Bringing GPS into harsh environments for fully automated deformation monitoring

Engineering projects that require deformation monitoring frequently utilize geodetic sensors to measure displacements of target points located in the deformation zone. In situations where control stations and targets are separated by a kilometer or more, GPS can offer higher precision position updates at more frequent intervals than can normally be achieved using total station technology. For large-scale deformation projects requiring the highest precision, it is therefore advisable to use a combination of the two sensors. In response to the need for high precision, continuous GPS position updates in harsh deformation monitoring environments, a software has been developed that employs triple-differenced carrier-phase measurements in a delayed-state Kalman filter. Two data sets were analyzed to test the capabilities of the software. In the first test, a GPS antenna was displaced using a translation stage to mimic slow deformation. In the second test, data collected at a large open pit mine were processed. It was shown that the delayed-state Kalman filter developed could detect millimeter-level displacements of a GPS antenna. The actual precision attained depends upon the amount of process noise infused at each epoch to accommodate the antenna displacements. Higher process noise values result in quicker detection times, but at the same time increase the noise in the solutions. A slow, 25 mm displacement was detected within 30 min of the full displacement with sigma values in E, N and U of ±10 mm or better. The same displacement could also be detected in less than 5 h with sigma values in E, N and U of ±5 mm or better. The software works best for detecting long period deformations (e.g., 20 mm per day or less) for which sigma values of 1–2 mm are attained in all three solution components. It was also shown that the triple-differenced carrier-phase observation can be used to significantly reduce the effects of residual tropospheric delay that would normally plague double-differenced observations in harsh GPS environments.

煤炭资源开发破坏和占用土地遥感监测研究

煤炭资源开发引发地面塌陷造成的土地破坏和矿山开发占用大量土地资源,已严重危及日益紧缺的土地资源和区域可持续发展。本文主要利用高分辨率遥感图象对煤炭资源开发过程中破坏和占用土地监测的方法和效果进行研究。     

测绘外业车辆监控管理系统的建设与研究

通过分析现有车辆监控系统及其应用,介绍了如何进行测绘外业车辆监控管理系统的建设。从技术上采用WebGIS与GPS相结合,以B/S结构进行开发建设,实现了基于WebGPS(基于网络形式的地理信息系统,集成GPS技术的监控系统)的车辆监控与管理系统并通过了应用的检验,为监控应用提供了新思路和新手段。     

加强地理信息资源建设和开发利用的思考

地理信息资源的建设和开发利用在准确掌握国情国力、提高管理决策水平、管理社会公共事务、处理经济社会发展等重大问题中将发挥越来越重要的作用。本文在对发改委、测绘、国土、环境保护等部门进行调研的基础上,从我国地理信息的获取和利用现状、地理信息资源建设和开发利用政策法规的制定、产业发展以及国家安全等四个方面进行了研究,并提出了建议。     

工程建筑物变形监测方案设计及应用

首先介绍了工程建筑物变形监测的基本原理,并在此基础上详细阐述了工程建筑物沉降变形监测的方案设计过程,最后通过一个工程应用实例验证该方案设计的合理性与可行性。     

南京某深基坑边坡支护设计与施工

南京某深基坑周边环境较为复杂,地下水丰富,基坑开挖较深,最深处达13m。根据周边环境的情况和开挖的深度,采用了钻孔灌注桩和土钉锚杆相结合的支护形式。分析了该基坑施工的技术要点,通过监测结果,说明该支护方案是可行的。     

地铁隧道结构变形监测信息管理系统的开发

地铁隧道结构变形监测的特殊性、周期性和长期性,使其信息量非常庞大.信息管理是地铁隧道结构变形监测中一项重要的工作,现有的管理方式效率很低.为了高效、准确地管理监测信息,及时分析预报地铁隧道结构的稳定状况,本文结合南京地铁运营期隧道结构变形监测实例,开发了一套具有变形监测资料存储、预处理、管理分析、可视化分析、预测预报及限值预警等功能的信息管理系统,保证了准确及时快速的数据处理和信息反馈,具有良好的运用和推广前景.     

基于MapObjects的城市污水管网信息系统

以地理信息系统为技术支持,结合在线监测技术,在VB环境下利用MapObjects控件进行二次开发建立了污水管网信息系统。该系统能对污染源排污状况及污水管网运行状况进行实时监控,是城市污水管网运行管理强有力的工具。     

利用DInSAR和GPS综合方法估计地表3维形变速率

在分析基于贝叶斯统计和马尔科夫随机场理论的解析优化法的基础上,提出以GPS提供的高精度的水平形变速率作为约束,利用直接分解法,将DInSAR的斜距向形变速率分解成垂直形变速率。试验结果表明,直接分解法有效地综合了GPS的高水平精度与DInSAR的高垂直精度优点,且计算简单,克服了解析优化法可能出现的数值不稳定问题。     

分布式光纤传感技术在滑坡监测中的应用

将分布式光纤传感技术引入滑坡监测,既可得到整个滑坡体的概要特征,又能提高监测效率。FBG与BOTDR是两种最具代表性的分布式光纤传感技术,FBG通过测量其反射光波长的变化获得应变或温度值。BOTDR通过测定后向布里渊散射光的频移实现分布式温度、应变测量。FBG传感器灵敏度高,但只能实现离散点的准分布式测量,BOTDR可实现分布式、长距离、不间断测量,但其空间分辨率不高。笔者提出FBG与BOTDR联合监测滑坡的方案。在巫山残联滑坡,在整个滑坡体上铺设监测光纤,利用BOTDR获得整个滑坡体的概要信息;在滑坡体变形的关键部位———变形缝安装FBG传感器,获得某些关键部位的应变信息,从而实现由点到线再到面的监测,获得滑坡体较完整的应变信息。