【正文】 行研究來探測大氣中水汽含量的變化。 （ 4）系統(tǒng)集成技術(shù) ①軟件開 發(fā)與信息發(fā)布； ②系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)； ③硬件的集成。 技術(shù)創(chuàng)新 我國傳統(tǒng)的災(zāi)害防治辦法是建立在群防群治的基礎(chǔ)上的，然而這種做法往往耗費大量的人力物力卻成效不好，不能滿足當(dāng)代防災(zāi)減災(zāi)的需要。歐美等國家的先進(jìn)做法可以借鑒，但必須考慮到我國如今的國情?；?GNSS 的山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)綜合運用 CORS 理論技術(shù)、 GNSS 氣象學(xué)、 變形分析理論技術(shù)以及各種傳感器技術(shù)來達(dá)到監(jiān)測災(zāi)害并預(yù)警的目的，實現(xiàn)了預(yù)報與監(jiān)測的實時性、智能性。 研究方法與技術(shù)路線 （ 1）系統(tǒng)組成 基于 GNSS 山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)主要由監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、警報子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)四大部分組成。 29 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示： 圖 2 地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 （ 2）系統(tǒng)原理 基于 GNSS 山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的基本工作原理如下： ①監(jiān)測子系統(tǒng)將實時采集的 GPS 觀測數(shù)據(jù)、環(huán)境氣象信息、巖土參數(shù)數(shù)據(jù)等信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測數(shù)據(jù)中心； ②數(shù)據(jù)中心對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合處理、分析、統(tǒng)計、預(yù)測，由變形監(jiān)測系統(tǒng)軟件實時處理得 到各監(jiān)測點與基準(zhǔn)站之間的相對空間位移變形量，地表位移等信息；由降水量預(yù)測系統(tǒng)軟件，實時預(yù)測監(jiān)測區(qū)域的可降水量； ③專家決策預(yù)警系統(tǒng)軟件，根據(jù)變形位移信息、環(huán)境氣象信息、巖土信息（土壤含水量等），已有的數(shù)據(jù)資料，專業(yè)經(jīng)驗知識進(jìn)行決策并進(jìn)行預(yù)警，有助于危險區(qū)，安全區(qū)的劃分與轉(zhuǎn)移路線的確定； ④系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)、廣播等技術(shù)手段向政府、居民發(fā)布危險警報信息，進(jìn)行預(yù)報防護。 （ 3）技術(shù)路線 基于 GNSS 山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)路線如圖 3 所示： 變 形 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 軟 件防 火 墻手 機 用 戶監(jiān) 測 子 系 統(tǒng) 數(shù) 據(jù) 子 系 統(tǒng)警 報子 系 統(tǒng)短信警報遵 循 N t r i p 協(xié) 議 和 T C P / I P無 線 網(wǎng) 絡(luò)無 線 網(wǎng) 絡(luò)交 換 機路 由 器……降 水 量 預(yù) 測 系 統(tǒng) 軟 件專 家 決 策 預(yù) 警 系 統(tǒng) 軟 件村 鎮(zhèn)廣 播 警 報政 府決 策 信 息G P S氣 象 傳 感 器C O R S 接 收 機30 圖 3 地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測與 預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)流程圖 ①監(jiān)測子系統(tǒng) 監(jiān)測子系統(tǒng)主要由監(jiān)測點和主基準(zhǔn)站組成，監(jiān)測點合理、均勻分布于山體上，并在其上面安置具有無線網(wǎng)絡(luò)通信功能的 GPS 接收機實時接收 GPS 衛(wèi)星信號，同時在監(jiān)測點安置氣壓、溫度、濕度等氣象傳感器實時探測其附近的氣象信息，另外在監(jiān)測點附近的土壤里面安裝水汽含量探測器；主基準(zhǔn)站設(shè)置于地質(zhì)穩(wěn)定的地方，在其上面安置 CORS 專用接收機和氣象傳感器，主要用該基準(zhǔn)站監(jiān)測各監(jiān)測點與其空間相對位置的位移信息和預(yù)測降水量。 ②數(shù)據(jù)子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的硬件主要有轉(zhuǎn)換機、服務(wù)器、路由器、防火墻、磁盤陣列等；軟件主要有變形監(jiān)測系統(tǒng)軟件、降水量預(yù)測系統(tǒng)軟件、專家決策預(yù)警系統(tǒng)軟件。變形監(jiān)測系統(tǒng)軟件的功能是：實時接收基準(zhǔn)站、監(jiān)測點的 GPS 觀測和氣象信息并進(jìn)行處理，實時監(jiān)測各監(jiān)測點與基準(zhǔn)站之間的相對位移變形信息；降水量預(yù)測系統(tǒng)軟件的功能：實時接收基準(zhǔn)站的 GPS 數(shù)據(jù)和氣象信息，并預(yù)測監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的可降水量；專家決策預(yù)警系統(tǒng)軟件功能：根據(jù)位移變形信息和預(yù)測的可降水量，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警。 ③警報子系統(tǒng) C O R S 理 論 技 術(shù)布 設(shè) C O R S參 考 站 及 監(jiān)測 點 ， 進(jìn) 行連 續(xù) 的 觀 測利 用 網(wǎng) 絡(luò)R T K 技 術(shù) 得到 更 高 精 度的 監(jiān) 測 點 的定 位 信 息 。G N S S 氣 象 學(xué)衛(wèi) 星 星 歷G P S 衛(wèi) 星G P S 接 收 機地面氣壓大氣參數(shù)傳 感 器 技 術(shù)巖土參數(shù)實 時 處 理 變 形 信 息 軟 件 實 時 處 理 降 水 信 息 軟 件 無線網(wǎng)絡(luò)實 時 進(jìn) 行 專 家 決 策 系 統(tǒng) 軟 件廣 播手 機將 災(zāi) 害 信 息 通 知 群 眾 、 政 府 。無線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)絡(luò)31 警報子系統(tǒng)，系統(tǒng)向政府、居民發(fā)出警報的信息有多種形式，如決 策報告和即時的手機短信形式、喇叭廣播警報等。決策報告主要作為政府決策、救災(zāi)的依據(jù)，即時警報信息可以隨時向危險區(qū)域附近的居民發(fā)出災(zāi)害警告以讓他們提前快速地撤離，盡最大程度地避免和降低生命和財產(chǎn)的損失。 ④網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，主要有局域網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)絡(luò)主要用于基準(zhǔn)站與數(shù)據(jù)中心之間的通信，無線網(wǎng)絡(luò)用戶監(jiān)測點與數(shù)據(jù)中心的通信、警報信息的發(fā)布。 項目的總目標(biāo)和階段目標(biāo)（含預(yù)期知識產(chǎn)權(quán)狀況） （ 1） 項目總目標(biāo)：研發(fā)基于 GNSS 和其他傳感器的山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害自動監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，實時獲取變形信息并預(yù)測出 可降水量，運用專家決策系統(tǒng)對滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報預(yù)警。實現(xiàn)對滑坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與預(yù)警的智能化和實時化，為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與預(yù)警提供一種新的技術(shù)手段。公開發(fā)表相關(guān)論文 35 篇，申請專利 23 項，申請軟件著作權(quán) 3 個。 （ 2）階段目標(biāo)： ①可行性研究：根據(jù)已有的基礎(chǔ)條件和技術(shù)水平對項目方案是否可行進(jìn)行研究； ②方案設(shè)計：對項目方案進(jìn)行總體設(shè)計并做出細(xì)化； ③方案論證：對設(shè)計出的方案進(jìn)行論證，進(jìn)一步完善方案； ④系統(tǒng)開發(fā)：根據(jù)設(shè)計的方案進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)； ⑤示范應(yīng)用：將開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行示范應(yīng)用以驗證系統(tǒng)的可行性，根據(jù)結(jié)果對系統(tǒng)做出完善。 