北斗高精度定位技术在边坡变形监测中的应用
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势。设计了监测系统的精度试验，分析了系统精度与定位时长的关系，试验结果表明"定位时长为#4 '时"监测系统的 水平方向的精度为# mm左右"完全满足公路高边坡变形监测的精度要求。将北斗云监测系统应用于贵州都安高速某 高边坡变形监测工程中"实现了对该边坡变形的自动化监测。监测结果表明北斗技术完全可以应用于边坡变形监测"对 8V B3 _ f J 0 $;<=" 北斗 系统% 动化% 坡变形 % 精度
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dliW2ay" X'lc' i(a2l8(it'(X'o2(Wioc(iiautomatlon 3iom dataco2(ctlon tomonltoilngi(iu2tdliW2ay.&'( ad\antag(io3p(ldou t(c'no2ogyln monltoilngt'(i2oW(d(3oimatlon comWai(d Xlt' t'(tiadltlona2i2oW(
d(3oimatlon monltoilng ai(ana2y8(d.&'(accuiacy t(ito3t'( monltoilng iyit(m lid(ilgn(d" and t'( i(2atloni'lW ?(tX((n t'(iyit(m accuiacyand t'(Woiltlonlngtlm(liana2y8(d.&'(t(iti(iu2tii'oXt'att'(
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第一作者：李家春& 1968H,男"陕西商洛人,防灾减灾专业"博士 "副教授"从事灾害防治及预警工作研究$ E-mai： c'dlijiac'unS1#6.com通讯作者：宋宗昌& 1993-），男，河南郑州人，土木工程专业，硕士研究生"主要从事防灾减灾研究$ E-mail：m18691854!81S 163.
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大， 高速公 度较大"成 较高，同时会产生大
方 方边坡$公 坡是在人为作用下形成， r R — r & $ c d ，
，保障交通 高效运行 效途径 •坡 3形‘' $
统的边坡监测方法主要是利用全站仪等仪器进
行 ，其受到地形 较大"需 长期人 ，
且易造成人工测量误差等$而利用北斗 坡进行 ， J 4 ; #受地形 0较 # $
化程度高、能够实时动态监测等优点(1) $
贵 高速某高边坡变形监测为工程背
景，用北斗高精度GNSS ，将北斗 与边坡变形 实时 , ryz， 8高“ < 坡变形
监测的效率，同时结合北斗 系统，实现了从数据
采集到结果显示 过 动化$A e * ' ) o
北斗 系统
北斗高精度GNSS 坡的位移变形量进行监， [通过 @G 据实时 到 T
， 据进行处 ，同时生成 报告。该
系统主 据 集、 据 、 据 结果
示 部分， 实现 据采集到数据 再到监
结果 示 过 动化$
1・1北斗卫星导航系统简介
北斗卫星导航系统& BDS)是我国自行研制的、具航系统$2012 $ 12 % 2K 15， 国 北斗 航
地 8 9 { 5 X 位、 航 时
务(2-3)$ 201I年12月27日，我国北斗三 航 :
系统已经 成，开始向 提供导航 (4)$1・2北斗高精度GNSS主 北斗 GNSS ， 主 t
GNSS定位 、 电池板、主机箱三部分组成$
整个GNSS 置在现场 ，水泥墩埋入地下60 cn，露出地面20 cn，可以防止因设备 装 误差，同时 小下雨时雨水
汇集 害$ 装 1所示，最顶 1GNSS 定位 ， 用 U 北斗 定位 $ 下
阳能电池板， 电板下面为主机箱，里面 i蓄电池、北斗定位模块、数据传输模块 据天线等。数
据 模块内置 4GSIM卡，通过与数据 协同作用， 据进行{ $
? A o I i” ?E'/FA [("'6(8'"/ *45'1)*"6#"3'6&'"&6# $#6'("3'#/8#)
北斗 GNSS 作时， '通过定位模块
获取定位数据，然后定位数据通过数据模块 据天利用 4G { ' 到 T $A・D% T
北斗GNSS 据传输至数据汇总站， 后通过 4G ' 方 据 +T 进行 据 $
T U 据， D 据 模GNSS 据进行处 与 ， [ 位移 过 定 结果进行三 ，同时 制 报 ， <
$ 用 r 人 经过 ' ， 通过 O)
手机APP看到各监测点在选 期内 据、变化曲 报告$同时
人员可以根据现场查勘 报告进行修正，避免系统误报
2 ) o >
随着第三代北斗导航系统建设的推进，北斗定位
的精度 提高，目前北斗高精度定位 也 被用
实 据， !到了 定位精度， Z 了利用
北斗 用
北斗高精度位移 用< X &， 实
现了桥梁变形 候、自动化 $ (7)
北斗高精度定位 用于大坝形变 ，
通过对+%K#+" " !F [ VZb X ; J B 3 & Q#0#0 $
X; E‘'}S "lm“ Zb"vt“
北斗大坝形变 $研究表明北斗定位 用于缓慢
变形 研究 成熟" 用于边坡 ±
变形 $相对于传统的变形监测技术，利用北斗高精度变 形 坡变形 J R” !&1 ' $N 度高
与全站仪等传统的测量工具相比"利用北斗进行 vt $ # $w x$ s J fP， vt =， $ ( 3 ( ( ( zE$
& #)监测效率高统 ! OhP， (z E ， /利用
北斗进行边坡位移 实现 内得到一组精确定位 E， v3 坡 变形$
&3) H 定 P
北斗定位所使用的GNSS监测仪不易受到温度# 湿度、 变化 ，不需经 ，基本
达到 •、多年使用 $与统 【量r 相比，利用北斗 坡变形 实现H $ 定 P $
& 4 ) (形 P北斗定位 r ，受(形、 k
较小,且体积小、额定功率低，可使用 电池供电,
不需要较大的空 域， 装和拆除也很方便$&5)~z' < Q
过去我国定位和导航 长期依赖于美国的GOS定位系统,对于国 持续发 生了巨大$ / v, 国 \研<“ 北斗
航系统,同时国家大力推广北斗 航系统在民用& 用$ , 北斗 航 用于
坡 在 ，符合国家北斗 航的发Q$
D * ' ) o 78
3・1北斗卫星导航系统定位误差北斗 航系统 }S\ 5于北斗
航系统的定位误差$根据是否有参照位置,北斗 ！航系统 定位方 N 定位 相 定位$N 定位@] 定位, 定位精度相 较低,
T 方"误差小于 10 m(8), 用于 航&,[ , 坡变形 精度 $ 相 定位\
|利用6 北斗 同时进行定位&# )$其中,放置在被监测地点的北斗监测仪被称为监 站,而 起到 照点作用的北斗 被称 站$这样 效的降低北斗卫星导航系统
定位误差,提高 精度$同时 通过延长相对
定位 时 ,实现 系统 定位$
? C “! 4 ?E'/FC *1(&'6'("'"/
3・C 北斗 系统精度 Z3・C・A ZhZ\ 坡变形 系统 精度,定北斗相 定位 精度 定位时长 系, , 高
坡变形 精度 $由于北斗GNSS掘水平方向精度大于 方向精度,在 坡变形 中,
平方向 据 $ 验只测试
北斗 系统在 平方向 精度$3. 2・C 试验环境
利用北斗相 定位进行精 时,{ 体、 ,同时 定+ )到4
其 北斗 $ 验 站 置在长 大/ 力实验 Gq, 站 置在 i500 m 空 地 , 6 i { ,
通$3・2・3 验方2验通过移$ 站, 利用 M 北斗相
