杨光
承德今图地理信息工程有限公司 河北省承德市 067000
摘要：由于北斗卫星定位技术有着很高的精确程度，所以逐渐在各个领域中得到了十分广泛的应用，本文首先对于边坡位移监测中应用北斗卫星定位技术的重要意义进行阐述，同时对于北斗卫星定位技术的原理进行分析，最后对于北斗卫星定位技术在边坡位移监测中的应用进行研究，希望通过本文，能够为边坡位移监测中对于北斗卫星定位技术的应用提供一些参考和帮助。
关键词：北斗卫星定位技术；边坡位移；监测应用
1.边坡位移监测中应用北斗卫星定位技术的重要意义
从目前的情况来看，世界上有很多个国家长时间的受到边坡地质灾害的负面影响，边坡地质灾害与火山喷发和地震共同被称为世界上的三大灾害。通过应用边坡位移监测技术，能够实现对边坡位移灾害加固效果的有效验证，并对其整体的稳定性进行监测，同时也能够为后续的施工动态设计提供重要的指导作用。当前在边坡位移监测的过程中所应用的自动化监测技术十分有限，普遍采用的是光学监测的方式，需要人工来进行操作，例如全站仪等等，这种监测技术需要消耗较高的人工成本，且这样的人工成本近些年来不断的提升。一旦出现了较大的工作量或者较多的监测点位时，那么人工监测的方式就无法满足其监测的需求，不但监测的效率较低，并且监测的数据也缺乏足够的连续性，容易受到环境的干扰。一旦出现较为恶劣的天气那么监测的难度就会增加，无法保证监测数据的及时性和准确性。一旦人工监测没有达到预期的标准和要求，那么就有可能难以及时的预警边坡灾害，从而严重的后果。所以在对边坡位移进行监测的过程中，应该积极的采用自动化监测措施，对边坡土体的情况进行实时的掌控，以保证长时间的安全运营，同时也能够为治理和加固的工作提供重要的支撑，对于人们的生命安全保障有着十分重要的意义。随着北斗卫星定位技术的发展和应用，以该技术为核心的边坡位移监测技术得到了广泛的应用，能够实现对边坡位移的自动监测。
2.北斗卫星定位技术的原理分析
北斗卫星定位技术需要应用四颗卫星，每两颗卫星距离用户机之间的距离为半径两个球体于两个点位进行相交，通过方程式可以计算出测站的坐标，为了能够提升北斗卫星定位技术的测量精度，应采用RTK技术来在基准站上放置一台接收机，同时也要在流动站上放置一台或者多台接收机。无论是流动站还是基准站都需要同时接受同一个北斗卫星的信号，基准站对测量的载波相位观测值和基准站的坐标实时的传输给处于运动状态中的监测站。监测站对于北斗卫星的数据和基准站数据进行同时的接收并对其进行差分处理。通过基准站坐标和基线向量之间的换算来获取流动站的各个点位坐标，最终利用坐标的换算来获得流动站各个点位的平面坐标。根据RTK原理运用卫星定位技术和北斗位移测量设备对应测量出的数据进行处理，但因为数据量非常大所以处理起来会存在一定的滞后性，监测设备基准站必须处于稳定区域中，一般会设置在稳定无遮挡的基岩上。
3.北斗卫星定位技术在边坡位移监测中的应用
某单位在压路机中安装了北斗卫星定位装置，在施工的过程中完成监测工作，可见可以在位移监测中应用北斗定位，但是否能够满足边坡位移监测的精度需要对该设备进行标定处理，标定系统包括了北斗的基站、工作站和标定台，通过中间件来将工作台和标定台之间进行固定。运用相关的程序来对标定台的位移进行设定，以连接移动的北斗工作站，对其实测位移进行记录，通过对标定数据的对比分析和获取工作站的精度。
具体的流程如下，首先要将监测装置固定在标定台当中，让监测装置能够随着标定台进行移动。其次要将计算机和标定台之间进行连接，通过控制程序来让标定台进行水平或者垂直的位移。第三要对北斗监测装置获得的位移数据进行静置观测后再进行记录。第四要将北斗监测装置获取的位移数据对比标定台的精确位移，从而获得监测装置的精确度。选择监测站和基准站的距离，通过两组标定实验来获取结果。例如位于某高速收费站附近的一个边坡，原始的边坡地形当中坡脚为三十度左右，开挖的高度最大能够达到三十二米左右，而坡度约能够达到四十五度左右，该边坡于旱季时期完成开挖的施工工作，所以一旦出现了长时间的降雨或者不利的地质条件就可能会导致边坡变形或者直接遭到破坏，再加上排水设施的设计不够充足。第二年到了雨季时地下水位出现了暴涨的情况，通过人工监测的过程发现变边坡位移较为严重，并且一直在增加。按照人工监测边坡的相关资料，选择最大的断面位置部分进行北斗卫星定位设备的布置，主要对边坡水平的位移进行观测。
之所以需要采用北斗卫星定位技术来达到自动化监测的效果，就是为了减少边坡位移监测的成本，近些年来在边坡位移的监测工作中自动化监测技术已经得到了广泛的应用，监测设备主要包括了定位、供电和信号通信模块，通信模块具体包括了天线和4G信号传输卡，与定位模块在控制盒中进行集成，处于立柱的顶部。立柱的中部安装的是太阳能板，能够将太阳能直接转化为电能并将其储存到配电箱的电瓶当中，实现对通信和北斗这两个模块的供电。在试验的过程中，应用北斗卫星定位技术的监测站立柱与全站仪进行了同步的安装，通过对两者的监测数据进行对比能够发现，数据的变形趋势基本一致，在多个降雨的时段边坡都出现了较大的位移。后来出现了较大的降雨，可视性较差，监测棱镜上水珠大量的附着，难以进行人工监测，所以全站仪的监测数据缺失，这时应用北斗卫星定位技术所监测的边坡位移数据却保持正常。
通过对标定数据进行研究能够发现，当北斗基站与监测站之间的距离越近，那么监测到的数据精确度就会越高，北斗卫星定位技术设备的精度能够达到两毫米，垂直精度为五毫米。同时也说明了在边坡位移监测中，对于北斗卫星定位技术的应用是可行的，能够实现对边坡位移的自动化监测。通过实例分析可知北斗卫星定位技术对边坡位移的监测数据与全站仪监测的数据基本吻合，两者测量的数据没有明显的差别，通过与全站仪测量的数据进行对比可知北斗卫星定位技术测量的数据可靠，消除掉了因人工监测而出现的误差。通过在现场的实验说明一旦遇到了极端天气例如暴雨或者台风等等，北斗卫星定位技术仍然能够实现正常的自动化监测，而全站仪人工监测模式则无法在这样的环境下进行应用，说明北斗卫星定位技术的可用性更强。
结束语
总而言之，对于边坡位移进行监测主要是为了保证边坡投入应用后的安全，在边坡位移监测中对于北斗卫星监测技术，能够实现对边坡位移的自动化监测，随时了解边坡的位移、变形情况，从而了解到其对建筑和管线所造成的影响，进而对接下来所应该采取的工作进行预测，以确保边坡的安全。
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