在科学技术飞速发展的今天,卫星定位和导航技术与现代通信技术、计算机技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化,大大拓宽了它的应用范围。而在变形监测领域,利用卫星定位和导航技术、现代通讯技术、计算机技术及数据处理与分析技术进行集成,可实时获得最终坐标,野外质量控制,室内工作量少,提高野外生产效率高,精度达到1-2厘米。
变形监测是为了监视变形体点位移动状况而进行的长期、重复的测量工作。其关键在于提取变形敏感部位和各观测周期的变形点的形变信息,并对提取的变形信息进行分析、解释,按照一定的数学模型进行合理的预测及预警。
变形监测系统由四个子系统组成:前端数据采集子系统、数据传输子系统(数据通讯)、数据处理分析及管理子系统(控制中心),辅助支持子系统。四个子系统形成一个有机的整体,前端数据采集子系统跟踪 GPS 卫星并实时采集数据,数据由数据通讯网络传输至控制中心,控制中心软件对数据处理并分析,实时监测变形体的位移情况。那么北斗滑坡监测系统具备哪些功能呢?
(1)系统连续、自动、实时地完成监测对象外部变形数据的采集及处理;
(2)控制中心根据处理的数据,实现分析、过程线图形绘制、判断、预测、报表打印和 WEB 发布;
(3)数据通过互联网转发其他分管中心或者上级单位,分管中心数据与现场控制中心的数据完全一致;
(4)系统设置用户权限,一般用户可以对数据进行查询、浏览、历史数据回放等操作,而不能更改系统参数。 而只有系统管理员才能对系统进行全权管理;
(5)参考相关标准规范及经验数据,为变形体设置预警值,实现超限报警功能。
实际工程中为保证 GPS 测量的正常进行和定位精度,一般监测点的点位选择自由度较低,从我们实施过的项目中发现,某些关键部位的监测点卫星遮挡情况比较严重,导致锁定卫星数目不足或者数据受到干扰等不良影响,而这些点又在关键部位是不得不进行监测的。鉴于以上情况,我们可以选择双星系统(GPS+北斗) 的接收机进行监测,它有效解决了 GPS 在遮挡情况比较严重的情况下观测卫星较少,每颗卫星连续的时间短,导致经常会出现整周模糊度无法固定的情况。加入北斗卫星数据后,卫星数增加,几何图形改善,因而定位精度也有所提高。
变形监测系统适用于大桥、水库大坝、高层建筑物、崩塌滑坡等需要进行建构健康监测及可能造成重大损失和人员伤亡的形变体,具有传统监测方法无法比拟的优势。变形监测系统作为相关管理部门灾害预警系统的一个分支,其监测成果为领导人做出正确决策提供有力依据,同时提高管理部门处理突发事件的能力,为减轻灾害对人民生命和财产安全造成的重大损失有着重要的意义。