[摘要]進入二十一世紀，經濟發展迅速，在此背景下科技也得以不斷發展。測繪領域現代測量技術更是得到突破性發展，計算機技術在測量工作中的應用越來越廣泛，由此催生的各種理論和方法為變形分析和變形預警等工作提供了強有力的技術支持和研究途徑。本文將從現代變形監測技術的理論和技術出發，詳細研究現代變形監測技術，并進一步提出了變形監測技術的發展趨勢。 

　　[關鍵字]變形監測 監測技術 GPS D-InSAR 
　　[中圖分類號] X830.2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-4-149-1 
　　變形是指變形體在各種因素的影響下發生的變化，包括大小、形狀、位置等在時空域中發生的變化。隨著技術進步，現代變形監測技術正在由傳統模式的單一監測向現代的立體交叉空間監測發展。 
　　1 傳統監測方法概述 
　　變形監測是指為確定被監測對象空間位置、形態、大小隨時間變化的特征，從而對其進行的測量。 
　　1.1 變形監測非大地測量方法 
　　用于變形監測非大地測量方法的儀器較多，大致有電測類、物理類以及機械類三種。進行非大地測量需要將這些機器固定在被監測對象上或者附近的某個位置，并且需要直接接觸到需要觀測部位。 
　　1.2 變形監測傳統大地監測方法 
　　傳統大地監測方法是變形監測的傳統主要監測方法，主要包括三角測量、交會測量以及水準測量等方法。傳統大地監測方法的主要特征是可以適用傳統測量儀器，經過多年的研究和發展，理論和方法都比較成熟，測量較為準確，數據可靠，費用相對較低，但傳統大地監測技術觀測所需時間多、勞動強度大、自動化程度低。 
　　2 現代變形監測測量技術 
　　由于傳統變形監測方法的缺陷和弱點，越來越不能適應現代**率、高精度、自動化的要求，所以新的變形監測技術在經過雛形、成長階段后逐步進入成熟階段，并取得了很好的應用效果。 
　　2.1 地面現代變形監測新技術 
　　2.1.1 測量機器人。 
　　測量機器人即全站儀變形監測技術，其以自動化、高精度、三維監測等眾多優點，在變形監測領域得到廣泛應用。帶馬達驅動并且具有程序控制的全站儀，在激光、CCD以及通訊等技術的支持下，能夠實現測量過程的全自動化控制，相當于一臺機器人自己完成測量任務，所以全站儀測量技術被稱作測量機器人。測量機器人可以智能搜索觀測目標，并且在很短的時間內完成測量，可同時對多個目標進行測量，大大提高作業效率。測量機器人結合測量數據處理分析軟件，可以實現變形監測的自動化。 
　　2.1.2 地面三維激光掃描技術 
　　激光雷達通過向被監測目標發射紅外線直接測定雷達中心到地面的角度和距離，從而獲得地面被監測目標的三維數據。激光雷達無合作目標，屬于主動遙感測量技術，在發射紅外線之前不需布置任何測量標志，直接通過紅外線對變形體的掃描，能夠短時間內獲取變形體的高密度三維坐標數據。按照遙感搭載平臺的不同，三維激光掃描分為站載型、車載性和地載型。工程建筑變形監測中主要使用車載型和站載型。 
　　三維激光掃描技術擁有高速度、高密度的數據采集能力和很強的數字空間模型信息的獲取能力。不同的儀器擁有不一樣的測量范圍，可從幾米到幾千米進行測量，并且測量精度很高，可達毫米級，所以該技術在精度要求較高的橋梁建造、文物尺度測量、滑坡監測等領域應用頗多。 
　　2.2 地下變形監測技術 
　　地下變形監測是指監測某種目標結構體或巖土內部結構變形的技術。位移計、測縫針、引張線、應變計等都是常用的地下變形監測儀器。傳統的測縫針等點式監測設備，采用電阻式、電感式、電容式和壓電式傳感器，容易受到外界因素的電磁干擾，常常發生故障。但是隨著近幾年光纖技術的發展，大大改善了這一情況。采用光纖技術的傳感器的變形監測技術能夠進行分布式監測，還能進行長距離、大范圍監測，*重要的是光纖技術采用光傳輸信號避免了雷電等外界電磁干擾，傳輸信號強、信息準確，還可以采用光纖傳感器進行遠程監測，成本較低。 
　　2.3 對地現代變形監測觀測技術 
　　對地變形監測觀測技術主要是利用飛機或衛星上的傳感器對地面進行沉降和位移監測。目前常用的技術有GPS技術、D-InSAR差分干涉雷達測量等技術。 
　　2.3.1 GPS監測技術 
　　由于GPS接收機越來越小，使得GPS監測技術在工程領域逐漸發展起來，尤其是在是20世紀末，隨著接收技術和處理技術的日益完善，測量的精度和速度越來越高，使得GPS監測技術在我國變形監測領域得到大范圍應用。GPS變形監測技術在我國的**應用是在1998年的隔河巖大壩外部變形監測。GPS的應用使測量技術實現了突破性變革，GPS技術具有高精度、連續、實時定位以及能夠提供三維坐標、全天24小時工作等特點，能夠提供被監測對象實時的三維坐標。 
　　2.3.2 D-InSAR監測技術 
　　D-InSAR差分干涉技術又稱衛星遙感技術，是在InSAR技術的基礎上發展起來的。合成孔徑雷達（SAR）是一種微波傳感技術，研制成功于20世紀50年代末期，隨即取得了很好的應用效果，得到了飛速發展。20世紀60年代，隨著SAR的飛速發展出現了新的交叉學科合成孔徑雷達干涉技術（InSAR）。InSAR是SAR與射電天文學干涉測量技術的**結合，對于監測大面積滑坡、崩塌以及泥石流等地質災害特別適用，其精度高、準確，可達毫米量級，是一項經濟、快速的空間探測高新技術。在InSAR基礎上發展起來的D-InSAR繼承了SAR和InSAR的所有優點，并具有自己突出的特點。D-InSAR的信息源來自合成孔徑雷達復數，可從收集的干涉紋圖中提取地面目標的形變信息，主要用于對DEM精化和修測、地面沉降監測、滑坡監測等。監測精度很高，可達毫米量級。 
　　3 小結 
　　本文在對傳統變形監測技術進行概述的基礎上，對現代變形監測技術進行了細致研究，詳細概述了現代變形監測技術的實施特點。隨著科學技術的發展，變形測量技術還會保持不斷地發展，未來的變形監測技術將更加注重計算機的參與和應用，更加注重自動化。新的數學理論和方法也會出現并結合計算機技術和智能技術參與變形監測，使變形監測技術向著高精度、自動化、智能化方向發展。 
　　參考文獻 
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