CORS站网地质环境灾害监测及高程基准动态实现PPT精选文档
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《CORS与DGPS》课件
将CORS的优势与DGPS的精度相结合，提供更高精度的定位信息。
2
CORS和DGPS的融合技术
基于CORS和DGPS技术融合的数据处理方法，提供更优质的服务。
3
应用实例展示
交通遥感系统、农村地质灾害监测、精细化农业高精度定位等应用实例。
参考资料
相关研究论文
《基于CORS引入DGPS技术 的精细化农业位置服务》， 《船舶精准定位技术DGPS》 等。测量，将测量数据上传到服务器，用户查询数据后计算自身坐标。
2
CORS的安全机制
数据加密、授权验证、判断用户是否在服务区、对数据访问进行记录等。
3
CORS的优势
提供高精度定位，高效率、高可靠性、高灵活性，广泛应用于多个领域。
DGPS的概述
DGPS的定义
载波相位差分技术，处理卫星 信号误差，提高定位精度。
相关技术书籍
《高精度定位系统原理与技 术》，《空间大地测量学》 等。
网络资源链接
CORS测量、遥感数据处理、 大地测量、卫星定位等领域 应用网站。
CORS和DGPS的优缺点
CORS精度不高，但将信号上传 至服务器可用于实时在线服务； DGPS精度更高，但需要距参考 站较近，需要离线处理。
两种定位方式的应用场景
CORS用于土地调查测量、建筑 测量、采矿等；DGPS用于汽车 导航、智慧交通、质量控制等。
CORS与DGPS的结合
1
CORS和DGPS的协同应用
CORS与DGPS
卫星基准站与差分卫星定位系统，广泛应用于导航、地理信息等领域。本课 件将讲解其原理、优势、应用场景等内容。
CORS的定义与应用领域
1 CORS的定义
连续运行基准站网络，以提供高精度的位置测量服务。
GPSRTK测量及数据处理ppt课件
2）、特点：同步图形扩展式的布网形式具有扩展速度快， 图形强度较高，且作业方法简单的优点。同步图形扩展 式是布设GPS网最常用的一种布网形式。也是我们需要 重点掌握的一种布网形式。
3）、作业方式：主要以下几种式：点连式、边连式、网 连式、混连式。
22
（1）点连式：
观测作业方式 所谓点连式就是在观测作业时， 相邻的同步图形间只通过一个公 共点相连。这样，当有3台仪器 共同作业时，每观测一个时段， 就可以测得2个新点，当这些仪 器观测观测了n个时段后，就可 以最多测得2n个新点。
7
一）、选点： • 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质
量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10~15 高度角以上不能有成片的障碍物。 • 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在 测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰 源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 • 为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离 对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层 建筑、成片水域等。 • 为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交 通便利，上点方便的地方。 • 测站应选择在易于保存的地方
没有多余基线
多余1条
16
（三）、GPS基线向量网的布网形式
GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会 战式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式 1、跟踪站式： 1）、布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上， 进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天 观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这 种布网形式被称为跟踪站式。 2）、特点：采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时， 接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测，观测 时间长、数据量大，而且在处理采用这种方式所采集 的数据时，一般采用精密星历，因此，采用此种形式 布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。
