【正文】 在大范圍的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測方面，逐漸形成大時間尺度以遙感（RS）為主，配合中長距離的GPS監(jiān)測，小時間尺度的監(jiān)測主要以實時自動監(jiān)測手段為主，形成從天上到地面，從面到點的立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)集成為分析和研究各種災(zāi)變信息之間的相互關(guān)系提供技術(shù)支撐。 另外，GIS可以把大壩、滑坡體及其周圍地區(qū)的地形、地貌、地物、變形測量點等信息放置到電子地形圖上。 隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，GIS已不單是簡單的地圖工具，它通過科學(xué)的手段將現(xiàn)實空間世界轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，通過這些數(shù)學(xué)模型的分析計算并結(jié)合各專業(yè)知識進行創(chuàng)造性分析來解決問題。 LIDAR技術(shù)的應(yīng)用 飛機搭載型簡稱為機載型，飛機以小型飛機或直升機搭載為主。 DInSAR監(jiān)測技術(shù)具有全天候、無接觸、低成本等特點，可以在大面積范圍內(nèi)（100km100km）監(jiān)測地面的微小形變，不需要測量人員進入災(zāi)害地區(qū)，而且DInSAR一幅圖像就可以提供控制空間分辨率達5m20m的1萬平方公里的地表形變數(shù)據(jù)，具有其它大地測量方法所不能比擬的優(yōu)勢。通過合成孔徑雷達，探測目標物的后向散射系數(shù)特征，通過雙天線系統(tǒng)或重復(fù)軌道法可以由相位和振幅觀測值實現(xiàn)干涉雷達測量。利用GPS數(shù)據(jù)的高采樣率，可用于高聳建筑物的風(fēng)振監(jiān)測、橋梁的振動監(jiān)測，尤其是5公里以上特長橋梁。目前，我國利用GPS已建立中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)。 空間對地觀測監(jiān)測技術(shù)，是利用衛(wèi)星或飛機上的測量傳感器實現(xiàn)對地面進行沉降或位移監(jiān)測的技術(shù)。 近些年，作為高速通訊線纜的光纖，利用光在光纖中的反射及干涉原理，開始開發(fā)出各種各樣的光纖傳感器，這里包括多種用于監(jiān)測形變的傳感器。變形監(jiān)測的最終結(jié)果是要進行相應(yīng)的應(yīng)力及應(yīng)變分析，這里的分析是基于整體監(jiān)測對象模型的，和傳統(tǒng)的基于變形點的以點代面的分析方式存在較大差異，所以，有必要對基于三維監(jiān)測對象模型的變形分析理論及方法進行相應(yīng)研究。 （2）要研究監(jiān)測對象三維模型的建立和模型的匹配。已開始在橋梁、文物、滑坡體、泥石流、火山等領(lǐng)域快速面監(jiān)測中進行應(yīng)用。根據(jù)承載平臺不同，激光掃描技術(shù)又分機載、車載、站載三維激光掃描，其中車載型和站載型屬于地面三維激光掃描。 多臺網(wǎng)絡(luò)模式是將多臺測量機器人和多臺或一臺計算機通過網(wǎng)絡(luò)、通訊供電電纜連接起來，組成監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。特別適用于小區(qū)域(約1km2內(nèi))，需實時自動化監(jiān)測的變形體的測量。 移動式監(jiān)測方式：利用短通訊電纜（1—2米）將便攜計算機與全站儀連接，由便攜機自動控制全站儀進行測量；或者直接將控制軟件安裝在自動全站儀內(nèi)部，控制全站儀測量。 在地面上設(shè)站，測量變形體的變化，通稱地面觀測監(jiān)測技術(shù)，主要以經(jīng)緯儀、全站儀、引張線、激光掃描儀、攝影測量等技術(shù)為主。以測斜儀、分層沉降儀、光纖傳感器等為代表的地下觀測監(jiān)測技術(shù)，已實現(xiàn)數(shù)字化、自動化。系統(tǒng)設(shè)計方面既考慮了監(jiān)測功能及精度需要，也兼顧了工程投資的經(jīng)濟性。