邊坡安全監測系統支持高精度、中長基線解算、多系統聯合解算、 GNSS各頻率組合自動搜索解算，建立起邊坡位移變化數據庫，可為 分析邊坡的變形趨勢提供客觀、精準的數據依據，為人民的生命、財產安全 保駕護航。

中國北斗衛星導航系統（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中國自行研制的全球衛星導航系統。是繼美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統（GLONASS）之后第三個成熟的衛星導航系統。

作為一種空間數據獲取方法，衛星定位是現代測繪學科的代表技術之一。以GPS為代表的GNSS測量技術出現后，隨即在變形監測領域得到了嘗試和應用。

我國地質和地理環境復雜，氣候條件時空差異大，地質災害種類多、分布廣、危害大，是世界上地質災害嚴重的國家之一。為實現地質災害防治管理的科學化、信息化、標準化和可視化，為防災減災決策提供科學依據，為地質災害防治工作質量、效率和管理水平的提高奠定基礎，北京創宇星通有限公司充分利用當前物聯網技術、智能傳感技術、云計算技術、嵌入式技術、通信和多媒體信息技術，自主研發設備和應用軟件系統為核心，面向省、市、縣國土資源部門提供一套可靠、實用、專業的地質災害監測與預警系統解決方案。

設計原則

本系統應用北斗、GPS 實時監測技術對邊坡變形進行監測并作精密解算，從而使水平位移和垂直位移量達到毫米級乃至亞毫米級精度。系統整體設計、關鍵部件研發、軟件設計和系統整體測試方案均以此目標為核心，并綜合考量系統穩定性、可靠性、易用性以及環境適應性。軟件設計可充分滿足實時數據處理要求，并達到標稱精度。

圖2.1 總體設計

本系統由數據采集、數據傳輸、數據處理與分析3大部分組成。數據采集為自主研發的北斗、GPS多模多頻GNSS高精度監測型接收機（Mos-L300），數據傳輸采用無線通訊方式，數據處理與分析為自主研發的高精度實時變形監測系統監測軟件（QGMOSV1.0）。

監測軟件可提供實時解以及準實時解等多種解算模式，每個監測點可同時輸出實時解和3 hour、24 hour等準實時解，滿足數據分析中對探測精度和穩定性等指標的要求。

1. 系統遵循科學可靠、結構合理、功能完善、經濟適用的原則；

2. 緊密結合GNSS系統有關國家規范以及各行業規范，實現理論研究與工程實踐的統一；

3. 采用目前國際上GNSS算法研究方面較先進的理論成果，提高數據處理方法的效率和精度，并保證監測系統精度滿足應用需求；

4. 實現數據采集、處理、分析、輸出、存儲、報警全過程的自動化，可實現長期無人值守連續自動運行監測；

5. 系統通信網絡及接口符合工程設計總體規劃，便于擴展維護；系統功能豐富，可滿足不同領域用戶需求；

6. 人性化操作設計，保證軟件操作的便捷及穩定。

邊坡表面變形北斗監測系統控制點包括兩類：基準站和監測站。一般根據現有資料以及以往的建設經驗進行布點設計。觀測測站對于接收衛星信號的能力與測站周圍的觀測環境有較大關系，監測精度與觀測時長息息相關。所以，在點位選擇過程中，應綜合考慮觀測環境等因素，選擇合適的環境與相應的設備。

圖4.1 基準站

 圖4.2 監測站

數據的采集

理論上邊坡在短期的時間內的水平方向和垂直方向位移量為0，采用這種方法來測試北斗監測系統的穩定性，采用北斗變形監測系統某一監測點的數據進行穩定性分析，監測的數據為自定義站心坐標系，設定一段時間觀測，主要分析內容為24小時解，3小時解，實時解。下面為采用實際項目監測點的數據分析。

圖7.1 軟件界面

數據分析

使用監測站前三天數據建立起始坐標基準點，第四天、第五天、第六天與前三天起始坐標進行比較，其24hour輸出的位移量觀測坐標水平變化小于1mm，垂直方向小于2mm。

分析結論

由采集數據分析得出結論為：以前三天數據為平均值做為監測點起始坐標，將后三天的數據與之比較，水平方向坐標變化范圍為0.385mm，小于1mm，垂直方向坐標變化范圍為-0.840mm，小于2mm，滿足設計要求，達到亞毫米級別。

結論

通過多個項目表面變形北斗監測系統試驗，以及對設備自身、安裝布設、電纜連接、系統采集等多方面進行考核，系統總體指標已達到國內外同等水平，系統的穩定性，可靠性優于國內同類水平。