GPS技术在监测地震与地壳运动中的应用

2025-01-27|版权声明|我要投稿

GPS技术在监测地震与地壳运动中的应用(精选2篇)

1.GPS技术在监测地震与地壳运动中的应用 篇一

1 GPS技术特点

GPS通过卫星发送的导航定位信息来实现, GPS技术能在各个领域为用户提供全球性、全天性的导航服务, 陆地石油地震勘探测量和海洋石油地震勘探测量的发展能够进行, 都依赖于准确的静态定位、动态定位、速度检测等, 使得石油地震勘探检测可以顺利地进行[1]。

2 GPS技术的基本定位模式

2.1静态定位

快速静态定位, 利用的原理是快速的调整周模糊度解算法, 实现的快速定位是依靠计算方法的改进和利用相应软件来实现的。

2.2动态定位

为了使其能够实时的接收到天线所在的位置, GPS信号接收机安装在运动着的设备上, 这就叫作GPS动态定位。GPS- RTK技术指:进行实时的动态负载波相位差分技术;GPS- RTD技术指:实时动态伪距离差分技术[2]。

3 GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用

3.1基准站的设置与选择

在建设基站时必定要保证建设的基准站周围没有遮蔽物, 地势也要选择在比较高的位置。基准站建设好以后, 架上GPS接收机, 然后连接好无线电设备, 再连接好发射天线, 接着接通电源, 最后启动GPS接收机[3]。

3.2野外施工

在山区石油地震勘探测量中, 容易出现精度低、效率低等现象, 原因在于受气候影响大、成本高等。由于山区、林地的地形复杂不适宜采用全站大范围的布点。

3.3数据处理

经过上一步骤采集到的被检测点和激发点所收集到的数据, 储存到手持计算机中, 再经过同步软件传送到运算计算机中, 最后为了得到勘探测量所需的数据, 必须对数据、资料进行整理分析。

3.4物理点复制

在山地石油地震勘探测量操作点的放样过程中, 为了得到高精度的控制数据, 对RTK检测的物理点的收集要注意 (为了避免由于接收机、手持计算机出现断电、死机或者参考站断电现象造成的流动站失锁等故障, 在每天施工前, 搬到新的基准站的参考点, 必须详细地检查基准站和流动站的相关数据, 并且对物理点和复测点进行检查校核, 等符合要求后, 才进行施工) 。

4结束语

综上所述, 随着GPS技术的不断改进、完善, GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用也是越来越多, GPS技术使石油地震勘探测量方法发生了变化, 尤其是在山区石油地震勘探测量中的应用效果明显。

参考文献

[1]郭秋英, 赵吉涛.“GPS原理及应用”课程教学实践与探讨[J].测绘工程, 2008, (1) :75-77.

2.GPS技术在监测地震与地壳运动中的应用 篇二

以往变形监测方法是用常规大地测量方法, 即:平面位移采用经纬仪导线或三角测量方法, 高程用水准测量方法。20世纪80年代中期出现全站仪以后, 利用全站仪导线和电磁波测距三角高程方法进行变形监测。GPS卫星定位系统出现以后, 由于GPS定位是利用接收空中卫星信号测距进行定位, 国内外专家学者研究表明应用IGS精密星历和最新版本的GAMIT高精度GPS数据处理软件处理数据, 中短边相对中误差优于1.4×10-7, 长边相对中误差优于1.8×10-9, 最弱点点位中误差水平分量优于2mm, 可以满足测量控制及滑坡监测精度的要求, 而高程监测可直接使用通过网平差获得高精度的大地高差。

GPS用于短距离变形监测的精度可达亚毫米级, 从而为大型建筑物及滑坡崩塌等高精度变形监测提供了一种新的手段。GPS用于变形监测作业主要方法有经典静态测量方法用于缓慢变形场合, 如地壳板块运动, 城市地表沉降等。对于缓慢变形场合, 常用静态基线解算方法, 如FARA.对于动态变形监测常用OTF方法或模糊度函数法求解整周模糊度。有关的研究表明:将GPS用于动态变形监测的水平精度不低于常规方法, 但高程分量比常规方法低, 不过其效率是常规方法无法比拟的。这种监测系统有如下优点。

1 测站之间无需通视

GPS测量一个显著特点就是点之间无需保持通视, 对于传统地表变形监测方法, 点之间只有通视才能进行观测, 只需测站上空开阔即可, 可省去不必要的中间传递过渡点, 节省很多费用, 可使变形监测点位的布设方便而灵活。

2 操作简便

GPS测量的自动化程度很高。观测人员利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标, 目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化, 只需将天线对中、整平, 量取天线高打开电源即可进行。其它观测工作如卫星捕获, 跟踪观测等均由仪器自动完成。

3 同时提供监测点的三维位移信息

采用传统方法进行变形监测时, 平面位移和垂直位移是采用不同方法分别进行监测的, 这样不仅监测的周期长, 工作量大, 而且监测的时间和点位很难保持一致, 为变性分析增加了难度。采用GPS可同时精确测定监测点的三维位移信息。

4 监测精度高

实践证明, 利用GPS进行变形监测可获得± (0.5~2) mm的精度。在变形监测中, 如果GPS接收机天线保持固定不动, GPS可以提供1×10-6甚至更高的相对定位精度, 不会影响变形监测的结果的因素, 包括天线的对中误差, 整平误差, 定向误差, 天线高测定误差等。卫星信号的传播误差中的公共部分的影响, 解算软件本身的不完善, GPS数据处理时起始坐标的误差, 也可以得到消除或减弱。

5 全天候作业

GPS观测可在任何地点, 任何时间连续地进行, 一般不受天气状况的影响。配备防雷电设施后, GPS变形监测系统便可实现长期的全天候观测, 它对防汛抗洪, 滑坡, 泥石流等地质灾害监测等应用领域极为重要。

与常规的大地形变监测手段相比, GPS定位技术具有测站间无需保持通视, 可全天候同时测定点的三维坐标, 精度高, 速度快, 费用少以及人力省, 作业强度低等优点。目前, GPS定位技术已被广泛应用于板块运动及地壳形变监测, 大坝、桥梁、高层建筑等工程建筑物的变形监测以及滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测上。由于GPS高程分量精度得到不断提高, 在板块运动、地表沉降、大坝自动化监测、陆海垂直运动监测、滑坡监测等方面, 国内外进行了一些科学研究, 获得了令人满意的结果和精度。

摘要:变形是指变形体在各种影响因素的作用下, 其形状、大小及位置在时空域中的变化。自然界存在各种形式的变形, 如地壳形变、滑坡、采矿塌陷、岩崩、地表沉陷等。与常规的大地形变监测手段相比, GPS定位技术具有测站间无需保持通视, 可全天候同时测定点的三维坐标, 精度高, 速度快, 费用少, 人力省, 作业强度低等优点。在板块运动、地表沉降、陆海垂直监测、滑坡监测等方面, 由于GPS高程分量精度得到不断提高, 国内外进行了一些科学研究, 获得了令人满意的结果和精度。

关键词:GPS变形监测,监测系统优点

参考文献

[1]余学祥, 徐绍铨, 吕伟才.GPS变形监测数据处理自动化[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2004.

[2]朱建军, 贺跃光, 曾卓乔.变形测量的理论与方法[M].中南大学出版社, 2003.

[3]李正航, 黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉:武汉大学出版社, 2005.

[4]邓聚龙.灰理论与基础[M].武汉:华中科技大学出版社, 2002.

[5]黄声享, 尹晖, 蒋征.变形监测数据处理[M].武汉大学出版社, 2002.

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