龙彬：浅谈GPS技术在变形监测中的应用
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内的数据序列通过傅立叶级数转换到频率域内进行分析，这样有利于确定时间序列的准确周期，并判断隐蔽性和复杂性的周期数据。该方法在建筑物检测方面有较好的利用。但是，该方法对数据序列的等时间间隔有苛刻的要求，这一问题为实用性增加了难度。
3.2 GPS在水电站大坝变形监测中的应用 我国蕴藏水能资源极为丰富，目前已建成的大坝约25800座。水电资源是世界上主要能源之一，提供了全球大约五分之一的电力，具有经济、可靠、可持续使用的特点。水电站运行成本低、寿命长，许多发展中国家都把水电视为重要的能源，发展战略也偏向于水电上。因此，对大坝实施准确、实时的安全监测变得非常重要。对大坝进行变形监测可以确保大坝安全运行、充分发挥工程效益、验证设计数据、鉴定施工质量、为科学研究提供可靠有效的资料。
随着GPS技术运用的不断成熟，测量的相对精度可达，点位误差可达亚毫米级。将其应用于大坝监测已经取得成功，并有一些成功的实例。美国洲加利福尼亚州的Pacoima大坝1995年就成功地建立了GPS自动监测系统。在坝顶布置了两个GPS监测点，一个基准点安装在山顶上。该系统至今运行良好，发挥了巨大的作用。在这方面我国也做过一些探索性的研究工作，武汉大学曾于1994年起开展GPS高精度变形监测试验，试验观测2小时的水平位移中误差优于，5小时观测优
于。湖北清江隔河岩大坝GPS自动化监测系统经过几年来的运行，也是稳定可靠的。总体来说GPS在水电站大坝变形监测中的应用是可观的。
3.3 GPS技术在矿山变形分析中的应用 对于地下开采矿区地表变形监测的工作已经有了相当成熟的研究，但是，多数矿山采用的是传统的的观测手段，观测的工作量和精度受到很大程度的影响。而随着地下不断地进行矿产挖掘，矿区会不断地产生变形，如地质构造、地下水、地形地貌、开采方法和进度等都会使矿山发生整体形变。因此，需要使用GPS技术对矿区进行大范围立体监测，由于GPS技术是一项比较新的技术和受矿山地形限制，所以还没有一套系统性的GPS技术理论可以适用于地下开采金属矿山的测量。故GPS在这方面的应用很少。
3.4 GPS技术在大跨度桥梁变形监测中的应用
如今，随着桥梁事业的发展，其机构形式与功能日趋复杂，工程规模越来越大，保证桥梁的安全是一个非常重要和现实的问题。例如，2001年3月，葡萄牙里斯本一座桥梁垮塌，造成一辆观光车坠入河中，50多人死亡；2007年7月31日，美国加利福尼亚州奥罗维尔高速路桥垮塌，一辆运货卡车损毁，造成10人死亡。桥梁监测主要是水平位移监测，挠度监测，桥墩倾斜监测，索塔的日照监测。
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用GPS技术设计的桥梁变形监测网一般由一个或若干个独立观测环构成, 以三角形和大地四边形组成的混合网的形式布设. 三维基准点在河岸两侧均匀分布 , 设置在岩土结构稳定的地方，如果条件允许，可以设置钻孔式深埋标志.。三维基准点应设置强制归心观测墩 ,为了能够很好地用全站仪进行辅助观测, 强制归心观测墩应可强制归心联结反射棱镜 、GPS 、全站仪、接收天线。GPS可以克服常规的桥梁结构监测方法的缺点 , 精度可以达到厘米级，RTK甚至毫米级的精度，可以实时地得到监测点的三维坐标，可实现多点同步观测，数据采集很方便，不容易受外界条件的影响，可实现自动化管理，实时传输数据。
四、GPS 变形监测及其存在的问题
GPS技术在变形监测应用中取得的成果是毋庸置疑的，但是高山峡谷、地下、建筑物密集地区和密林深处，根本无法接收于卫星信号，就是能接受也会产生多路径效应的影响，从而导致监测精度和可靠性不高或无法进行监测。在数据处理方面，GPS动态变形监测数据处理主要采用的是整周模糊度动态解算方法，精度只能达到厘米级，对于高精度动态变形监测来说，无法满足要求。
五、GPS 用于变形监测的发展趋势
随着各种工程中对观测精度要求的提高，GPS技术也要不断提高改进，可将 GPS 技术
用于变形监测的发展趋势概括为以下几个方面：
（1）建立GPS 变形监控在线实时分析系统。对于不同建筑物的变形监测 ,研究建立一个先进而又用的GPS技术变形监控在线实时分析系统是必然的发展趋势。利用该系统可以进行数据采集、数据传输和数据处理，为灾害发生的可能性分析与预报提供科学依据，意义特别重大。
（2）建立GPS、GIS 、RS集成变形监测系。该技术的技术集成, 可为分析、研究各种灾变信息之间的相互关系提供相应的技术支撑，可以描述四维空间的地质现象，还可以记载研究区域内各种地质现象随时间的演绎过程，对滑坡等地质灾害的监测预报来说是有很大的意义的。
（3）建立GPS与其它变形监测技术集成组合的综合变形监测系统。克服GPS技术用于变形监测的不足和局限性，实现不同监测技术之间的优势互补统。
六、结语
GPS由于具有连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点，在变形监测中得到了广泛的应用。GPS应用于变形监测相对于传统的地面测量技术有其独特的优越性 。但是由于施工工艺对形变监测工作提出了更快速、更高精度的要求。面对工程中的新形势、新要求，传统监测方法显然已变得捉襟见肘，利用GPS等新技术，新手段研究
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出新的监测方法已变得非常必要, 相信GPS技术将推动形监测技术在不断地向前发展。
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