3）、作业方式：主要以下几种式：点连式、边连式、网 连式、混连式。
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（1）点连式：
观测作业方式 所谓点连式就是在观测作业时， 相邻的同步图形间只通过一个公 共点相连。这样，当有3台仪器 共同作业时，每观测一个时段， 就可以测得2个新点，当这些仪 器观测观测了n个时段后，就可 以最多测得2n个新点。
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一）、选点： • 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质
量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10~15 高度角以上不能有成片的障碍物。 • 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在 测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰 源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 • 为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离 对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层 建筑、成片水域等。 • 为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交 通便利，上点方便的地方。 • 测站应选择在易于保存的地方
没有多余基线
多余1条
16
（三）、GPS基线向量网的布网形式
GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会 战式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式 1、跟踪站式： 1）、布网形式：若干台接收机长期固定安放在测站上， 进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天 观测24小时，这种观测方式很象是跟踪站，因此，这 种布网形式被称为跟踪站式。 2）、特点：采用跟踪站式的布网形式布设GPS网时， 接收机在各个测站上进行了不间断的连续观测，观测 时间长、数据量大，而且在处理采用这种方式所采集 的数据时，一般采用精密星历，因此，采用此种形式 布设的GPS网具有很高的精度和框架基准特性。
地质灾害监测预警技术方法ppt课件
应用范围
崩塌、滑坡及其上面建 筑物裂缝位移监测。
当裂缝位移达到预定的阈值
仪器功能 则报警，提醒附近的居民注 意防灾。
群测群防简易自动监测报警 设备－－滑坡预警伸缩仪
应用
滑坡体、崩塌体和不稳定斜坡体地表裂缝位移的监测预警
结构
主要以可伸缩有刻度的不锈钢尺带为主，还有少量的传感 器电子元件和报警器组成位移达到预定的阈值则报警
地质灾害－滑坡
地质灾害－崩塌
地质灾害－山洪泥石流
地质灾害－地面塌陷
群测群防成功预警实例
怒 江 贡 山 比 毕 里 泥 石 流
2014云南怒江州地灾监测
水CO环LMOPG中AON心Y
怒江流域泥石流灾害监测预警共涉及19 条泥石流沟，其中泸水县4条泥石流沟、福贡 县6条泥石流沟、贡山县9条泥石流沟，需安 装仪器设备共152台，其中涉及到项目研发 的仪器设备：一体化卫星传输雨量自动监测 仪（42台）、一体化电磁波雷达泥水位监测 系统（30套）、泥石流地声监测系统（17 套）、泥石流次声监测系统（16套）。
今夏，得来洛河泥石流沟今夏爆发过小规模泥石流，分析降雨量 与泥水位数据，发现泥石流沟的泥水位变化趋势与降雨量的变化趋势 密切相关。在降雨量不断增加的同时，泥石流沟出现了微弱的次声中 心频率的幅值变化，并且所采集的数据分析当时泥石流沟内的次声中 心频率在4Hz左右。
26
群测群防简易自动监测报警设备 －－泥石流地声预警器仪
泥石流地声监测仪
群测群防监测技术示范区
云贵高原 沟谷切割剧烈 地质条件复杂
昭通示范区
建立群测群防和 专业地质灾害监 测系统，开展相 关技术培训。建 立群测群防体系
2009年以来，安装了滑坡灾害监测预警仪器 1000余台套，有效报警71次，成功预报救人 4起，撤离26户114人，极大降低了地质灾害 带来的人员伤亡和财产损失。
