北斗/GPS位移实时监测技术研究

作     者：何力杰 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：付宗堂;黄建

授予年度：2017年

学科分类：081802[工学-地球探测与信息技术] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：定位 位移 实时监测 无人值守 预警 

摘      要：近年来,各种原因引起的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害的报道频频出现,造成了极大的人身及经济损失。这些地质灾害有一个共同的特点,灾害的发生伴随着位置的移动,并且一旦发生,瞬间摧毁道路、桥梁、村庄,人类基本没有机会逃生。为了保障国计民生,在修复生态环境的同时,设立预警机制十分必要。边坡的失稳,滑坡的发生通常会有一个缓慢的位移变化过程,所以可以通过对边坡进行监测,通过设定的位移阈值,实现对监测点位移变形数据的实时预警,以及利用监测数据分析边坡整体的位移变化趋势,并利用相关的理论对未来数据进行预测。这个预警机制需要通过对监测物进行位置的全天候监测,在灾害发生前及时对相关部门发布预警通知,做好人员及财产的撤离准备。本文研究的北斗/GPS实时监测系统是通过GPS接收机、传感器等设备对滑坡体、裂缝上的监测点进行必要的数据采集,比如降雨量、加速度、水平和垂直位移等,并将采集的位移数据实时回传,监测预警平台对数据进行处理分析,确认是否达到预警值,如已达到通过既定方式发布预警信息,以达到对滑坡体实时监控的目的。目前这一位移实时监测系统可以应用到公路、桥梁、山体等各类边坡的监测中。北斗/GPS位移实时监测系统集成了北斗/GPS定位技术、通信技术、传感器技术等现代技术,观测取得了水平、垂直位移数据、降雨量数据及地面应力等多方数据,通过对这些数据进行采集、处理,建立了一整套预警数值,实现预警红线的建立,并建立了及时呈现监测数据和播发预警信息的预警系统。北斗/GPS位移实时监测系统的建立及应用提高了桥梁、边坡等设施的安全系数,减少了人身及财产损失,降低了人员及财政投入,并且随着北斗/GPS位移监测设备应用推动了北斗/GPS相关领域产业的发展。居安思危,防患于未然,在严重危害人民生命财产安全的地质灾害面前,监测预警工作任重而道远。深入开展实时监测系统技术研究,对于推动边坡、桥梁实时监测技术的发展有着重要的意义。