(廣西壯族自治區(qū)自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)院,廣西南寧 530023)
CORS是衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字化通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技多方位和深度結(jié)晶的產(chǎn)物。CORS系統(tǒng)組成要素主要為數(shù)據(jù)及處理中心、基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)及傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航相關(guān)數(shù)據(jù)以及用戶應(yīng)用等。各個(gè)基準(zhǔn)站和監(jiān)控及分析中心二者可通過數(shù)據(jù)的傳輸形成一個(gè)整體,成為專用型網(wǎng)。相比于傳統(tǒng)GPS技術(shù),CORS系統(tǒng)具備更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),將其應(yīng)用到地表形變監(jiān)測(cè)工作中,對(duì)提升監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性有積極意義。
以GPS技術(shù)為核心的地表形變監(jiān)測(cè),在實(shí)際經(jīng)營(yíng)過程中,可依據(jù)強(qiáng)大的定位功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)繪與覆蓋。例如,依托于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù),方向距離與測(cè)繪整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一定程度的相對(duì)局限性,在部分工程中需要多次測(cè)量可滿足實(shí)際測(cè)繪需求,加大了整體誤差。通過CORS系統(tǒng)可有效替代傳統(tǒng)機(jī)械測(cè)量,對(duì)一些遠(yuǎn)距離地表機(jī)械能監(jiān)測(cè)時(shí),通過空間定位手段可有效提高測(cè)量范圍,CORS系統(tǒng)所支持的精度,可將整體誤差保持在較小范圍內(nèi)。對(duì)于高精度的地表形變監(jiān)測(cè)工作,可有效提高整體工作質(zhì)量,提升問題發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性。
地表形變監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)用CORS系統(tǒng)時(shí),可以依托地面上的傳感器完成形變參數(shù)信息的采集,從中獲取的測(cè)繪數(shù)據(jù)以電磁波信號(hào)的方式傳輸?shù)叫l(wèi)星系統(tǒng)中。衛(wèi)星系統(tǒng)接收信息后,會(huì)對(duì)其進(jìn)行解密處理,經(jīng)過處理整合的測(cè)繪數(shù)據(jù)會(huì)傳遞到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步處理,最后得到可靠的測(cè)繪結(jié)果。相比于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù),依托衛(wèi)星定位系統(tǒng)的CORS系統(tǒng)在工作期間,具備更強(qiáng)的定位功能,可以對(duì)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)記。在信息傳遞時(shí),兼顧了信息分類、校核工作,提升了數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。
CORS系統(tǒng)在開展工作期間,會(huì)應(yīng)用到許多的自動(dòng)化設(shè)備,如移動(dòng)基站、傳感器、計(jì)算機(jī)等,搭配衛(wèi)星系統(tǒng)順利完成數(shù)據(jù)采集,期間所需要的工作人員數(shù)量較少,有利于工作效率的提高。在實(shí)際工作的過程中,提前做好內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置,選定基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,采用引測(cè)的方法依次完成區(qū)域內(nèi)其他數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)在應(yīng)用中,會(huì)使用信息節(jié)點(diǎn)傳輸技術(shù),加快了初始化信息的轉(zhuǎn)化速度,結(jié)合動(dòng)態(tài)管理模式,能夠在提高工作效率的同時(shí)降低監(jiān)測(cè)誤差,以提高系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性。
CORS系統(tǒng)在應(yīng)用期間,具備自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢(shì),CORS系統(tǒng)由于測(cè)繪精準(zhǔn)度高,可以輻射較大區(qū)域,減少了控制測(cè)量點(diǎn)數(shù)量,加快了數(shù)據(jù)信息的采集速度。結(jié)合以往的使用經(jīng)驗(yàn)可以了解到,在完成地形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置后,可以對(duì)該區(qū)域進(jìn)行全天候數(shù)據(jù)采集,確保了數(shù)據(jù)采集過程的連續(xù)性。在監(jiān)測(cè)過程中,該系統(tǒng)受到外界因素的影響較小,能夠定期上傳可靠的數(shù)據(jù)信息。對(duì)于上傳信息中存在的誤差,可以在系統(tǒng)幫助下及時(shí)進(jìn)行修復(fù),提升數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精準(zhǔn)度,優(yōu)化系統(tǒng)自身的應(yīng)用效果。