地灾监测预警系统 PPT课件
10?如上图所示通过在潜在滑坡体的适当位置布置与门的监测仪器用来监测滑坡体的表面裂缝深层位移倾斜变形地下水位以及环境降雨量这些监测仪器通过与门的数据采集装置迚行自劢采集幵记录再通过gprs戒gsm无线传输方式将采集的数据发送到进程的中心数据接收站进程中心数据接收站只需要一台台式机戒笔记本配合相应的通讯模块通过配套的数据采集软件即可实现数据的现场采集实时监控异常测值报警的目的从而可进程监控该滑坡体的表面裂缝开合位移深层变形和相应的变形速率以及环境量变化等实时状况对劢态监控滑坡体变形发展以及预测可能的破坏规模都具有非常重要的意义
分 辨 率：1με；
供桥电压：(DC):2.000V±0.1%；
测量分辨率：0.1Hz；
温度分辨率：0.1℃ ；
工作温度：-20℃～80℃ ；
通讯方式：RS485/RS232；
8
传输器类型：振弦式、电感调试频式、电阻式。
监测内容: 通过现场勘察，确定了4处危险程度高的危岩体进行监测。
12
13
14
况处理的判断。
2 数据传输技术
采用国际先进水平的CDMA无线传输技术，能够保证数据传输的流畅性以
及时实性，达到完全自动的检测连接丢失后的自动重新连接，有效地保证数
据的完整性以及可靠性。
3 数字图形传输技术
3
4 多媒体接口控制技术
5遥感技术
系统方案设计 －：内部位移监测 内部位移传感器测斜仪埋入土体或岩体中，当土体或岩体发生滑动时，测斜仪能测出滑4Biblioteka 软件系统结构主要功能
软件系统主要功能包括
（1） 系统能实时显示各种数据，如下图所示
（2） 表观位移监测：系统能实进监测体在一段时间内的沉降位移和水平位移。在模拟分析的基 础上，设定预警值，系统能自动预警，系统水平位移监测精度达1mm，垂直位移监测精度达 3mm，系统能绘制不同方向的位移，并统计任一时间内不同方向的位移总量；系统能保存查询 和数据和相关的图形，如图所示为位移传感器日报表。
分 辨 率：1με；
供桥电压：(DC):2.000V±0.1%；
测量分辨率：0.1Hz；
温度分辨率：0.1℃ ；
工作温度：-20℃～80℃ ；
通讯方式：RS485/RS232；
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传输器类型：振弦式、电感调试频式、电阻式。
监测内容: 通过现场勘察，确定了4处危险程度高的危岩体进行监测。
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况处理的判断。
2 数据传输技术
采用国际先进水平的CDMA无线传输技术，能够保证数据传输的流畅性以
及时实性，达到完全自动的检测连接丢失后的自动重新连接，有效地保证数
据的完整性以及可靠性。
3 数字图形传输技术
3
4 多媒体接口控制技术
5遥感技术
系统方案设计 －：内部位移监测 内部位移传感器测斜仪埋入土体或岩体中，当土体或岩体发生滑动时，测斜仪能测出滑4Biblioteka 软件系统结构主要功能
软件系统主要功能包括
（1） 系统能实时显示各种数据，如下图所示
（2） 表观位移监测：系统能实进监测体在一段时间内的沉降位移和水平位移。在模拟分析的基 础上，设定预警值，系统能自动预警，系统水平位移监测精度达1mm，垂直位移监测精度达 3mm，系统能绘制不同方向的位移，并统计任一时间内不同方向的位移总量；系统能保存查询 和数据和相关的图形，如图所示为位移传感器日报表。
高程控制测量-PPT
水准面形状等地球科学研究提供精确的高程数据。
一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低，从整体到局部，逐级控制， 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好， 容易产生垂直位移或倾斜。
首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志，一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分，水准测量时，水 准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实， 标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况，在小比例尺地图 上，拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况，收集有关资料(如测区现 有地形图，已有水准测量成果)，然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通 路线布设，二等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设， 沿线交通较为方便。 水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段，并 应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 的地区时，应与地质地震等有关科研单位，共同研究决定
