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北斗高精度监测系统助力地质灾害防治工作

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北斗高精度监测系统助力地质灾害防治工作

信息来源:中国测绘杂志 日期:2020-08-09 编辑:协创中心 浏览次数:225次

我国是世界上地质灾害最严重的之一,各类地质灾害每年都会造成巨大的人员伤亡和财产损失。今年入汛以来,全国多地迎来持续强降雨,据应急管理部最新预测,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害在汛期仍将呈频发、多发、高发的态势,今年汛期地质灾害防范和应对的形势将更加严峻。因此加强地质灾害监测防治刻不容缓!

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“隐患在哪里?”“能否提前预报?”这是突发性地质灾害防范最核心的两个问题。

传统的地质灾害监测通常会采用全站仪监测的方式,但对于监测结果与监测人员来说有很大的不利因素。首先地质灾害监测与其他类型监测相比,监测环境相对比较恶劣,基础条件也比较差,而全站仪工作必须保持通视。其次人工测量效率低、误差大,处理数据汇总速度也比较慢,也难以保证人员的人身安全。当然仅靠人工的办法也无法满足长时间甚至24小时不间断监测,难以保证突发地质灾害事件的提前预警与及时响应。

地质灾害监测的快速发展亟需智能化的监测系统,不仅仅是人员的安全、数据准确性的保证,还涉及到从监测到传输再到预警等一系列流程的监测系统的完善。

GNSS技术推动地质灾害监测发展

借力GNSS技术,并与北斗、移动通信、物联网、云计算等先进技术深度融合,地质灾害监测正在发挥着新技术的优势,从过去的人工/半自动方式逐渐向全自动化、数据化、可视化方向发展,在灾害监测、数据传输、预警分析等方面实现了数字化的进跃,保障了灾害动态实时掌握,预警防治落实迅速。

案例分享——云南瓦渡乡变形监测应用

GNSS自动化监测系统,是一个集计算机技术、通信技术、网络技术、GNSS技术等高新技术于一体的综合系统解决方案,目前已广泛应用于桥梁、大坝等各类应用场景的安全监测中。

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GNSS自动化监测系统解决方案

>>>>那么这个系统具体是怎样运行的呢?

以云南瓦渡乡变形监测应用为例,瓦渡乡位于云南保山城以东,距城区38公里,荒田村大沙地就是瓦渡乡易地扶贫搬迁规划的安置点之一。大沙地房屋建设施工所在位置原为一条西北至东南走向的山沟,其地基基础有大量填挖方量,使得房屋、地基挡墙存在变形风险等安全隐患。

为了满足瓦渡乡易地搬迁工程施工的要求,司南导航应用GNSS监测系统对该工程的安置房、混凝土挡土墙、安置点内的山体、回填土进行变形观测,检验其位移值和沉降变化量是否在变化允许范围内。

针对当地的具体情况,司南导航将GNSS参考站建设在项目部的固定基岩上,并针对项目施工的具体情况,在施工现场存在安全隐患的地方布设了4个监测站点,同时在附近的稳定地基建立了基站作为起算点,结合不同类型的传感器实现连续自动的在线监测。

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技术团队为用户提供及时响应的技术支撑服务

各监测点上安置好高精度北斗/GNSS接收机,各接收机观测的变形数据将通过无线通讯模块以无线方式实时传输到控制中心的服务器,实现数据的全天候实时传输。

控制中心CDMONITORApp将实时解算出各监测点的三维坐标并保存到数据库,最终通过数据分析App自动分析各监测点的变化量、变化趋势,并结合其它监测设备对施工现场整体的稳定性进行分析,为监测人员综合研判隐患区域的变形现状和发展趋势提供决策依据。

该系统可以让监测人员能够直接检查各观测点的变形值,并且当位移超过人员预先设定的极限水平时,还能够通过短消息或电子邮件自动通知相关人员进行预警。

对比传统全站仪,该监测系统能够达到毫米级的水平精度和垂直精度,有效保证了监测数据的可靠性、准确性以及防治决策的科学性。

该系统能通过分析实时的数据,及时发布告警信息,实现灾害点信息、监测数据实时采集和传输、监测数据实时分析和预警等。其实施应用不仅能为地质灾害安全隐患区域的监测提供丰富的数据和先进的技术支撑,帮助专业人员进行风险分析和趋势研判,还能为推进灾害防治的数字化建设提供方法支撑,综合提高应对地质灾害风险的效率和能力,提升应急防治的科技化水平。

北斗技术推动地质灾害监测发展

从古代大禹治水到明代的“以堤束水,以水攻沙”再到现代利用传统变形监测技术对于地质灾害进行变形监测,在地质灾害防治方面人类一直都在不懈努力。传统变形监测作业中主要是以GPS定位技术为主,由于GPS自身的技术特性,经常会出现信号中断的问题,影响监测效率和数据质量。随着北斗三号全球组网收官,北斗系统在实现基本服务全球覆盖的基础上,精度更高,抗遮挡能力更强,已能达到动态厘米级、静态毫米级的水平。利用北斗高精度变形监测技术进行监测,在成本、精度和实时性等方面都将远远优于传统的变形监测方式。通过精密解算获得的水平位移和垂直位移量可以达到毫米级乃至亚毫米级的精度,为地区的稳定性、安全性和防治决策等提供科学依据。这也意味着将会有效提升监测效率、保障监测质量。

北斗卫星导航技术、“互联网+”技术和通信技术的发展,正前所未有地助力地质灾害防治工作向自动化、数据化、可视化方向发展。

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