[发明专利]一种自动化沉降监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种自动化沉降监测系统及方法，系统包括GNSS模块、处理模块、通讯模块、InSAR服务器以及计算单元，所述GNSS模块用于获取卫星数据；所述处理模块用于将GNSS模块获取的卫星数据转换为所需格式的观测文件；所述通讯模块用于从卫星跟踪站接收精密星历数据并传递至计算单元；所述InSAR服务器用于获取InSAR沉降数据；所述计算单元用于根据精密星历数据修正观测文件得到精密单点定位数据，并根据精密单点定位数据和InSAR沉降数据计算得到实时沉降量。本发明可以利用精密单点定位技术对测点的变形量实时进行测量，并利用InSAR沉降数据对监测区域实施地表形变监测分析，融合两种监测数据得到更精确、更位可靠的地表形变结果。

技术领域

本发明涉及工程变形监测技术领域，特别涉及一种自动化沉降监测系统及方法。

背景技术

我国是地质灾害多发的国家，这使得大范围区域内的建筑物、道路等设施可能会受到如滑坡等地质灾害的破环，带来严重的生命和财产损失。所以如何对可能到来的地质灾害及时预警，保障人们的生命财产安全，是迫切需要解决的问题。因此，设计出一种大范围沉降位移监测的装置具有广阔应用前景。

随着GNSS卫星星座的不断完善，GNSS变形监测技术越来越成熟，在许多大型工程的沉降监测上，采用了基于GNSS技术的监测方法。这种方法采用GNSS精密单点定位技术，能够较为精确地测量出监测站的坐标，获取沉降数据，具有监测精度高、限制条件较少等特点，在大坝、山体滑坡、基坑等变形监测中应用较为广泛，可以获取地表的整体形变，有效解决了难以选择GNSS监测基准点，无法使用差分测量技术进行形变监测的问题。

相关技术中，例如，公开号CN212340227U的实用新型申请公开了一种基于GNSS的高精度形变沉降监测设备，可实现毫米级的姿态和沉降的测量结果。该监测装置一旦进入工作状态，不需要定期进行校准，从而能够实时掌握铁路通信铁塔的沉降情况，有效消除了安全隐患。

又如，公开号CN111998766A的发明申请公开了一种基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，包括以下步骤：地理编码及影像配准，生成差分干涉对，选取PS点，时空解缠，误差分离。具体的，在影像配准方式上，采用粗配准加精配准，保证TOPS成像模式下的配准精度需要；对于大气延迟误差，分别对分层大气和浮动大气利用不同的算法进行处理，最大程度上削弱大气误差的影响，提高形变反演的精度；若提供GNSS数据，可以利用该观测数据对大气延迟进行改正，同时在InSAR观测方程中作为约束条件进行联合平差，保证了形变结果的精度和可靠性。

但现有技术监测的范围相对固定且范围较小，不能对大范围的区域进行有效监测。

发明内容

针对现有技术不能对大范围的区域进行有效监测的问题，本发明提供了一种自动化沉降监测系统及方法，能够同时获取多种数据参数，以便于提高监测范围并计算出更精准的沉降量。

以下是本发明的技术方案。

一种自动化沉降监测系统，包括GNSS模块、处理模块、通讯模块、InSAR服务器以及计算单元，所述GNSS模块用于获取卫星数据；所述处理模块用于将GNSS模块获取的卫星数据转换为所需格式的观测文件；所述通讯模块用于从卫星跟踪站接收精密星历数据并传递至计算单元；所述InSAR服务器用于获取InSAR沉降数据；所述计算单元用于根据精密星历数据修正观测文件得到精密单点定位数据，并根据精密单点定位数据和InSAR沉降数据计算得到实时沉降量。

本发明在GNSS模块获取的卫星数据基础上，利用精密星历数据进行修正，并结合InSAR沉降数据，可以解决GNSS差分测量技术在大范围区域难以应用的缺陷，以获得大范围内更精确的实时沉降量。同时该系统构成具有较高的扩展性，可以通过在多个监测点设置相应的模块以增加覆盖范围。

作为优选，所述GNSS模块、处理模块及通讯模块设置于一监测装置中，所述监测装置固定在地表。监测装置的整体结构一般以柱状为主，各模块一般设置在上半部分。