在開展地表形變監(jiān)測(cè)活動(dòng)時(shí),首要的任務(wù)是做好控制網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)工作。結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在具體的處理過程中,需要注意以下幾點(diǎn):第一,在地表形變監(jiān)測(cè)活動(dòng)中,主要以首級(jí)控制測(cè)量網(wǎng)為主,根據(jù)待測(cè)區(qū)域面積大小、地形復(fù)雜程度,合理控制控制網(wǎng)的柵格密度,確保采集數(shù)據(jù)的完整性。第二,對(duì)于一些地形復(fù)雜的區(qū)域,如地下水含量豐富、地形起伏較大的地區(qū),此時(shí)需要在原有監(jiān)測(cè)網(wǎng)密度上,增設(shè)加密點(diǎn),將加密點(diǎn)和控制網(wǎng)關(guān)聯(lián),便于后續(xù)監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行。第三,控制點(diǎn)的布設(shè)位置應(yīng)選擇在地層穩(wěn)固的區(qū)域,可以提高控制點(diǎn)的應(yīng)用價(jià)值,降低控制點(diǎn)沉降帶來的誤差值。
在CORS網(wǎng)的建立過程中,也需要做好參考站數(shù)量的控制工作,為滿足監(jiān)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用要求,基站數(shù)量不能小于三個(gè)。根據(jù)以往的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn),每一個(gè)基站最大的覆蓋范圍可達(dá)70 km2,例如在對(duì)北京地形進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),監(jiān)測(cè)的面積約為1.7 萬(wàn)km2,在該區(qū)域理論上設(shè)置10個(gè)基站即可滿足監(jiān)測(cè)要求。在確定基站數(shù)量時(shí),需要做好參考站位置的選擇工作,這也是布設(shè)期間的難點(diǎn)問題。通常情況下,可以借助數(shù)字化技術(shù)建立區(qū)域的地形模型,根據(jù)地形走勢(shì)、干擾因素(如已有建筑物數(shù)量、水域分布等)數(shù)量等內(nèi)容完成區(qū)域參考站布設(shè),提高了布設(shè)過程的可靠性,能夠順利傳輸數(shù)據(jù),提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。
CORS系統(tǒng)在應(yīng)用中,引入了許多的新技術(shù),如GPS定位技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、通信工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。在采集數(shù)據(jù)信息時(shí),可以依托地面上的傳感器完成形變參數(shù)信息的采集,對(duì)于已經(jīng)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以電磁波信號(hào)的方式傳輸?shù)叫l(wèi)星系統(tǒng)中。衛(wèi)星系統(tǒng)接收信息后,對(duì)其進(jìn)行解密處理,對(duì)信息進(jìn)行初步整理,將其與控制站進(jìn)行匹配。修正其中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)后,將其傳遞到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步處理,得到所需的監(jiān)測(cè)結(jié)果,提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)用性。
對(duì)于已經(jīng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中的地形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)其展開深入分析,具體的整合內(nèi)容如下:第一,對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包內(nèi)容進(jìn)行再次校核,分析內(nèi)容的準(zhǔn)確性和完整性,由于地形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的持續(xù)性較強(qiáng),對(duì)于缺失的部分,可以根據(jù)缺失時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行相應(yīng)處理。通常情況下,數(shù)據(jù)斷層時(shí)間在2 h內(nèi),可以利用數(shù)據(jù)模型推斷數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合趨勢(shì)內(nèi)容補(bǔ)充數(shù)據(jù);對(duì)超過2 h的數(shù)據(jù)缺失,需要進(jìn)行標(biāo)記后討論解決方案,確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。第二,在數(shù)據(jù)分析期間,會(huì)使用到數(shù)字化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、CAD技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等,從中篩選出價(jià)值數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,對(duì)普通數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ),便于后續(xù)應(yīng)用時(shí),能夠順利進(jìn)行提取。第三,為了提升二維數(shù)據(jù)的直觀性,在數(shù)字化技術(shù)的幫助下,可以進(jìn)行三維模型建立,根據(jù)模型中相關(guān)參數(shù)信息來完成形變量計(jì)算,以加快數(shù)據(jù)分析速度,提升采集數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。