項目實施本項目自 2009 年 8 月 10 日起正式進入實施階段，整個實施過程分為前期的現(xiàn)場踏勘、測試階段和中期的建站、安裝、調(diào)試、聯(lián)測階段以及后期的試運行、運行階段。整個系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其運行流程如下圖所示： 設(shè)備選型設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)整體目標及技術(shù)指標的要求，我們對系統(tǒng)中的主要儀器設(shè)備進行如下選型：一、主要硬件采用 AT1200 型專業(yè)大地測量型單頻 GPS 天線及中海達VNet3 專業(yè)分體式 GPS 接收機，能有效接收現(xiàn)有 GPS 衛(wèi)星信號，其靜態(tài)定位精度為平面 、垂直 ，完全滿足系統(tǒng)要求。 功能模塊設(shè)計本系統(tǒng)主要功能模塊分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測分析、曲線生成、系統(tǒng)管理、用戶管理、數(shù)據(jù)管理、報表管理、信息發(fā)布等。適用范圍：滑坡監(jiān)測、大壩監(jiān)測、礦山監(jiān)測、橋梁監(jiān)控，大型永久性監(jiān)測網(wǎng)。分體網(wǎng)絡(luò)型 2系統(tǒng)配置：VNet6 精密監(jiān)測型衛(wèi)星接收主機 + 扼流圈天線 + GPRS數(shù)據(jù)傳輸（或網(wǎng)絡(luò)光纖）+ 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實時監(jiān)測軟件。適用范圍：滑坡監(jiān)測、大壩監(jiān)測、礦山監(jiān)測、橋梁監(jiān)控，大型永久性監(jiān)測網(wǎng)。分體網(wǎng)絡(luò)型 1系統(tǒng)配置：VNet3 精密監(jiān)測型衛(wèi)星接收主機+專業(yè)大地測量型天線+網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實時監(jiān)測軟件。中海達高精度變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)方案設(shè)計的主要內(nèi)容有：■ 工程條件分析■ 總體目標設(shè)計■ 功能模塊設(shè)計■ 監(jiān)測系統(tǒng)布置■ 技術(shù)指標設(shè)計■ 設(shè)備選型設(shè)計■ 系統(tǒng)可行性分析■ 系統(tǒng)經(jīng)濟性分析■ 工程實施計劃典型方案定期經(jīng)濟型系統(tǒng)配置：8200N 型一體式智能靜態(tài)衛(wèi)星接收主機 + 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實時監(jiān)測軟件。軟件界面清晰、功能強大、可擴展性強，還可根據(jù)用戶實際需要進行定制開發(fā)。(+1x106D)數(shù)據(jù)更新率：10HzHD8200N 型一體式智能靜態(tài)接收機HD8200N 型一體式智能靜態(tài)接收機是中海達十年 GNSS 技術(shù)積累和上萬客戶應(yīng)用體驗的經(jīng)典之作?！?穩(wěn)定低功耗的嵌入式 ARM 系統(tǒng)■ 開放穩(wěn)定的 Linux 操作系統(tǒng)■ 支持所有 GNSS 信號接收■ 高精度測量技術(shù)■ 高速的數(shù)據(jù)更新率■ 六種數(shù)據(jù)傳輸模式■ 海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)流傳輸■ 方便的網(wǎng)絡(luò)遠程訪問■ 寬電壓多模式供電VNet6靜態(tài)精度：平面：177。分析預(yù)警系統(tǒng)：中海達監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理能力非常強大，分析角度多、手段豐富，能計算三維位移分量及各向變形速率，自動生成變形歷時曲線、變形分布圖和多因素相關(guān)圖；能根據(jù)實地地形數(shù)據(jù)生成三維仿真圖形，并生成變形場等高圖和漸變色譜圖以及變形場任意剖面圖；能綜合其他監(jiān)測數(shù)據(jù)進行初步分析與簡單評價；能根據(jù)預(yù)設(shè)警界值進行風(fēng)險斷別，實時以短信或屏顯等形式進行多渠道狀態(tài)信息發(fā)布，緊急狀態(tài)還能適時多渠道多形式進行預(yù)警信息播報（發(fā)布渠道包括運行技術(shù)人員、單位領(lǐng)導(dǎo)、上級管理部門信息中心等，形式包括短信、語音電話、警報聲音、大屏幕顯示等）。