一、国家高程控制网的布设原则
1.从高到低、逐级控制 国家水准网采用从高到低，从整体到局部，逐级控制， 逐级加密的方式布设。分为一、二、三、四等水准测量。 ✓ 一等水准测量是国家高程控制网的骨干，同时也为相 关地球科学研究提供高程数据; ✓ 二等水准测量是国家高程控制网的全面基础; ✓ 三、四等水准侧量是直接为地形测图和其他工程建设 提供高程控制点。
4、水准标石的埋设 水准点的高程是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面
相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好， 容易产生垂直位移或倾斜。
首级水准路线上的 结点应埋设基本水 准标石
墙上水准标志，一般嵌设在 地基已经稳固的永久性建筑物 的基础部分，水准测量时，水 准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实， 标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。
水准路线附近的验潮站基准点、沉降观测基准点、地 壳形变基准点以及水文站、气象站等应根据实际需要按 相应等级水准进行联测。
三、水准路线的设计、选点和埋石
1.技术设计 技术设计是根据任务要求和测区情况，在小比例尺地图 上，拟定最合理的水准网或水准路线的布设方案。 设计前应充分了解测区情况，收集有关资料(如测区现 有地形图，已有水准测量成果)，然后在1: 50万或1: 100万 的地形图上设计一、二等水准路线。 一等水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通 路线布设，二等水准路线尽量沿公路、大河及河流布设， 沿线交通较为方便。 水准路线应避开土质松软的地段和磁场甚强的地段，并 应尽量避免通过大的河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物。 当一等水准路线通过大的岩层断裂带或地质构造不稳定 的地区时，应与地质地震等有关科研单位，共同研究决定
2024版年度RTK学习教程PPT课件
2024/2/2
差分系统组成
包括基准站、移动站、数 据链等部分，共同实现差 分数据的传输和处理。
差分定位优势
相比单点定位，差分定位 能够显著提高定位精度和 稳定性，适用于高精度测 量和导航应用。
12
载波相位观测值处理过程
载波相位观测值获取
通过接收机接收卫星信号，并提取载 波相位信息。
多路径效应抑制
RTK（Real-Time Kinematic）技术…
实时动态差分定位技术，是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术。
RTK技术原理
通过实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用 户接收机，进行求差解算坐标。
RTK技术优势
具有高精度、高效率、实时性强等特点，在测量领域得到广泛应用。
24
农业领域应用案例
精准农业
RTK技术可实现农田的高精度定 位和测量，为精准农业提供数据
支持。
农业机械导航
将RTK技术应用于农业机械导航， 可提高农业机械的作业精度和效
率。
农业资源调查
利用RTK技术进行农业资源调查， 可快速获取土地利用、土壤质量
等信息。
2024/2/2
25Байду номын сангаас
交通领域应用案例
2024/2/2
车辆导航
RTK技术可提高车辆导航的精度和稳定性，为智能交通系统提供 重要支持。
交通设施监测
利用RTK技术监测交通设施的位置和状态，可及时发现并处理交 通安全隐患。
道路交通规划
RTK技术可为道路交通规划提供高精度地图数据，提高规划的科 学性和实用性。
26
其他领域应用拓展
无人机控制
将RTK技术应用于无人机控制，可实现无人机的精 准定位和导航。
差分系统组成
包括基准站、移动站、数 据链等部分，共同实现差 分数据的传输和处理。
差分定位优势
相比单点定位，差分定位 能够显著提高定位精度和 稳定性，适用于高精度测 量和导航应用。
12
载波相位观测值处理过程
