Analysis of GNSS landslide geological hazard monitoring data processing strategy based on CORS reference station
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摘要: 为充分发挥连续运行参考站(CORS)基准站在滑坡地质灾害监测领域的资源优势,分析了基于CORS基准站的变形监测数据处理策略,评估了观测值类型、解算时长、基线长度对监测精度的影响,给出了CORS基准站作为监测基准时可覆盖的范围,为推动CORS在变形监测的深度应用提供了重要的数据支撑.
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关键词:
- 全球卫星导航系统(GNSS) /
- 连续运行参考站(CORS) /
- 基准站 /
- 滑坡 /
- 变形监测
Abstract: In order to give full play to the resource advantages of continuously operating reference stations (CORS) in the field of landslide geological hazard monitoring, the deformation monitoring data processing strategy based on CORS reference station is analyzed, the effects of observation value type, calculation time and baseline length on monitoring accuracy are evaluated, and the coverage of CORS reference station as monitoring reference is given, It provides important data support for promoting the in-depth application of CORS in deformation monitoring. -
表 1 数据来源概况
基线名 基线长度/km 基准站 监测站 观测时间 DIJI-JCDJ 1.1 DIJI JCDJ 2020-08-01—08-31 ROCH-JCRC 2.0 ROCH JCRC 2020-05-01—05-31 WAZH-JCWZ 6.4 WAZH JCWZ 2020-05-01—05-31 BISH-JCBS 8.0 BISH JCBS 2020-05-01—05-31 LIJI-BEBE 12.9 LIJI BEBE 2020-12-01—12-31 表 2 基线解算方案
方案 解算时长/h 基线解类型 方案1 1 L1L2 方案2 1 LC 方案3 2 L1L2 方案4 2 LC 方案5 4 L1L2 方案6 4 LC 方案7 6 L1L2 方案8 6 LC 表 3 监测精度统计表
基线长度/km 方向 监测精度/mm 1 h解 2 h解 4 h解 6 h解 12 h解 24 h解 L1L2 LC L1L2 LC L1L2 LC L1L2 LC L1L2 LC L1L2 LC 1.1 N 2.1 3.9 1.7 2.0 1.4 1.5 1.2 1.6 - - - - E 1.9 4.9 1.5 2.1 1.3 1.8 1.2 1.6 - - - - U 4.6 11.3 3.8 5.0 3.1 4.3 3.2 3.8 - - - - L 1.9 3.9 1.5 2.0 1.4 1.8 1.2 1.7 - - - - 数据有效率/% 98.9 98.9 98.1 93.6 97.5 96.9 97.3 92.8 - - - - 2.0 N 2.1 6.3 1.7 4.4 1.5 3.2 1.2 2.7 - - - - E 2.3 5.8 1.9 4.7 1.5 4.5 1.2 4.6 - - - - U 8.9 22 6.5 14.1 5.3 11.0 4.8 10.5 - - - - L 2.3 5.5 1.9 4.4 1.6 4.0 1.2 4.1 - - - - 数据有效率/% 96.8 59.1 97.2 86.4 97.8 95.0 97.5 97.5 - - - - 6.4 N 5.9 9.6 4.2 4.8 3.0 3.0 2.2 2.5 - - - - E 5.8 7.8 4.6 5.9 3.3 3.8 2.9 3.0 - - - - U 20.7 22.3 15.8 17.5 11.2 16.1 9.5 13.9 - - - - L 6.0 8.3 4.8 6.0 3.5 3.6 3.1 2.5 - - - - 数据有效率/% 85.9 31.9 96.5 87.9 95.9 98.2 100 99.1 - - - - 8.0 N 6.6 5.7 4.8 3.8 4.6 2.8 4.0 2.0 - - - - E 5.6 5.6 4.1 3.8 2.8 2.6 2.6 1.6 - - - - U 