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由基準站、監(jiān)測站以及包括野外電源和防雷系統(tǒng)組成的保障支持系統(tǒng)組成?！?自動化程度高，可以完全實現(xiàn)遠程監(jiān)測、遠程控制、遠程數(shù)據(jù)下載與共享，方便實現(xiàn)預(yù)警信息發(fā)布?！?定位精度高，即使在極短基線條件下其相對定位精度仍可達1106。中海達高精度變形監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)成熟、穩(wěn)定經(jīng)濟，目前已成功應(yīng)用于滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、礦山邊坡變形監(jiān)測、尾礦壩變形監(jiān)測、礦山采空區(qū)沉陷監(jiān)測、水庫大壩變形監(jiān)測、堤防渠道變形監(jiān)測、深基坑及周 邊影響區(qū)變形監(jiān)測、大型橋梁健康監(jiān)測、高層建筑及大型場館健康監(jiān)測等領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。變形監(jiān)測系統(tǒng)作為相關(guān)管理部門災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的一個分支，其監(jiān)測成果為領(lǐng)導(dǎo)人做出正確決策提供有力依據(jù)，同時提高管理部門處理突發(fā)事件的能力，為減輕災(zāi)害對人民生命和財產(chǎn)安全造成的重大損失有著重要的意義。如果其中一個參考站出現(xiàn)通訊故障，另外一個參考站可作為備份對任何基線組合進行處理。鑒于以上情況，我們可以選擇雙星系統(tǒng)（GPS+GLONASS）的接收機進行監(jiān)測，它有效解決了GPS在遮擋情況比較嚴重的情況下出現(xiàn)觀測衛(wèi)星較少，每顆衛(wèi)星連續(xù)的時間短，導(dǎo)致整周模糊度無法固定。數(shù)據(jù)庫采用安全可靠的MSSQL2005，實時保存解算成果，方便用戶查詢數(shù)據(jù)，并具有用戶權(quán)限管理,只有最高權(quán)限用戶方可對數(shù)據(jù)進編輯及修改。 （3）系統(tǒng)可靠性 RTK通常應(yīng)用于測量、高精度導(dǎo)航等，對于RTK接收機而言，如GPS信號發(fā)生失鎖，那么接收機需要重新初始化，求解整周模糊度，從而造成短時間隔內(nèi)不能正常輸出厘米級定位解。SMOS特點 （1）算法先進，精度更高 較傳統(tǒng)RTK算法，SMOS有如下特點： SMOS采用同時刻（在1微秒之內(nèi)）的GPS原始觀測值進行差分解算；而RTK方法不需要差分改正數(shù)和流動站的觀測數(shù)據(jù)保持同步，一般的參考站接收機差分改正數(shù)廣播更新率為1Hz，因此，在特別情況下，流動站能允許1分鐘之前的差分改正數(shù)參與解算； SMOS可以采用擴展的動態(tài)非線性Kalman濾波算法進行差分解算。防雷設(shè)備也起到至關(guān)重要的作用，一般的設(shè)備安裝在野外，雷擊對電源電路，GPS接收機內(nèi)部電路，通訊電路等破壞比較嚴重，雷雨過后需要更換大量的電源板、通訊模塊等，因此防雷設(shè)備是非常重要的。應(yīng)該說控制中心是整個系統(tǒng)的心臟，它的結(jié)構(gòu)與性能也會直接影響整個系統(tǒng)的運行與可靠性。可以根據(jù)現(xiàn)場情況確定最佳的通訊方式。一般的監(jiān)測點的分布范圍從幾百米到幾公里遠，WIFI通訊技術(shù)從性能、帶寬、傳輸距離是比較適用于監(jiān)測系統(tǒng)的。