在地表形變量監(jiān)測(cè)的過程中,會(huì)采集許多的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),為了對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)估,需要在前期采集足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)。借助CORS系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)需要通過合理的方式進(jìn)行存儲(chǔ),在具體的應(yīng)用中,需要注意以下幾點(diǎn):第一,做好待存儲(chǔ)信息的分類工作,可以將時(shí)間和控制點(diǎn)編號(hào)作為分類依據(jù),對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,并對(duì)其進(jìn)行分類保存。第二,對(duì)一些具備潛在應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù),需要在應(yīng)用中對(duì)其進(jìn)行收集,做好匯總分類工作,該部分?jǐn)?shù)據(jù)是后續(xù)完善地表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要參考[1]。
通過做好誤差控制工作,可以提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,為后續(xù)工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。在CORS系統(tǒng)工作的過程中,其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源于衛(wèi)星系統(tǒng),衛(wèi)星系統(tǒng)在軌道上出現(xiàn)運(yùn)行偏差,所帶來的誤差會(huì)被擴(kuò)大。在上空大氣層磁團(tuán)的影響下,易導(dǎo)致電磁信號(hào)紊亂的情況,影響監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在對(duì)此類問題進(jìn)行解決時(shí),會(huì)對(duì)定位精準(zhǔn)度進(jìn)行處理,例如在對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行確定時(shí),會(huì)借助至少四顆衛(wèi)星對(duì)其進(jìn)行定位,修正偏差數(shù)據(jù)后,確定該點(diǎn)坐標(biāo)的具體數(shù)值,為后續(xù)測(cè)量工作的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
提前擬定監(jiān)測(cè)計(jì)劃,有利于后續(xù)監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行,為提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。在具體實(shí)踐中:首先,對(duì)待測(cè)區(qū)域的基礎(chǔ)情況進(jìn)行資料采集,所需要采集的數(shù)據(jù)信息包括區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地形變化情況、水文資料、氣候資料等,根據(jù)勘測(cè)結(jié)果合理布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量。其次,在監(jiān)測(cè)計(jì)劃的擬定中,需要做好內(nèi)容的細(xì)化處理,如監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)頻率、監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)記、記錄格式、巡查要求等,為監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。最后,做好監(jiān)測(cè)計(jì)劃落實(shí)期間的監(jiān)督工作,對(duì)于監(jiān)測(cè)期間發(fā)現(xiàn)的問題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾正,需要對(duì)監(jiān)測(cè)計(jì)劃內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,使其可以更加適用于該區(qū)域監(jiān)測(cè)需求,提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的實(shí)用性。
通過優(yōu)化監(jiān)測(cè)隊(duì)伍水平,能夠降低人為因素帶來的負(fù)面影響,減少返工問題的出現(xiàn)。在CORS系統(tǒng)應(yīng)用中已具備了較強(qiáng)的自動(dòng)化,但需要高水平技術(shù)人員輔助各項(xiàng)工作的進(jìn)行。在篩選監(jiān)測(cè)隊(duì)伍成員時(shí),需要提高監(jiān)測(cè)隊(duì)伍的選擇門檻,優(yōu)選工作能力強(qiáng)、執(zhí)行力強(qiáng)、責(zé)任心強(qiáng)、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的人員參與監(jiān)測(cè)工作中,提高監(jiān)測(cè)隊(duì)伍的初始水平[2]。在日常工作中需要做好監(jiān)測(cè)隊(duì)伍成員綜合能力的培訓(xùn)工作,對(duì)一些新技術(shù)、新設(shè)備使用要點(diǎn)進(jìn)行講解,結(jié)合實(shí)踐操作課程加深參訓(xùn)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)印象。做好相應(yīng)的考核工作,替換隊(duì)伍中不合格的成員,使監(jiān)測(cè)隊(duì)伍保持較高的應(yīng)用水平,為監(jiān)測(cè)工作順利開展奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,做好誤差控制工作,可以提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,提前擬定監(jiān)測(cè)計(jì)劃,有利于后續(xù)監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行,優(yōu)化監(jiān)測(cè)隊(duì)伍水平,能夠降低人為因素所帶來的負(fù)面影響。在地表形變量的監(jiān)測(cè)過程中,除了明確CORS系統(tǒng)應(yīng)用期間需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容外,還應(yīng)做好前期的準(zhǔn)備工作,確保監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行,提升監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。