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一款基于北斗卫星定位边坡表面位移监测系统

添加时间:2020-12-16 09:26:29

一款基于北斗卫星定位边坡表面位移监测系统


来源:网络 21世纪以来,我国公路建设的飞速发展大家有目共睹,公路基础设施的综合防护需求也是越来越大。而我国山地丘陵较多,地质灾害时有发生,有效的边坡安全监测系统,是保障公路畅通、及时应对灾害的最有效途径之一。


随着我国北斗卫星导航系统的民用化进程,北斗卫星系统技术用于公路边坡、桥梁变形监测,不受通视条件的限制、选点灵活、实时监测、高自动化,可以根据监测需要,将监测点布设在对变形较敏感的特征点上。相对于传统人工定期检测,具有更高的定位精度、更快的应急反应速度、更强的自动化程度、实时的观测能力。


一款基于北斗卫星定位边坡表面位移监测系统(图1)


系统采用GNSS自动化监测方式对表面位移进行实时自动化监测,其工作原理为:各GNSS监测点与参考点接收机实时接收GNSS信号,并通过数据通讯网络实时发送到控制中心,控制中心服务器GNSS北斗数据处理软件TJ-Cloud实时差分解算出各监测点三维坐标,数据分析软件获取各监测点实时三维坐标,并与初始坐标进行对比而获得该监测点变化量,同时分析软件根据事先设定的预警值而进行报警。


地质灾害变形区域在短时间内不会出现很大的位移,要通过观测整体的微小变形量,构造统计分析模型,预测变形体长期的变化趋势,为以后的分析决策提供依据。当北斗用于地质灾害监测时,往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形观测点,在远方距离监测点合适的位置(如稳固的基岩上)建立基准点,结合不同类型的传感器实现连续自动的在线监测。


同时,北斗变形监测系统已经在成本、精度和实时性等方面远远优于传统的变形监测方法。通过精密解算获得的水平位移和垂直位移量可达到毫米级乃至亚毫米级的精度,可对边坡变形进行预警,为边坡的稳定性、安全性和防灾决策等应用提供科学依据。而且成本和优势远远高于传统边坡监测。


一款基于北斗卫星定位边坡表面位移监测系统(图2)


GNSS表面位移监测的误差水平为±2mm+1ppm,高程方向为±4mm+1ppm。表面三维位移量是通过GNSS自动化监测,主要建立在滑坡表面变形明显的部位,通过监测滑坡表层的三维位移量,分析、判断滑坡的变形特征、变幅、滑动方向、滑动速率、稳定性及其发展趋势,并且对于简易监测而言该方法精度高,能反映出简易监测反映不了的变形迹象。


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