【技术实现步骤摘要】
一种基于GNSS的滑坡监测系统及方法
[0001]本专利技术涉及滑坡监测
，特别是一种基于GNSS的滑坡监测系统及方法。
技术介绍
[0002]我国国土面积广大，部分地区尤其是西南地区多高山险峰，地质灾害频繁发生，其中滑坡灾害发生的占比最大，每年造成大量的财产损失和人员伤亡，针对地质滑坡灾害的预警十分必要。
[0003]目前，针对滑坡的监测主要通过滑坡体位移测量的方式，并结合地质信息来判断滑坡体的状态，并由此来识别是否发生了滑坡。针对滑坡体位移的测量仪器主要有全站仪和位移器等，根据滑坡体的形变来判断滑坡体的稳定性。由于滑坡发生的地区多为山区丘陵地带，这些需要人工操作的方式就显现出成本高和安全性差的缺点，并且难以对所有区域进行实时的监测。针对这种情况，就需要一种高精度、低成本、全天候的监测方式。
[0004]随着全球卫星导航系统(GNSS)的出现，为滑坡监测提供了良好的解决方案，GNSS中的载波相位差分的方式在理想情况下具有毫米级的精度，完全能够满足检测需要。并且可以进行全天候监测，一次布设后只需要定期人...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于GNSS的滑坡监测系统，其特征在于，包括：GNSS接收机，用于采集GNSS信号并对采集的原始GNSS信号数据进行打包后实时发送到云端服务器；网络传输模块，用于GNSS接收机通过网络连接到云端服务器；云端服务器，用于对原始GNSS信号数据进行解算，得到GNSS接收机实时的位置坐标。2.一种基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、GNSS接收机采集GNSS信号并对采集的原始GNSS信号数据进行打包后通过网络传输模块实时发送到云端服务器；S2、云端服务器对原始GNSS信号数据进行读取，包括导航文件、观测文件、气象文件，对读取到的信息进行提取，获得解算所需要的参数；S3、对数据进行预处理；S4、根据预处理获得的参数对卫星位置进行解算，并根据卫星的位置对卫星进行选取，以获取最佳的精度因子；S5、在选定了卫星后，构成观测方程，先与基准站的观测方程差分构成单差方程，再与上一时刻的单差方程进行差分构成双差方程；S6、对双差观测方程进行误差修正，然后对其线性化处理，再通过最小二乘法求解获得位置参数；S7、对位置参数进行卡尔曼滤波后在界面上实时显示，并将数据进行存储。3.根据权利要求2所述的基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，所述步骤S3中数据预处理包括：S31、检查观测文件的数据完整性；S32、探测载波相位测量值是否存在周跳，如果是则返回S1，否则进行S33；S33、探测载波相位测量值是否存在粗差。4.根据权利要求2所述的基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，所述步骤S4中卫星选取过程为：S41、首先对于观测文件中单历元内探测到的所有卫星在导航文件中进行搜索，选取高度角最高、次高、最低的卫星作为前三颗卫星；S42、以高度角最低的卫星的方位角作为基础，在其基础上加上或减去90
°
作为判断的依据；S43、计算余下全部卫星的方位角与90
°
依据之间的差值β
j
，j为卫星号；S44、选择β
j
中最小值对应的卫星j作为第4颗卫星；S45、在高度角最低卫星的方位角上依次增加180
°
、270
°
，重复步骤S43和S44的依次选出其余卫星。5.根据权利要求3所述的基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，所述步骤S32中探测载波相位测量值是否存在周跳的方法为：通过三个频率观测值之间的线性组合用于探测周跳，其方程如下：通过三个频率观测值之间的线性组合用于探测周跳，其方程如下：
式中l、m、n是组合系数；L
lmn
为三频组合后的伪距；δN
lmn
是三频组合历元间求差的模糊度；σ
lmn
是三频组合后模糊度方差；λ为信号波长；为相位值，σ为原始载波相位观测噪声，一般取0.002m，计算组合后的前后历元三频模糊度及其方差，根据|δN
lmn
|＞l
·
σ
lmn
判断是否发生周跳，如果满足则证明该历元发生了周跳。6.根据权利要求1所述的基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，所述步骤S5中构成的双差方程为：式中：为相位双差；f为信号频率，c为光速；Δρ
pqij
为伪距双差；ΔN
pqij
为整周模糊度双差，V
ion
为电离层误差；V
trop
为对流层误差，从该式中看到消除了钟差，但其中仍包含电离层误差、对流层误差和整周模糊度。7.根据权利要求6所述的基于GNSS的滑坡监测方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：电离层误差使用Klobuchar模型进行修正：其中I
rs
【专利技术属性】
技术研发人员：仲志成，赵欧阳，郭健，陈晨，
申请(专利权)人：四川虹端智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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