三、 實現(xiàn)項目預(yù)期目標(biāo)所具備的工作基礎(chǔ)和條件 工作基礎(chǔ)（與本項目相關(guān)的研究工作積累和已取得的研究工作成績） 南京信息工程大學(xué)在測繪、 GNSS、 GIS 方面具有很強的學(xué)科優(yōu)勢，在“十一五” 國家科技支撐計劃重點項目 “ 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字調(diào)查技術(shù)開發(fā) ”（ 2022BAJ11B05）的支持下，參與研制了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的 EarthNetGNSS 網(wǎng)絡(luò)增強與綜合應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，并投入到長沙 CORS、天津 CORS、青島 CORS 等工程實際應(yīng)用，取得了巨大的經(jīng)濟效益，這些研究成果將為本項目的順利實施提供強大的技術(shù)支撐和借鑒。 工作條件（包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑，包括利用國家實驗室、國家重點實驗室和部門重點實驗室等研究基地的計劃與落實情況） （ 1）軟硬 件情況：大地測量型 GPS儀器 3套、導(dǎo)航型 GPS接收機 5臺，全站儀1臺，中頻信號采樣器 1臺，開發(fā)了嵌入式系統(tǒng)調(diào)試平臺，建設(shè)了 GPS測試平臺，自主開發(fā)了擁有知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)絡(luò) GPS差分系統(tǒng) EarthNet。 （ 2）實際應(yīng)用檢驗平臺：與江蘇省 CORS中心長期合作， 長期享有 JSCORS各項數(shù)據(jù)資源。 以上各種實驗條件，將為本項目的順利實施提供必須的工作條件和良好的實驗數(shù)據(jù)平臺。 四、 計劃進(jìn)度（總的研究期限、年度計劃進(jìn)度等）與考核指標(biāo) 32 本項目研究期限為 3 年： — 根據(jù)項目建議書的方案設(shè)計出一套可行的系統(tǒng)。 — 對設(shè)計出的系統(tǒng)進(jìn)行完善、細(xì)化。 — 研發(fā)實時處理變形信息系統(tǒng)軟件、實時進(jìn)行降水分析系統(tǒng)軟件以及專家決策預(yù)警系統(tǒng)軟件。 — 對研發(fā)的軟件進(jìn)行測試和完善。 — 選擇研究基地，布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點，安置相應(yīng)接收機及傳感器，為后續(xù)的收集資料工作做準(zhǔn)備。 — 系統(tǒng)地將各個子系統(tǒng)組合成一個整體，建立相關(guān)的通信鏈路。 — 采集相關(guān)數(shù)據(jù)（降水信息、變形信息、巖層信息、溫度、濕度等信息）。 — 對采集的數(shù)據(jù)組建數(shù)據(jù)庫，計算出各項影響因子的閾值。 — 根據(jù)計算出的閾值完善專家決策系統(tǒng)軟件。 — 運行組建好的完整的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，不斷完善系統(tǒng)的不足之處，使之更具有現(xiàn)實性及實用性。 — 總結(jié)研究成果，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，為項目驗收和下一步研究奠定基礎(chǔ)。 — 撰寫驗收報告，準(zhǔn)備驗收。 五、 項目分工 本項目的研究人員有：熊文秀、王苗苗、李寧，指導(dǎo)老師：柯福陽。項目分工情況如下： 柯福陽：本項目研究的總設(shè)計； 熊文秀：負(fù)責(zé)前期的數(shù)據(jù)采集與軟件開發(fā)工作； 王苗苗：負(fù)責(zé)組建系統(tǒng)以及試運行工作； 李寧：負(fù)責(zé)后期系統(tǒng)完善以及研究成果的總結(jié)工作。 33 六、 項目主要研究人員 姓名 單位 性別 年齡 專業(yè) 學(xué)位 職稱 項目中承擔(dān)工作 柯福陽 南京信息工程大學(xué) 男 29 測繪工程 博士 講師 方案總體設(shè)計 熊文秀 南京信息工程大學(xué) 女 21 測繪工程 數(shù)據(jù)采集與軟件設(shè)計 王苗苗 南京信息工程大學(xué) 女 23 測繪工程 系統(tǒng)組建與試運行 李寧 南京信息工程大學(xué) 男 22 測繪工程 系統(tǒng)完善與成果總結(jié) 參考文獻(xiàn) [1] 潘懋，李鐵鋒 .災(zāi)害地質(zhì)學(xué) [M].北京：北京大學(xué)出版社， 2022:137 [2] 周云，李伍平等 .防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué) [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022:133150 [3] 李引擎，王清勤 .