帶寬寬，傳輸距離較遠，傳輸速度不受距離的限制，傳輸介質(zhì)物理性能穩(wěn)定，不受電磁干擾，因此光纜在監(jiān)測工程項目中得到廣泛的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞娇梢苑譃閮深悾? 1)有線通訊。四個子系統(tǒng)形成一個有機的整體，前端數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)跟蹤GPS衛(wèi)星并實時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心，控制中心軟件對數(shù)據(jù)處理并分析，實時監(jiān)測變形體的位移情況。如今南方測繪已經(jīng)在全國范圍內(nèi)建了超過500個CORS基站，NRS技術(shù)也已經(jīng)被批準列入國家“863計劃”。 在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，GPS衛(wèi)星定位、導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機技術(shù)相結(jié)合，在空間定位技術(shù)方面引起了革命性的變化，大大拓寬了它的應(yīng)用范圍。南方測繪變形監(jiān)測系統(tǒng)（SMOS）解決方案 引言 變形監(jiān)測是為了監(jiān)視變形體點位移動狀況而進行長期、重復(fù)的測量工作，其關(guān)鍵在于提取變形敏感部位和各觀測周期的變形點的形變信息，對提取的變形信息進行分析、解釋，按照一定的數(shù)學(xué)模型進行合理的預(yù)測及預(yù)警。 超過保修期的維修承諾對超過保修期的設(shè)備,廠家提供維修或提供相應(yīng)的維修備件,收費僅限于基本材料費及相應(yīng)雜費。 技術(shù)服務(wù)承諾乙方為甲方提供每周７天，每天24小時電話服務(wù)和EMAIL咨詢服務(wù)；對于系統(tǒng)產(chǎn)生的任何問題，我公司承諾響應(yīng)時間為4小時，24小時內(nèi)解答客戶疑問。3）設(shè)備維護、操作等。 專業(yè)軟件免費升級承諾用戶享有終生免費軟件升級權(quán)利，軟件升級指廠方為改進和完善產(chǎn)品的系統(tǒng)和操作而進行的版本升級。 免費保修承諾所有產(chǎn)品保修期為兩年。GPSensor軟件運行在數(shù)據(jù)中心的計算機上，整個計算功能可以設(shè)計成冗余模式，增加系統(tǒng)的可靠性，而RTK方法不能實現(xiàn)類似的功能。GPSensor方式下的數(shù)據(jù)傳輸由圖可見，在GPSensor方式下，流動站的原始數(shù)據(jù)僅需要一次串口數(shù)據(jù)通訊和一次網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，就可以到達數(shù)據(jù)中心，參考站可以直接與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器相連。3)u1)實時顯示各監(jiān)測點的點位信息18) 第三方軟件接口，用COM組件的方式實現(xiàn)，可實現(xiàn)遠程查詢、管理、報警； 16)衛(wèi)星數(shù)據(jù)衛(wèi)星顆數(shù)；每顆衛(wèi)星的坐標；每顆衛(wèi)星的信噪比；每顆衛(wèi)星的仰角；基線解信息基線向量；基線誤差（中誤差和相對誤差）；比率值；協(xié)方差陣。 實時的數(shù)據(jù)采集的延遲不大于1秒。11) 原始數(shù)據(jù)、解算結(jié)果的自動保存功能，可根據(jù)用戶需求進行設(shè)置；8) 輸入接口協(xié)議：RS23CAN、TCP/IP；5) 基本功能和指標1)可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)發(fā)送和反向控制和服務(wù)器事件響應(yīng)另外軟件還提供了一個遠程組件，方便用戶的二次開發(fā)。 經(jīng)濟性：應(yīng)盡可能力求功能好而成本低；6) 系統(tǒng)設(shè)置立足實用性原則第一，兼顧考慮科學(xué)試驗和設(shè)計驗證等方面因素；3)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ 10—89建設(shè)部