基于北斗的轻轨地面沉降
监测技术研究
有色金属华东地质勘查局地质信息中心
二〇一四年九月
目 录
一、课题概况 ....................................................... 1 1.1 研究背景 .................................................... 1 1.1.1 轨道交通及地面沉降监测现状............................. 1 1.1.2 北斗卫星定位系统应用现状............................... 2 1.2 研究内容 .................................................... 3 1.3 研究意义 .................................................... 4 1.4 可行性分析 .................................................. 5 二、总体技术路线 ................................................... 6 2.1 设计原则 .................................................... 6 2.2 技术路线 .................................................... 6 2.2.1 地面沉降监测的主要内容................................. 6 2.2.2 北斗系统应用于沉降监测的工作原理....................... 7 2.2.3 北斗地面沉降监测技术设计方案........................... 9 2.3 关键技术研究 ............................................... 12 2.3.1 快速定位技术.......................................... 12
2.3.2 精密授时技术.......................................... 13 2.3.3 短报文通信技术........................................ 13 2.3.4 物联网技术............................................ 13 2.3.5 无线数据传输技术...................................... 14 2.3.6 智能预警技术.......................................... 14 2.3.7 沉降曲线分析技术...................................... 15 三、北斗地面沉降监测与其他技术的对比 .............................. 15 3.1 传统沉降测量技术 ........................................... 15 3.2 北斗沉降监测和传统测量方式的对比方案 ....................... 16 3.3 北斗沉降监测和GPS沉降监测的对比方案 ....................... 16 四、单位简介及以往成果 ............................................ 17 4.1 单位简介 ................................................... 17 4.2 以往成果 ................................................... 18 4.2.1 基于北斗定位的野外地质数据采集系统.................... 18 4.2.2 金东矿业安全避险“六大系统”中地面沉降技术的应用...... 19 五、预期成果 ..................................................... 19
六、工作安排 ..................................................... 20 七、人员分工 ..................................................... 21 7.1项目组组织机构与职责........................................ 21 7.2项目人员组成与分工.......................................... 23
八、经费预算 ...................................................... 24
一、课题概况 1.1 研究背景
1.1.1 轨道交通及地面沉降监测现状
近年来，随着城市化进程的逐步加速，我国的城市轨道交通建设迎来了黄金发展期，伴随投资额度的加大，城市轨道交通建设已然成为继铁路大规模投资之后新的投资热点。同时，苏州轨道交通也紧跟苏州经济社会发展的步伐，适时启动轨道交通工程的规划建设。早在2012年4月28日，轨道交通1号线就已开通运营，苏州也因此成为国内首个建设并投运轨道交通的地级市。2013年12月28日，轨道交通2号线也正式开通投运，目前，2号线延伸线、4号线及支线正在有序的施工中，已获批的3号线也按计划有序推进各项工作，苏州轨道交通正式迈入网络化运营时代。
全国各地都在如火如荼的发展城市轨道交通，随之而来的施工和运行事故也给人们频频敲响安全警钟。虽然事故原因不尽相同，但地面沉降塌陷是目前导致灾害的重要因素之一。由于地面沉降属于缓变型的地质灾害，一般不易察觉，但形成之后又是不可恢复的，造成区域性的自然灾害极其严重。因此，在某种意义上，控沉也就是防沉，防沉是否有效与监测直接相关，而预防地面沉降必须有完善的监测设施，配套的监测方法。
目前，市场上涉及沉降监测的产品种类繁多，原理也不尽相同，其主要手段有水准测量、三角高程测量、数字摄影测量、GPS测量等，虽然都能达到一定的监测效果，但传统的水准测量作业效率低，作业强度大；三角高程测量，在面对长距离甚至超长距离监测时，仍不能满足人们在效率方面的要求；数字测量技术，成本太高，设备也相对昂贵；GPS只能用作导航却无法实现通信功能，因而不能
基于北斗的轻轨地面沉降监测技术研究
