS連續性監測模式而言，二者都擁有同等長時間監測的特點，但是在進行整個監測的過程中，連續性監測模式在檢測手段上主要采取的是固定監測儀，有利于高時間分辨率數據的獲取，且連續性監測模式中包含了動態監測與靜態監測。雖然二者之間存在著異與同，但是都對變形監測方面的工作帶來了很大的作用意義。

（2）在以上的GPS變形監測模式獲取的數據之后，就是對其相應數據進行整理和分析了。GPS數據處理軟件的種類雖然頗多，但是在對數據進行處理時都是以同步網的基線處理展開。

3.2 GPS變形監測存在的問題

在當前的形勢看，GPS變形監測技術得到了世界的高度重視，也因此得到了一些改善，并且在各種各樣的復雜變形監測情況中發揮了不少作用。但是就整體而言，也仍然存在著一些不足之處，仍有待改進。如在面對高山峽谷、叢林深處以及建筑物密集的特殊地形時，由于其精度和可靠性的束縛，使其在監測上有了不少的難度，并且由于其監測過程中大多以水平監測為主，進而使得在對高山峽谷等這類特殊地形進行監測時就會忽略其垂直監視，這樣就會導致平面與垂直位移的公共監測變得艱難。此外，GPS變形監測技術水平在使用上仍然是作為聯合與輔助其他監測技術而運用，而不是完全代替了其他監測技術的水平。

4 GPS變形監測技術的發展趨勢

4.1 建立GPS變形監控在線實時分析系統

對于特殊地形，如大壩、大型橋梁以及滑坡等帶地區性地殼變形監測，應當要重視。可以考慮針對其地形變化特點建立起先進且實用的GPS變形監控在線實時分析系統。這種實時分析系統具有對監測數據進行及時分析和處理的功能，并且還能夠從這些實時的變形狀況進行評價和估測其發展趨勢，以便降低危害發生的可能性。但是，當前面臨的問題則是，要建立起連續運行的GPS網絡系統，其成本又是較為昂貴的。

4.2 建立“3S”集成變形監測系統

“3S”指的是全球衛星定位系統GPS、地理信息系統GIS、遙感技術RS，這三項先進高科技技術統稱為“3S”技術。當下，隨著科學技術的飛速發展，各種研發的高新技術不斷被應用到各種領域當中，其中“3S”技術的強大作用是毋庸置疑的。并且也由于當前計算機技術及無線電訊技術的高速發展，使得“3S”技術能夠有效融合到變形監測中去實現更大的作用與價值，更好地服務于監測工作中。

4.3 建立GPS與其他變形監測技術集成組合的綜合變形監測系統

對GPS技術用于變形監測時所產生的局限性與不足，可根據變形監測的對象及其目的，將GPS技術很好地域其他變形監測技術相結合。這樣組成綜合的變形監測系統，不僅實現了原本組合中的優勢互補，還能夠使得GPS技術在變形監測上的應用更為廣泛了。GPS等空間測地技術集成組合應當用于大范圍的監測當中。如應用于地殼運動變形監測時，就大大提升了地殼形變觀測在空間域的分辨能力和控制能力。

5 結語

總之，隨著現代科學技術的突飛猛進，變形監測技術也得到了一定的改進，而具有連續、實時、高精度、全天候測量以及自動化程度高等優點的GPS也正被廣泛應用于變形監測當中。在面對各種復雜的地形變形監測時，為保證變形監測的高精度，減少因變形監測失誤帶來的危害，就需要切實將GPS變形監測技術做到進一步完善。也只有使其真正發揮了作用，才能使檢測技術得以更好發展，并為促進我國經濟發展而做貢獻。

參考文獻：

[1]胡友健，梁新美，許成功.論GPS變形監測技術的現狀與發展趨勢[J].測繪科學，2006（05）：155-157+10.

[2]楊玉龍.GPS變形監測技術的現狀及發展趨勢[J].城市建筑，2014（02）：319.endprint