古塔变形监测的探讨VIP免费

第36卷第6期2013年6月测绘与空间地理信息GEOMATICS＆SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYVol．36，No．6Jun．，2013收稿日期:2013－03－13作者简介:黄强(1980－)，男，浙江镇海人，工程师，学士，主要从事工程测量工作。古塔变形监测的探讨黄强(上海市测绘院，上海200063)摘要:以上海市文物局对上海市重点保护文物13座古塔进行变形监测的项目为例，探讨了在城市各种复杂地形上采集数据的内容与方法，并浅谈了数据的稳定性和古塔检测的周期。关键词:古塔;倾斜度检测;前方交会法;综合分析中图分类号:P25文献标识码:B文章编号:1672－5867(2013)06－0217－04DiscussiononDeformationMonitoringofOldTowersHUANGQiang(ShanghaiSurveyingandMappingInstitute，Shanghai200063，China)Abstract:Basedonthetitledetectionprojectaboutthe13protectedoldtowerswhichareoperatedbyShanghaiMunicipalAdministra-tionofCulturalRelics，thispaperfocusesonthecontentandmethodofsurveyingdatacollectedincomplexcityenvironmentofShang-hai，andthedatastabilityanddetectioncyclewillalsobediscussed．Keywords:oldtower;tiltdetection;forwardintersectionsurvey;comprehensiveanalysis0引言文物是国家不可再生的文化资源，根据上海市文物普查信息，上海现存13座古塔，金山的华严塔，松江的方塔、李塔、西林塔、秀道者塔、护珠塔，青浦的泖塔、万寿塔、青龙塔，嘉定的砖塔(2座)、法华塔，龙华镇的龙华塔，先后列为市级保护文物，它们不仅具有极高的艺术价值，而且为研究我国古代建筑史、宗教史、地方史提供了珍贵的实物资料。上海市测绘院受上海市文物局委托，根据古塔的特点、现状，借鉴其它类似监测项目的测量经验，从理论分析、现有技术手段和可能的技术措施入手，对13座古塔进行初步的健康度检查，建立了平面和高程监测基准网，对古塔的倾斜度和垂直位移进行了监测。1古塔监测基准网的建立及实施监测的一般方法1．1平面监测基准网的建立及复测1)基准网的建立平面监测网基准点布设在原古塔院内外四周稳定的位置，构成四边形或三角形，埋设采用六角钉等标志。并以南北方向的两个控制点所在直线向北为X轴正向，与这两点所在直线垂线往东向为Y轴正向，建立独立坐标系。如图1所示，在法华塔外围布设4个控制点构成四边形，并设D1为原点，D1D2方向为x轴正方向设定独立坐标系。图1平面高程基准点示意图Fig．1Referencepointofheightdatum2)外业观测若采用独立坐标系，基准网由1个三角形或大地四边形组成，固定其中一点作为原点，施测采用边角网方式，用标称精度为1″、1mm+1ppm·D的LeicaTCRA1201+全站仪对所有边长、角度进行距离测量、角度测量，然后进行平差计算，固定基准点的平面坐标。再者可以采用动态GPS测量建立平面基准网。1．2高程监测基准网的建立及复测1)水准基准点埋石为保证高程基准网的稳固，监测高程基准网将由3～5个基准网点组成，布设在院落稳定的位置，如上图1中的TP1，TP2，TP3和TP4。2)采用独立高程系假设一个水准基准点为原点，假设高程为5．0m，在首期沉降监测中，按国家二等水准测量纲要的相关要求联测，将高程引至其他副点上。采用Dini12电子水准仪(高差中误差为±0．3mm/km)及与其配套的铟瓦条形码标尺，采用几何水准测量方法，进行往返观测。1．3古塔垂直位移监测以沉降监测基准点为基准，应用精密水准测量方法直接测定建筑物的负载沉降监测点，通过各期的高程变化量来判断建筑物的沉降状况。1．4古塔倾斜观测1)塔顶定位控制点一台全站仪分别在三个平面控制点上对塔顶进行前方交会，交会出塔顶的3维坐标值(如图2所示)。2)底部几何中心定位控制点测量底部多边形转角柱柱脚两旁的点，相交构成一个多边形，根据这个多边形拟合计算出底部几何中心点的坐标。3)倾斜观测方法从古塔外部进行倾斜观测，采用水平角观测法。根据前方交会所得出的塔顶3维坐标与拟合出的底部四边形的中心，可以得出各层的高差ΔH以及在平面投影上的中心差ΔD，由此可得倾斜角:α=arctanΔDΔH2古塔中心监测的一般方法2．1有塔刹尖顶的塔顶中心拟合对于有塔刹的古塔，由于塔刹部分的垂直度难以保证，所以测...