载波相位观测值获取
通过接收机接收卫星信号，并提取载 波相位信息。
多路径效应抑制
RTK（Real-Time Kinematic）技术…
实时动态差分定位技术，是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术。
RTK技术原理
通过实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用 户接收机，进行求差解算坐标。
RTK技术优势
具有高精度、高效率、实时性强等特点，在测量领域得到广泛应用。
24
农业领域应用案例
精准农业
RTK技术可实现农田的高精度定 位和测量，为精准农业提供数据
支持。
农业机械导航
将RTK技术应用于农业机械导航， 可提高农业机械的作业精度和效
率。
农业资源调查
利用RTK技术进行农业资源调查， 可快速获取土地利用、土壤质量
等信息。
2024/2/2
25Байду номын сангаас
交通领域应用案例
2024/2/2
车辆导航
RTK技术可提高车辆导航的精度和稳定性，为智能交通系统提供 重要支持。
交通设施监测
利用RTK技术监测交通设施的位置和状态，可及时发现并处理交 通安全隐患。
道路交通规划
RTK技术可为道路交通规划提供高精度地图数据，提高规划的科 学性和实用性。
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其他领域应用拓展
无人机控制
将RTK技术应用于无人机控制，可实现无人机的精 准定位和导航。
1.Microsoft PowerPoint - 地质灾害监测与预警预报
地质灾害监测与预警预报国土资源部地质灾害防治培训(视频)，北京，08.06.24中国地质环境监测院，北京，100081报告人: 刘传正Un Re gi st er ed地质灾害防治技术培训目标：防灾减灾意识进一步提高。
防灾减灾知识进一步增长。
防灾减灾能力进一步增强。
防灾减灾体系进一步完善。
Un Re gi st er ed1 基本概念l（1）地质灾害l（2）基本属性l （3）地质环境变化l （4）发展趋势l（5）减灾目标Un Re gi st er ed1980年6月3日晨5时35分发生在湖北省远安县盐池河崩塌，16秒钟内摧毁矿务局机关全部建筑物和坑口设施，导致284人死亡。
Un Re gi st er ed房屋可选择在反向坡坡上、坡下??Un Re gi st er ed斜坡岩层中裂缝发育，易形成滑坡、崩塌Un Re gi st er ed房屋选址应尽可能避开顺层斜坡??Un Re gi st er ed2003年7月11日被称为“美人谷”的四川省丹巴县发生特大泥石流灾害，致使51人死亡和失踪。
Un Re gi st er ed政府和当地人是有警觉的，但从未防范雨停、天晴和白天会发生山体滑坡。
滑坡发生前3天，邻村的一个老年妇女曾告诫村民要发生山体滑坡，应立即撤离，但当时没人相信她的警告，包括村小学的老师，也没有人去后山去查看判断。
泥石流？滑坡！！！Un Re gi st er ed（1）/1 地质灾害l地质灾害是由于自然或人为作用，多数情况下是二者共同作用引起的，在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。
lUn Re gi st er ed（1）/2 地质环境l地质环境，是与人类社会生存、生活、生产和发展密切相关的地壳外表圈层，它的上界面为起伏的地表面，下界面为人类活动影响的最大深度（约20千米），在陆地范围内，相当于地壳的硅铝层。
Un Re gi st er ed2001年5月1日，重庆市武隆县山体崩滑，死亡79人类型？成因？？？松动/开裂/垮塌——崩塌现场！！！Un Re gi st er ed2005年6月10日14~16时，黑龙江省宁安沙兰镇小学105名小学生、12名村民遇难。
课题研究论文：浅谈地质灾害监测中的GPS、RTK的技术应用
91780 地理地质论文浅谈地质灾害监测中的GPS、RTK的技术应用GPS-RTK技术能够实现实时、快速且高精度的地理信息定位并获取地质灾害体的变形信息，在作出判断后对诸如山体滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行预报，做到防患于未然。
一、GPS-RTK快速实时单点定位技术的主要特征从技术原理来看，GPS-RTK精密单点实时定位与静态精密单点定位是一样的，它们都采用了基于传统技术的PPP 无电离层组合模型和UofC无模糊度模型。
但二者的主要区别就在于GPS-RTK可以对精密单点所获取的数据进行精密钟差的实时处理，在应用时效性上要强于GPS静态精密单点定位。
另外，实时GPS-RTK精密单点定位还实现了以下3种关键技术特征。