18.8 20.4 15.3 16.5 13.6 12.8 12.8 9.9 - - - - L 6.5 6.2 4.7 4.0 4.6 3.0 3.9 1.9 - - - - 数据有效率/% 81.1 49.5 89.8 90.3 92.8 96.1 95.1 96.7 - - - - 12.9 N 6.9 14.4 7.7 7.7 6.6 5.3 7.6 4.2 15.6 6.6 5.6 2.2 E 5.2 9.9 5.0 8.1 5.2 5.5 4.3 5.2 8.5 7.2 2.9 1.6 U 20.4 26.2 22.6 25.4 21.9 22.6 24.5 17.3 28.6 20.1 9.3 7.6 L 6.1 12.1 6.7 8.1 6.7 6.5 6.5 5.2 15.4 7.7 5.6 2.1 数据有效率/% 53.4 15.3 51.5 49.3 44.5 56.7 44.0 61.1 54.5 80.0 93.1 96.5 表 4 CORS基准站在滑坡监测领域适用性建议
《重庆市地质灾害专业监测技术要求(试行)》对滑坡监测的要求 成果适用性建议 滑坡类型 监测
等级水平位移点中误差/mm 自动化(一般)监测频率 CORS基准站作为监测基准时可覆盖的半径/km 岩质滑坡 一级 3 旱季1~2 h;
雨季2~3 h≤1 二级 4 ≤1 三级 6 ≤8 土质滑坡 一级 4 ≤1 二级 6 ≤1 三级 12 ≤8~12 -
[1] 慕仁海, 常春涛, 党亚民, 等. GAMIT10.71解算GNSS长基线精度分析[J]. 全球定位系统, 2020, 45(5): 14-19. [2] 岳聪. 基于GNSS技术的黄土滑坡变形监测数据分析及预测方法研究[D]. 西安: 长安大学, 2020. [3] 黄玲. 北斗/GNSS高精度测量数据解算自动化关键技术研究与应用[D]. 北京: 北京工业大学, 2020. [4] 姜卫平, 刘鸿飞, 刘万科, 等. 西龙池上水库GPS变形监测系统研究及实现[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2012, 37(8): 949-952. [5] 姜卫平. 卫星导航定位基准站网的发展现状、机遇与挑战[J]. 测绘学报, 2017, 46(10): 1379-1388. DOI: 10.11947/j.AGCS.2017.20170424 [6] 王伟, 党亚民, 章传银, 等. CORS网和GNSS技术在地面变形监测中的应用—以浙江东南部为例[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2021, 32(2): 73-77. [7] 付晨, 郭润志, 王建西. GNSS技术在地质灾害安全监测预警系统中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2021, 44(6): 151-154. DOI: 10.3969/j.issn.1672-5867.2021.06.042 [8] 黄永帅, 史俊波, 欧阳晨皓, 等. 千寻北斗地基增强系统在滑坡监测的应用[J]. 测绘通报, 2019(S2): 154-156,160. [9] 刘新华, 尚俊娜, 施浒立. 基于GNSS-RTK技术的双层滑坡监测系统设计与实现[J]. 电子技术应用, 2020, 46(11): 1-7. [10] 邓兴升, 孙虹虹, 唐安雷, 等. CORS-RTK远程变形监测适用性分析[J]. 长沙理工大学学报, 2014, 11(3): 48-51,64. [11] 赵文祎. 《地质灾害专群结合监测预警技术指南(试行)》与《地质灾害监测通讯技术要求》获批发布[EB/OL]. (2020-04-28)[2021-10-10]. 中国地质调查局. https://www.cgs.gov.cn/gzdt/zsdw/202004/t20200428_632643.html [12] 刘邢巍, 肖勇, 吴寒, 等. 基于北斗的重庆市现代测绘基准数据综合服务平台研究与构建[C]//卫星导航定位与北斗系统应用, 2016 . [13] HERRING T A, KING R W, MCCLUSKY S C. Document for the GAMIT analysis software release10.3[C]//Massachassetts Institute of Technology, 2008. [14] 杨登科, 安向东. 基于GAMIT的GPS基线解类型分析[J]. 测绘地理信息, 2016, 41(5): 25-28. [15] 张双成, 曹海洋, 高涵, 等. 基于GAMIT的GPS短基线解类型分析及应用[J]. 测绘通报, 2011(10): 27-29. [16] 刘经南, 葛茂荣. 92中国GPS会战(A级网)数据处理分析[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 1995, 20(1): 40-45. [17] 重庆市地质灾害防治中心 《重庆市地质灾害专业监测技术要求(试行)》[S]. 重庆: 原重庆市国土资源和房屋管理局.