[发明专利]一种基于RTK技术的双层滑坡监测系统及方法

说明书

本发明为一种基于RTK技术的双层滑坡监测系统及方法，系统包括：基准站、观测站和后台服务器，基准站和观测站设置在滑坡监测区内并接收导航定位卫星信号，基准站和观测站均设置有卫星数据处理模块和通信模块，基准站还与后台服务器相互通信，观测站围绕基准站设置。方法包括：接收卫星信号；进行基线解算；后台服务器根据基线解算结果判断是否发出滑坡预警信息。本发明的优点是：采用双层基线解算，将点型观测变为面型观测，提高了滑坡监测的准确度，避免了基准站和观测站同时偏移导致基线长度不变的漏警问题；观测站内主节点与辅节点间基线长度可调，使得系统可以适应复杂的滑坡情况；采用RTK技术，实现了高精度实时自动监测。

技术领域

本发明属于工程地质灾害防治领域，尤其涉及一种基于RTK技术的双层滑坡监测系统及方法。

背景技术

滑坡等地质灾害所带来的损失呈增长趋势，对人民的生命和财产安全产生了严重的威胁。据统计，世界各类地质灾害造成的损失平均每年约有1500亿美元，近80年来死于地质灾害的人数已经超过1000万。因此对于滑坡监测的研究近年来在不断深入开展。

基于3S技术和地面变形监测台网建立了三峡库区滑坡监测系统，并通过GPS等空间技术获得滑坡形变区域分布状况，但由于在测量中直接使用基准点不方便或不合理，引入了工作点，在一定程度上增加了系统的复杂度。基于GIS技术进行滑坡分析，提出了切实可行的复杂滑坡分析模型和技术，给出了表现预测结果的直观的可视化的手段，但由于模型的通用性不强，不同的人预测结果具有很大差异，从而导致普适性不高。

现有对滑坡监测系统的研究多是对数据传输方式和监测方式的改进，对监测系统模型的优化还很欠缺，并且现有的滑坡检测系统只能告知该区域发生了滑坡，并不能起到预警，因此对滑坡区域的实时动态监测提出了考验。

发明内容

本发明主要解决了现有的滑坡监测方案普适性差，复杂度高，无法起到预警作用的问题，提供了一种能够实现高精度实时自动监测，并解决了基准站和观测站同时偏移导致基线长度不变的漏警问题的基于RTK技术的双层滑坡监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种基于RTK技术的双层滑坡监测系统，包括基准站、观测站和后台服务器，所述基准站和观测站设置在滑坡监测区内并接收导航定位卫星信号，所述基准站和观测站均设置有用于处理卫星数据的卫星数据处理模块和用于基准站和观测站之间通信的通信模块，所述基准站还与后台服务器相互通信，所述观测站围绕基准站设置。

基准站接收观测站发出的定位数据，基准站根据其自身及观测站的定位数据进行形变测量即基线长度解算后将基线长度解算结果发送给后台服务器，后台服务器根据基线长度解算结果进行预警。通过RTK(Real-time kinematic，实时动态)载波相位差分技术实现基准站、观测站主节点和观测站辅节点的实时动态定位，为滑坡的高精度实时自动监测提供数据基础。

作为上述方案的一种优选方案，所述观测站包括一个主节点和多个辅节点，所述辅节点设有辅卫星信号接收模块和与主节点通信的辅通信模块，所述主节点设有主卫星信号接收模块和主通信模块，所述辅节点围绕主节点设置。辅通信模块将辅卫星信号接收模块接收的信息发送给主通信模块，主节点进行基线解算并通过主通信模块将基线解算信息发送给基准站；观测站内主节点与辅节点间基线长度可调，使得该系统可以适应复杂的滑坡情况。

作为上述方案的一种优选方案，所述服务器包括参数设置模块、采集存储模块、数据及曲线显示模块和预警及报警模块，后台服务器将基准站发出的数据存储到采集存储模块中并进行处理分析，通过数据及曲线显示模块显示滑坡区域状况，同时根据参数设置模块中预设的阈值及数据处理分析结果判断是否通过预警及报警模块发出滑坡预警信息。采集存储主要包括将传来的多个天线间的基线数据放入后台服务器的既定位置，从而实现基线数据与实际测试区域的一一对应。数据及曲线显示可以直观地看出各基线长度变化趋势。