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基于高精度北斗定位的地质沉降监测技术研究
段亚龙
(上海司南卫星导航技术有限公司,上海201203)
摘要:首先,本文对北平地质况降监测实现方法进行了说明;接下来,又介绍了地质况降主要监测内容,包括地下水监测、况降监测基准站的选取以及地质沉降监测站的设计这三个方面;最后,则对通信网络选择展开了分析,分别对CPE产品、网桥产品及基站产品展开了详细的论述
关键词:北平定位系统;地质监测;基站通信网络
地质灾害是破坏性较强的自然灾害之一,我国因地质灾害频发,累积造成的人身财产损失数额惊人,给社会的和谐安定发展带来了不利影响。北斗定位系统能够符合地质灾害的预等要求,其优
观测环境上,应合理确定位置,建设观测墩;第三,远离干抗源,保证供电正常,网络运行环境应尽可能稳定;第四,观测墩的建设上,其高度通常为1.5-1.7m,从而防止多路径反射,避免被高大建筑物避
势在于定位快,全天候,自动化程度高,测量精度高等等,因而具有
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无可比拟的适应性和实用性.能够在地质灾害预警工作中发挥重要作用。
1北斗地质沉降监测实现方法
对于地质沉降清动的监测,北斗定位系统利用了卫星定位站参考技术,通过双差解算模式,在对RTK技术进行优化利用的同时,
3通信网络选择分析
在完成基准站,监测站,数据处理中心以及远程监控中心的建设之后,下一步应实现各站点之间的通信,通信网络的建设可为其提供有效的通信链路。对于北斗地质监测系统而言,主要应用的通信方式包括无线蓝牙,无线WIFI,ZigBee,以及有限光纤等,也可对
不同方式进行组合,具体采取的方案,可根据不同的实际情况进行
可对基准站及监测站的相关数据进行同步处理,以基准点为参考,可对监测点的形变程度进行准确把握,从而完成地质沉降活动的监
定夺。从地质监测中心点的布局设计来看,可发现中心点的间距较
测。
为了顺利实现地质沉降形变的监测目的,必须领保证较高的定位
精度,通常情况下,可使用双频接收机,从面同时处理B1和B2载波信号。由于两种信号的频率不同,对电离层延退分别有不同的影响,因而对两种预率的同时利用,可避免因电离层对电磁波的延退影响。对于所有北斗卫星面言,从观测数据上看,始终存在电离层误差。对二者观测信息进行综合考患,可通过建立模型,使误差得以消除。对于高精度北斗卫星面言,不仅可实现伪距输出,还支持载波相位或其他信息的输出,以满足定位解算的需求。
2地质沉降主要监测内容 2.1地下水监测
地下水的活动是引起地质沉降的重要因素之一。因此,应注意在不同气候环境下,地下水所具备的活动规律,从而得出在地下水的活动作用下,是否对地质沉降带来了明显影响,从而掌握地质沉降的必要信息,对滑坡、泥石流等自然灾害的预报提供可靠的资料。地下水监测的内客,具体可包括地下水位及水量
2.2沉降监测基准站的选取
在整个监测系统当中,基准站应作为可靠的基准参考完成建设。基准站上,通过配置北斗接收机,从面实现卫星观测数据的收集管理。在建设环境下,应选取稳定的基岩。一方面,该建设区域应保持开阔,无大型遮挡物体干扰,使卫星信号获得更大的覆盖面积;另方面.应与大型变电站保持合理的间距.远离高压线,避开大功率无线基站等设施,从面免受各种干扰。合格的基准站建设,应具备如下功能:第一,在基准站设计上,应为无人值守型;第二,设立北斗接收机,以使与数据处理中心做到信息实时共享,如载波相位、伤距等;第三,应设置有效的后备电源,从而在断电情况下,依然可维持 12小时以上的正常运行,保存北斗数据,同时向控制中心发出警报。在基准站的选择上,应符合以下要求:第一,地理坐标应为已知坐标;第二,地质条件方面,应保证地段稳固;第三,观测环境方面,应其备良好的观测视野,不可被其他物体避遵挡,从而影响观测数据:第四,设备条件优越,需保证供电正常,通信网络稳定。
2.3地质况降监测站的设计
从整体区域形变特征点上,可分别设置相应的沉降监测中心点。每个中心点,都相应配备高精度北斗卫星接收机,对监测中心点的情况进行观测,包括是否水平以及形变程度等信息。通过对这些信息的掌握,可对整体区域的形变得到清晰的认知,反映其形变的真实情况。在监测站点的选择上,应遵循以下要求:第一,地址条件下,也能够保证具有地质错层特点,且有明显的位移现象;第二,在
小,主要分布于田间,所在区域植被丰富,树木比较茂盛。如果采取有限传输模式,无疑会使难度加大,因而采取无线传输模式,更有利于信号的传输和覆盖。对于北斗卫星系统而言,其数据量较大,回时又与其他站点有一定距离,因而不同通信模式的组合将更为适宜,可综合发挥不同通信模式的优点。目前,CPE+无线基站+网桥能够实现比较理想的通信。在系统通信方式上,可利用两级无线传输技术,形成综合性的方案,在与监测中心进行中转的过渡方面,可采用网桥技术手段,构建无线传输链路,通过5.8G完成传输,可减少干扰,提高效率;中转点则可实现无线覆盖,利用CPE技术,监测点可获得链接基站的信号,从而完成接人。
3.1CPE产品概述
CPE产品具有以下特点:第一,支持IEEE802.11n标准,2X2MI M0定向天线架构.接入速率高,可达300Mbp8;第二,支持无线和有线间的切换
3.2网桥产品概述
网桥产品其有如下特点:第一,基于802.11n标准,数据速率高可达300Mbps;第二,传输距离长,视距可超过8km;第三,可利用 AC统一管理,可与标准SNMP界面相兼容;第四,支持多种加密技术,维护用户数据安全。
3.3基站产品概述
在高速无线网络环境下,增强型的11n室外基站产品有良好的适应性.采用802.11n协议,可实现双频率同步处理,单射颠接入速率高,可达300Mbps,而单基站则可实现600Mbps的接入速率。
4结论
本文通过对基于高精度北斗定位的地质沉降监测技术进行深人的探和分析,指出为减轻地质灾害带来的不利影响,应当利用高精度的北斗定位系统,便地质沉降的监测工作得到强化。本文对北斗地质沉降监测实现方法进行了探讨和分析,同时也对地质沉降主要监测内容进行了较为详尽的介绍,并在此基础上,对通信网络选择展开了相关论述。
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作者简介:段亚龙(1986,2-),男,汉族,河南漯河人,本科学历,暂无职称,研究方向:高精度卫星导航定位。