摘要：对大坝定期进行变形监测对于保证大坝正常安全运行，保护人民生命财产安全具有及其重要的意义。卫星定位技术作为大坝变形监测的重要技术手段，有着诸多传统测量技术不具备的优势。本文介绍了卫星定位技术在大坝变形监测中的一些优势及目前卫星系统的发展状态，并分析了卫星系统发展给大坝变形监测带来的益处。
关键词：卫星系统；大坝；变形监测
1大坝变形监测的意义
大坝作为重要的水利工程建筑，对河流水系的调节控制起着至关重要的作用，能有效地防止洪涝、干旱等灾害的发生。同时，大坝的修建在航运、发电等方面能带来巨大的经济效益。作为世界最大的水利发电工程，三峡工程在很大程度上促进了中国经济的发展。此外，大坝的修建能保护湿地生态环境，促进自然经济的和谐发展，在环境保护越来越被重视的今天，大坝工程的建设受到了国家的重点关注。
对大坝进行安全监测是保证大坝正常运营的重要工作。大坝安全监测是指通过使用相关仪器对大坝的主体结构，框架及周围地形进行定期观测，来确保大坝的安全稳定[1]。而大坝变形监测是的大坝安全监测的重要环节。大坝变形监测技术要求在大坝主体及周围设置固定观测点，然后定期对其进行测量，通过对大坝变行沉降程度大小的变化趋势进行分析，采取必要措施，防止事故的发生。近些年来对大坝变形监测忽视所带来的大坝安全事故，给人民群众的生命财产带来了巨大的损失，这在一定程度上引起了人们对大坝变形监测的关注。
2卫星定位技术进行大坝变形监测的优势
在传统的大坝变形监测技术中，工作人员需要借助水准仪、经纬仪或全站仪等测量器材对控制监测点进行定期测量来获取点位坐标，然后对连续时间段内的不同时间点测量获取的监测点坐标进行对比，从而获取点位沉降变形量。但是这种传统测量手段容易受天气影响，且具有测量精度低，劳动程度大，自动化程度低等一系列缺点。
随着美国GPS卫星系统的开发，GPS卫星定位技术由于其独一无二的优势，受到了国内外学者的广泛关注，并被迅速应用到大坝变形监测工程等相关行业中[2,3]。使用卫星定位技术，工程人员只需在测量点放置卫星信号接收机，对卫星信号进行接收采集，然后进行处理计算即可得到高精度的点位坐标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相比于传统的大坝变形监测方法，该方法受天气影响小，可一天24小时连续观测，同时无需观测人员实地操作，其观测数据处理自动化程度高，测量精度高，在很大程度上保证的测量数据的丰富性和测量结果的可靠性[4]。
3卫星导航系统的发展及在变形监测中的意义
使用卫星定位技术虽然具有一系列传统观测手段不具有的优势，但它同时有一定的局限性。大坝的水域环境带来的强多路径效应会在很大的程度上影响定位精度。因此，该技术往往需要同时观测到较多的高质量导航卫星数据以保证定位精度。在GPS卫星系统发展的早期，卫星系统发展不完善，接收机可观测到的GPS卫星数量少，卫星信号质量差，在一定程度上影响了精确点位坐标的获取。
随着航天航空技术的迅猛发展，世界其它国家也开始注重着手导航卫星的研制，导航卫星数量迅速增加。在目前主要的卫星系统中，美国GPS卫星和俄罗斯GLONASS卫星系统日趋完善，欧盟GALILEO卫星系统和我国Beidou卫星系统的迅速发展，越来越多的导航卫星被投入使用来为人民提供精确的定位导航服务。截止目前为止，GPS 和 GLONASS 两卫星系统分别拥有 32、24 颗在轨卫星，我国已发射 29 颗北斗导航卫星，并有 15 颗卫星已经在轨运行并提供服务，已基本实现亚太地区覆盖，预计2020年实现全球覆盖。各卫星系统的迅速发展给用户提供了大量的卫星观测信号，不同卫星系统不同频率的信号也极大丰富了卫星信号信息的多样性。通过将多卫星系统信息进行融合定位可得到更好更精确的定位结果。
4总结
全球卫星系统的飞速发展为大坝变形监测带来了更多的卫星观测数据，将不同卫星观测数据进行融合使用，可以加强变形监测结果的精度。此外，随着卫星系统的成熟，各卫星信息质量也在逐步增强。因此，随着卫星系统的发展，在未来大坝变形监测中，卫星定位技术优势必将进一步得到体现。
参考文献
[1] 田俊生,高明衷. 大坝安全监测技术研究[J]. 四川水利发电, 2012,31(1):85-88.
[2]岳建平, 华锡生. GPS在大坝变形监测中的应用[J]. 水电与抽水蓄能, 1996(3):26-29.
[3]江波, 朱春琳, 朱志军,等. GPS技术在小浪底大坝变形监测中的应用[J]. 河南水利与南水北调, 2009(7):130-131.
[4] 李征航,黄劲松. GPS测量与数据处理[M]. 武汉:武汉大学出版社,2005.
论文作者:龚立新
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/27
标签：大坝论文; 系统论文; 测量论文; 技术论文; 卫星定位论文; 信号论文; 程度论文; 《基层建设》2018年第34期论文;