北斗和GPS双系统在灾害监测中的有效应用杜怡萱

北斗和GPS双系统在灾害监测中的有效应用杜怡萱
发布时间：2023-05-15T10:11:35.929Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：杜怡萱
[导读] 我国国土广袤，南北方地区的地理条件以及地质环境差异性极大，也是世界上地质灾害最为频繁的国家之一中国电子科技集团公司第二十研究所陕西西安 710068
摘要：我国国土广袤，南北方地区的地理条件以及地质环境差异性极大，也是世界上地质灾害最为频繁的国家之一。

目前，我国境内主要包括的地质灾害类型有泥石流、地面崩塌、地面沉降等多方面的问题，这些灾害问题具有分布范围相对较广、活动频繁、危害后果严峻等特征。

根据不完全数据统计，目前发生过崩塌和泥石流以及滑坡灾害的区域占据我国整个国土面积的44.8%，可见，地质灾害对于人民生命财产的安全性以及国家和社会的良性发展带来了巨大的负面影响。

而如何能够应用更加前沿的科学技术针对地质灾害问题进行预测，从而为我国地质灾害防范工作提供有效的参考依据更成为行业发展过程中应当思考的重要问题。

本文主要是分析了北斗和GPS双系统在灾害监测中的实践应用，希望能够为达到灾害防范的目标提供参考意见。

关键词：地质灾害；北斗和GPS双系统；灾害监测；实践应用
随着我国现代前沿科学技术的迅猛发展，在地质灾害的监测和预测工作中，越来越多的科技力量投入也让监测工作的精确性不断提升。

其中，卫星空间定位技术具有可动态监测、数据精确度相对较、操作自动化等特征这项技术已经成为了日常地质监测中了解地壳变化趋势和预测灾害的关键手段之一。

而随着我国北斗卫星导航系统逐渐趋于成熟，在我国经常爆发灾害位置的危险区域，北斗卫星导航系统也逐步开始与GPS技术之间相互融合，为我国地质灾害的预警工作提供了可靠的参考依据，并且将地质灾害的预警模型与GIS系统相互融合，实现了针对灾害数据信息的快速获取、高效传输、分类管理以及深度预测等多方面的功能。

一、北斗和GPS双系统灾害监测预警体系的构建
北斗卫星导航系统和GPS双系统的灾害预警系统主要是由三大模块相互构成。

第一，针对地质灾害的实时动态监测以及预警服务系统；第二，地质灾害的灾情数据信息获取以及应急指挥通信系统；第三，针对地质灾害信息数据进行综合管理并提供相关服务的系统。

这三大技术模块的组件能够实现对灾害情报的动态性预测，并且，即时将一线灾情传递到后台控制中心，为我国的灾情预警以及紧急防控机制和相关抢险救灾的紧急调度工作提供准确的数据信息。

首先，灾害动态在线监测预警系统能够通过利用GNSS监测手段，获取灾情爆发区域当前的气象条件、灾情变动情况、水文地质条件、地理信息条件等相关的数据信息，并通过对这些数据信息进行整合和分析，按照预警信息的等级进行发布。

其次，灾情信息的采集技术以及应急指挥通信技术。

这两大技术也是借助GNSS作为终端数据信息的上传基础，针对现场目前的救援情况以及相关的数据信息进行采集，然后再通过车载终端设备等信息数据的发布平台，对灾情等级的评估、救援应急处理以及相关的资源调度等方面提供有效的信息支撑。

最后，地质灾害信息综合管理体系的构建，主要是通过对各类型灾害可能爆发的安全隐患区域进行监测，并且通过大规模海量数据信息的收集以及背后规律的挖掘，为应急指挥决策系统的构建提供了准确的数据参考。

不仅如此，该项系统平台还预留了对应急指挥决策系统的数据接口，能够在灾情爆发的第一时间为上级指挥灾害抢救等相关的工作提供信息通信的渠道。

在一些特殊条件下，还可以提供一线地质灾害区域的气象条件、水文状况以及地形条件等相关的历史监测数据信息，并且将灾情爆发区域的情况以图像、声音和视频为方式传递到后台决策中心部门，为后台决策中心指挥应急抢险工作提供相应的数据参考[1]。

二、北斗和GPS双系统在灾害监测工作中的实践应用
以我国某矿产开采工程的灾害预测工作为例，本次矿产开采工程属于尾矿工程，该工程位于栾川县西北地区21千米区域，属于典型的山谷尾矿开采工程。

在开采过程中，距离坝底的高程共1073米，而坝顶高程大约为1116.5米，目前，在该区域的灾害监测工作中，水库位置的站点设计有1个，内部位移站点有4个，GPS监测站点共11个[2]。

而北斗和GPS双系统的灾害监测系统，能够通过站点数据信息采集功能，将监测区域的数据信息动态地传输到后台监测控制中心，从而实现对传统RTK监测系统应用缺陷性的弥补和代替。

不仅如此，在灾害现场通过对站点数据信息的实时传送，还能够利用北斗和GPS双系统针对数据信息进行深度的挖掘和现场分析，同时，将这些预警分析信息以多种远程通信的渠道和手段传到远程后台控制中心，从而为灾害的预警和灾情管理的决策提供可靠的数据支撑。

除此之外，双系统服务的构建还可以通过决策支持系统针对站点获取的数据信息进行总结和规律的挖掘，从而分析站点获取的数据信息是否已经达到了临界危险值，一旦快要超出临界危险值，就必须要做出相应的安全预警决策[3]。

而北斗和GPS双系统在此次的尾矿工程中已经应用了三年之久，通过站点数据信息的采集以及深度分析，能够第一时间帮助后台工作人员实现站点数据信息的远程监测功能，同时，还能够第一时间了解数据信息是否已经超过了危险临界值，这也为工程开展过程中的安全灾害预警工作提供了有效的数据支撑，为抢险机制的构建带来了准确的数据参考。

不仅如此，利用站点设备获取数据信息，还能够实现无人值守和少人值守的目标，极大地降低了在站点值守过程中人力成本的投入，也为灾害预警工作的开展提供了强大的技术支撑[4]。

结语：
综上所述，北斗GPS双系统在灾害的预警和监测工作中，相比于传统的预警监测系统来说更具优势。

其应用过程中，不仅具有灾害点位全面、数据信息精确性较高、系统抗干扰素力相对较强、数据信息传输效率高、预警信息准确、可远程管理、成本费用较少、应用范围较广等多方面的特征，同时，北斗和GPS双系统在灾害预警和监测工作中的投入，也极大地降低了人为监测工作中存在的不足之处。

未来，这项技术将会被广泛地应用在我国的灾害监测工作中，为我国灾害预警机制的构建提供准确的数据支撑。

参考文献：
[1]陈琴,谢鸿,徐坤,刘正兴,许超.高精度北斗定位滑坡灾害监测预警系统建设与应用研究[J].武汉理工大学学报,2022,44(04):77-83.
[2]朱真,江思义,刘小明,李志宇.基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统及应用分析[J].水文地质工程地质,2021,48(05):176-183.
[3]张同伟,李凌瑛.基于北斗系统的地质灾害监测系统建设[J].电气技术,2021,22(01):99-103.
[4]徐江桥,张洪奎,刘道乾,孙伟,刘新,刘青,贾宗凯.北斗卫星微位移监测系统在油气管道地质灾害监测预警中的应用[J].矿产勘查,2020,11(12):2803-2808.。