防災(zāi)減災(zāi)與應(yīng)急技術(shù) [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022。110 [4] 趙健 .我國泥石流防治措施研究 [J].對策研究， 2022， (14):5053 [5] 楊永毅 .滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)發(fā)展綜述 [J].國外建材科技， 2022， 29(3):8486 [6] 馬力，崔鵬等 .地質(zhì)氣象災(zāi)害 [M].北京：氣象出版社， 2022:7984 [7] 丁金才 .GPS 氣象學(xué)及其應(yīng)用 [M].北京：氣象出版社， 2022:153 [8] 葛秀珍 . 國 外 地 質(zhì) 災(zāi) 害 調(diào) 查 、 監(jiān) 測 、 預(yù) 警 預(yù) 報 [DB/OL]. 2022 [9] 焦明連 .GNSS 氣象探測技術(shù)及其應(yīng)用 [J].測繪科學(xué)， 2022， 33:149150 [10] 余學(xué)祥 . GPS 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理自動化 [M].南京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2022:125 [11] 徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民 .GPS 測量原理及應(yīng)用 [M].武漢：武漢大學(xué)出版社， 2022:1342 [12] 黃丁 發(fā) .GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)與方法 [M].北京：科學(xué)出版社， 2022:112 [13] 丁俊杰，胡昌華 . 連 續(xù) 運 行 基 準(zhǔn) 站 系 統(tǒng) CORS 綜述 [EB/OL]. 2022 [14] 張書余 .地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報基礎(chǔ) [M].北京：氣象出版社 .2022:1320 [15] 李國平，黃丁發(fā) .GPS 氣象學(xué)研究及應(yīng)用的進(jìn)展與前景 [J].氣象科學(xué)， 2022， 25(6):651661 [16] 周勇 .崩、滑、流災(zāi)害的國內(nèi)外現(xiàn)狀 [J].西部探礦工程， 2022， (2):170174 [17] 易慶林，曾懷思，黃海峰 .基于 GPS 監(jiān)測數(shù)據(jù)的某滑坡變形分析 [J].地質(zhì)科學(xué)情報， 2022， 29(6):106109 [18] 黃俊華，陳文森 .連續(xù)運行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用 [M].北京：科學(xué)出版社 .2022:162 [19] Vollath U.， Landau H.， Chen X. M. Network RTK concept and performance. International SympoSium on GPS/ [20] Herbert Landu， Ulrich Vollath， Xiaoming Reference Stations versus Broadcast Solutions in Network RTKAdvantages and Limitations 34 第二屆“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀作品（大學(xué)組） 科幻小文章 北斗問鼎 作者： 池晶琳，許曉琳 指導(dǎo)教師： 劉友文 （閩江學(xué)院地理科學(xué)系 ，福州 閩侯大學(xué)城， 350108） 【摘要】 本文講述了公元 2100 年發(fā)生的北斗問鼎事件， 對未來的北斗系統(tǒng)在各方面的發(fā)展做了大膽的設(shè)想，同時著眼于未來， 反映 了 衛(wèi)星 導(dǎo)航 是未來生活不可缺少的一種信息工具 ，希望能對未來北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展有所幫助。本文 主要介紹了北斗研究員許筱和池矜在參觀博物館時發(fā)現(xiàn)大禹治水時所造九鼎中的冀鼎在抖動，與此同時在福州鼓山腳下出土了兗鼎，并出現(xiàn)了北斗九星與九鼎的預(yù)言：“ 天分九層，地有九州；北斗問鼎，九星齊現(xiàn)；九鼎 重聚 ，福澤華夏。 ” 與此同時，北斗多頻接收器也接收到了兩個關(guān)鍵的未知波段，暗指九鼎和九星有著千絲萬縷的聯(lián)系。半年后，池矜飛往美國研討此事，飛船失事闖入平行空間，但卻意外地發(fā)現(xiàn)了該處的未知載波信號增強并找到了其余七鼎。隨后池矜在許筱和陳文教授的幫助下，通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，繪制出返回路線，并運回了七鼎。當(dāng)九鼎會聚大地時， 一道紫光 ， 豁然而出