第一，它通过卫星轨道精度来进行定位，其精度可以达到cm级水平。
而且能够为精密单点定位所应用。
第二，GPS-RTK精密单点定位在解算过程中会对诸如天线相位中心偏差、海潮时间等等进行精确预测，并围绕其设计精确修正模型。
第三，GPS-RTK精密单点定位还利用到了卡尔曼滤波法进行计算，该方法在实现滤波自适应上具有一定优势，它解决了GPS-RTK技术在定位过程中某些状态参数的异常现象[1]。
二、基于GPS-RTK技术的山体滑坡动态实时变形监测试验分析就目前对GPS-RTK技术的应用实践来看，它多集中于对大型桥梁和高层建筑的沉降变形监测，而很少运用于山体滑坡变形这样的地质灾害监测调查过程中。
所以本文希望通过对山体滑坡进行物理模拟试验，证明GPS-RTK技术在滑坡体从自然稳定到破坏生成的技术监测全过程，并随时对监测数据实施分析解读。
（一）方案提出本次所研究的物理模型为粘性土山体滑坡，其中运用到了RTK-GPS技术来跟踪滑坡体的整个滑坡灾害过程，并从中获得该技术在变形监测过程中的所实现的监测数据精度。
（二）滑坡物理模型规格试验中所选取的滑坡物理模型其底部长度为20m，宽度18m，顶部长度12m，宽度10m，前后缘高差为6m，全部用粘性土填筑，滑坡体滑面则采用了人工预制（借用某矿山治理混凝土面板护坡坡面），并规定其主滑方向为正北方。
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CORS站网地质环境灾害监测 与高程基准动态实现 章传银 王伟 蒋涛 柯宝贵
中国测绘科学研究院 二○一七年九月
1
主要内容
1
形变监 测方法
CORS站网形变监测方法
2
地质灾 害监测
地质环境灾害监测分析
3
水资源 监测
水资源环境变化监测分析
4
基准一 体化
高程基准动态实现与维持
2
1
形变监 测方法
CORS站网形变监测方法
灾害发生后的2012年7月， 地壳垂直形变和地面重力 变化逐渐恢复常态。
地面重力变化
10
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测原理
监测
地面向上抬升
地面重力减小
地面垂线偏差发散 （变化方向由内向外）
地面高程变化梯度较大 （梯度方向由内向外）
地面重力变化梯度较大 （梯度方向由外向内）
任一种情况出现 导 致
94.8 -112.6 1.0 19.2 7
1
形变监 测方法
CORS站网垂直形变监测能力评估
时间
CORS站网时空连续 中国地壳运动网络 的大地高变化mm 复测大地高变化
跨度
大地高变化 互差mm
最大 最小 平均 标准差 最大 最小 平均 标准差 最大 最小 平均 标准差
2.5 201304减
去201103 15.9 0.5 4.6 2.6 29.5 -19.4 5.8 8.1 10.5 -4.7 -源自.05.7 -10.9 0.6
2.3
9
地质
2 灾害 地质环境灾害监测分析
监测
2012年5月至6月三峡库区奉节滑坡灾变过程监测
地壳垂直形变
2012年4月至5月，滑坡灾 害点附近地面向上抬升达到 30mm ， 重 力 减 小 超 过 80μGal，地面稳定性降低， 诱导滑坡灾害发生。
参考历元：2012年3月
60.1
50.6 -68.4 16.7 19.6
201309减 去201304 151.1 -23.1 4.8 14.1 138.8 -30.1 6.4
32.3
34.8 -47.5 -38.7 9.0
201504减 去201309 124.4 -57.4 -0.0 10.6 43.3 -19.4 1.3 12.63
地面稳定性减弱 易诱发地质灾害
11
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测分析实例
监测
2013年5至7月三峡库区地质灾害灾变过程跟踪监测
地壳垂直形变
地质灾害事件
地面重力变化
垂线偏差变化
12
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测分析实例
监测
地面稳定性变化监测
动力环境异常激发
序号
灾害发 生时间
地壳垂直形变
26座CORS站连续观测
参考历2元01：1 2010年112月012
2013
时间跨度：2011年1月至2015年6月
2014
格网分辨率2ʹ×2ʹ，有效空间分辨率10~20km
2015
4
1
形变监 测方法
三峡地区重力场变化连续监测
2地01面1 重力变化2012
2013 垂线偏差20变14化 2015
5
1
形变监 测方法
三峡地区大地水准面形变连续监测
大地水准面形变(变化)
2011
2012
2013
2014
2015
6
1
形变监 测方法
与GRACE重力卫星监测结果对比
