[发明专利]基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法

说明书

本发明提供了基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统，包括北斗导航系统，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据；数据处理系统，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线；检查和编辑系统，本发明的北斗卫星系统在石油天然气行业的首次成功应用，可实现远程、广域空间的油气管道、油井、天然油气井的生产和储运过程的实时监控，且覆盖面大、不受地域状况影响、不受天气影响，解决了石油天然气行业各种远程设备与生产管理部门之间实时双向通讯的难题。

技术领域

本发明涉及数据采集领域，特别涉及基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法。

背景技术

地面沉降、滑坡、岩溶塌陷……地质灾害是让油气管道运营管理者头痛的问题。虽然有诸多检测手段，但对地质灾害的监测、预警始终没有非常成熟的方案。我国大多数油气田多处于比较偏僻和环境条件较差的区域，通讯系统也相对落后。恶劣的自然环境和艰苦的工作条件，影响着能源的勘探和开发，尤其是油气资源比较丰富的川渝地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等，都是环境相对艰苦的典型代表。石油天然气行业的工作区大多地处荒漠野外乃至茫茫大海这一特点，导致勘探难度大。油气田开发中其工作参数的实时采集和监控传输，一直是困扰油气生产安全的难题。以人工巡检为主的工作模式，既耗费时间、人力、物力，又存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法，本发明的北斗卫星系统在石油天然气行业的首次成功应用，可实现远程、广域空间的油气管道、油井、天然油气井的生产和储运过程的实时监控，且覆盖面大、不受地域状况影响、不受天气影响，解决了石油天然气行业各种远程设备与生产管理部门之间实时双向通讯的难题。

本发明提供了基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统，包括北斗导航系统，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据；数据处理系统，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线；检查和编辑系统，所述检查和编辑系统用于将所述获得的滑坡位移沉降线在可视化图形环境中进行绘制，通过叠加LiDAR点云和DOM数据，对生成的滑坡位移沉降线进行可视化检查和编辑，最终生成滑坡位移沉降线数据，所述检查和编辑系统连接有数据层、服务层和用户层，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据包括：确定路线方案，所述确定路线方案通过若干个中桩坐标点进行表达；根据上述的中桩坐标生成各个线路的中线，沿着路线的前进方向按相应间隔生成垂直于路线的矩形格网。

上述的基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法，其中，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线包括：根据提供的中桩坐标生成地面线的剖线，设置阈值T1，提取到横断面剖线平面距离小于T1的分类后激光点，并作为生成地面线的备选点。

上述的基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法，其中，将提取出到横断面剖线平面距离小于T1范围内的激光点在平面上向地面线剖面线作垂线，根据垂线距离的大小设定阈值T2(T2<T1)，将到剖面线距离在T2范围内的点，以垂足点的平面位置和激光点的高程作为地面线上的点，并生成初始地面线。

上述的基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量系统及方法，其中，根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降曲线的步骤包括：将提取出到横断面剖线平面距离小于T1范围内的激光点在平面上向地面线剖面线作垂线，根据垂线距离的大小设定阈值T2(T2<T1)，将到剖面线距离在T2范围内的点，以垂足点的平面位置和激光点的高程作为地面线上的点，并生成初始地面线。

在本发明中，还提供了基于北斗自动化监控系统的滑坡位移沉降的测量方法，包括以下步骤：