【JD-WY2】,山东竞道光电,以客户为中心,以品质为根本,携手共进,共赢未来。
在众多的位移监测手段中,GNSS(全球导航卫星系统)监测站凭借其高精度、全天候、实时性强等优势,成为位移监测领域的重要工具。而实现高效的位移监测,GNSS 监测站的合理布局是关键,它如同构筑起一座坚实的堡垒,为各类工程与地质灾害监测提供可靠的数据支撑。
GNSS 监测站布局的重要性
精准捕捉位移信息:合理布局的 GNSS 监测站能够全面覆盖监测区域,精准捕捉各个部位的位移变化。无论是大型建筑工程,如桥梁、高楼大厦,还是地质灾害频发区域,如山区边坡、尾矿库周边,通过科学设置监测站,可以确保位移信息无遗漏。例如,在大型桥梁的监测中,在桥墩、桥塔等关键部位布局 GNSS 监测站,能够精确测量因车辆荷载、温度变化等因素引起的细微位移,为桥梁的安全评估提供精准数据。
提高监测可靠性:高效布局的 GNSS 监测站相互配合,形成一个有机的整体。当某一个监测站受到外界因素干扰,如信号遮挡、设备故障时,其他监测站的数据可以作为补充和验证,从而提高整个监测系统的可靠性。在山区进行地质灾害监测时,由于地形复杂,部分监测站可能会因山体遮挡暂时失去卫星信号,但周边其他监测站仍能正常工作,保证了位移监测数据的连续性和可靠性。
GNSS 监测站高效布局的原则
依据监测对象特点布局:不同的监测对象具有不同的特点,GNSS 监测站的布局需与之相适应。对于线性工程,如铁路、公路,监测站应沿着线路方向,根据工程的重要部位和地质条件变化情况合理分布,重点关注桥梁、隧道进出口以及高填方路段等。在铁路监测中,在桥梁与路基连接处设置监测站,可有效监测因两种不同结构物沉降差异而产生的位移。对于面状区域,如城市地面沉降监测,需按照一定的网格间距均匀布局监测站,确保能够全面反映区域内的位移情况。而对于地质灾害隐患点,如滑坡体,应在滑坡体的后缘、两侧及前缘等关键部位布置监测站,实时监测滑坡体的整体位移和局部变形。
考虑卫星信号接收条件:GNSS 监测站依赖卫星信号进行定位和位移监测,因此卫星信号接收条件是布局时必须考虑的重要因素。监测站应选择在开阔、无遮挡的位置,避免周围有高大建筑物、山体或树木等阻挡卫星信号。在城市中布局监测站时,要尽量避开高楼林立的区域,选择空旷的广场或楼顶等位置。同时,要远离强电磁干扰源,如变电站、发射塔等,防止电磁干扰影响卫星信号的接收质量,确保监测站能够稳定、准确地接收卫星信号,从而保证位移监测的精度。

GNSS 监测站高效布局的方法
前期勘察与数据分析:在布局 GNSS 监测站之前,需要进行详细的前期勘察工作。对监测区域的地形地貌、地质条件、周边环境等进行全面了解,收集相关的地质资料、工程设计图纸等。同时,分析该区域以往的位移变化情况,若有历史监测数据,研究位移的分布规律和主要影响因素。在进行山区边坡位移监测布局时,通过地质勘察确定边坡的岩土类型、结构面分布,结合历史位移数据,判断可能的滑动方向和变形区域,为监测站的合理布局提供依据。
借助专业技术手段布局:利用地理信息系统(GIS)技术,对监测区域进行空间分析。通过 GIS 软件,可以直观地展示监测区域的地形、地物分布情况,模拟卫星信号的传播路径,分析不同位置的卫星可见性和信号强度。根据分析结果,选择监测站位置。此外,还可以借助数值模拟技术,如有限元分析,对监测对象在不同工况下的位移情况进行模拟预测,依据模拟结果确定需要重点监测的部位,从而更加科学地布局 GNSS 监测站。在大型水利大坝的监测布局中,运用有限元分析模拟大坝在蓄水、泄水等不同工况下的位移分布,据此在位移变化较大的区域布置监测站,提高监测的针对性和有效性。
GNSS 监测站布局后的优化与维护
实时数据反馈与布局优化:GNSS 监测站投入使用后,通过实时监测获取的数据,对监测站的布局效果进行评估。若发现某些区域的位移数据异常或监测数据无法准确反映实际位移情况,及时分析原因,对监测站的布局进行优化调整。可能需要增加新的监测站或调整现有监测站的位置,以确保能够更全面、准确地监测位移变化。在城市地面沉降监测中,随着城市建设的发展,某些区域的地面沉降模式可能发生变化,通过对实时监测数据的分析,及时调整监测站布局,使监测系统始终保持高效运行。
定期维护与设备更新:为保证 GNSS 监测站的正常运行,定期对监测站进行维护。检查监测站的设备状态,包括 GNSS 接收机、天线、数据传输设备等,确保设备无损坏。定期校准设备,保证监测数据的准确性。同时,随着技术的不断发展,及时更新设备,采用更先j的 GNSS 技术和设备,提高位移监测的精度和效率。例如,将老旧的 GNSS 接收机更新为具有更高定位精度和更强抗干扰能力的新型接收机,进一步提升监测站的性能。
GNSS 监测站的高效布局是实现精准位移监测的基础。通过遵循合理的布局原则,运用科学的布局方法,并在后续进行优化与维护,GNSS 监测站能够构筑起位移监测的坚实堡垒,为保障各类工程的安全运行以及地质灾害的有效预防提供强有力的数据支持,在基础设施建设、地质环境保护等众多领域发挥重要作用。

扫码加微信

移动端浏览