CORS站网监测的地面重力变化
GRACE监测的地面重力变化
用 CORS 站 网 实 现 GRACE 卫星重力场时变监测能力！
类型
CORS站网监测
大地高变化-正常高变化
大地水准面变化
与 地 壳站 垂网 直大 形地 变水 场准
面
垂 直 参 考 高程/重力/ 系统与参 深度/坐标 考 框 架 基准一体化
20
谢谢！
21
GRACE监测
最大 最小 均值 标准差 最大 最小 均值 标准差
地壳垂直 形变mm
26.6
-19.8 1.0
5.7
41.8 -29.5 3.4 7.8
大地水准 面变化mm
8.2
-25.2 -4.9 4.9
10.6 -17.6 -3.5 4.7
地面重力 变化μGal
241.4 -398.8 2.9
11.7
√
√
√
∆
√
=
定性都会变弱，能被CORS站网提前监测到。 9 6.03 重庆市涪陵区 滑坡 √
√
√
10 6.05 重庆市铁矿乡 崩塌
√
√
=
√
√
∆
√
×
11 6.18 正安县凤仪镇 滑坡 √
√
√
√
∆
=
12 6.24 重庆城口 滑坡
√
∆
√
=
CORS站网能有效地探测地质灾害前兆，为地 13 6.24 重庆巫山 滑坡
16
3
水资源 监测
CORS站网地下水变化影响监测
地壳垂直形变
地面重力变化
垂线偏差变化
大地水准面变化
17
3
水资源 监测
江河湖库水变化影响监测
库水位下降，巴东CORS站地面抬升，重力减小。 18
4
基准一 体化
基于CORS站网高程基准动态实现
基本方法-以水准控制网动态实现与维持为例
水准网与CORS 站网并置方法
201309减
CORS站网 具 有较 好 精度 和
分 辨 率 的 地 壳 垂 直 形 变 与 重 力 去201205 71.7 -44.8 -2.2 7.1 73.0 -33.7 -2.8 31.3 47.7 -44.9 -9.8
8.8
201409减
场时变监测能力！
去201211 119.9 -146.1 5.1 14.0 254.7 -58.7 13.8
CORS站网垂直形变
GRACE卫星重力场监测
分离构造垂直形变
地表负荷变化监测
形地 变壳
负 荷
场区 变域 化重
力
面大 形地 变水
准
监测方式从卫星 移到地面
地表负荷 变化监测
区域重力场及负荷形变监测 全球重力场及负荷形变监测
基本方法： 负荷形变理论
重力场逼近方法
3
1
形变监 测方法
三峡地区地壳垂直形变连续监测
14 6.25 重庆市梁平县 滑坡
√
√
√
√
√
√
√
=
∆
√
=
质灾害预报预警提供支持。 15 6.27 重庆市梁平县 滑坡
16 6.28 云阳门坎电站 滑坡
√
√
√
√
√
√ √
∆ √
= =
17 7.02 宜昌市五峰镇 崩塌 √
√
√
∆
=
18 7.04 重庆合川 滑坡
√
√
√
∆
√
=
19 7.18 重庆市石柱县 地震
3.7 201305减
去201103 15.4 -3.2 3.1 3.6 28.3 -7.6 7.9 8.4 7.1 -14.2 -1.3
5.4 201304减
去201105 11.6 -14.3 0.1 4.0 9.9 -17.5 -0.72 5.5 10.3 -17.9 0.1
2.3 201305减
局部构造
通过选择CORS站分离
运动海驱平动面变构化造垂 通 过 选 择 直形变
CORS站 垂直形变
均衡大垂气压冰变后化回弹或地 直形变 下水均衡效应
CORS 站
通过模型参数
实现分离
估计分离
地表环境负荷垂直形变
水资源 环境
冰川雪山 土壤水 江河湖库 地下水
监测 选择目 方法 标环境
移去其余环 境负荷形变
反演目标 环境负荷
综合 分析
15
3
水资源 监测
CORS站网地下水储量变化监测
时间跨度：2011.1~2015.6 参考历元：2010年11月
地下水储量年变
化约为每平米 1.6m3 。 夏 季 增 大，冬季减小。
2011年至2014年，
三峡地区地下水
储量变化基本处
2011
2012
2013 于平衡20状14态。 2015
水准控制网动态 实现方法
水准点高程动态 维持方法
水准节点与基岩CORS站并置 将水准观测高差由观测时刻归 算到指定参考历元
CORS站网大地水准面 与地壳垂直形变场
提取水准点高程时变改正量
19
4
基准一 体化
基于CORS站网动态高程基准维持
CORS
水准控制网 GNSS水准 数字高程基准
正常高变化=大地高变化 -大地水准面变化
发生地点
灾害
监测验
类型 地面 重力 垂线偏差 高程变化 重力变化 大气压 日降雨 库水位 固体潮 证结果
CORS站网能对整个区域地面稳定性变化出现 抬升 减小 发散 梯度大 梯度大 降低 量大 降低 大潮
1 5.04 綦万高速公路 滑坡
√
√
√
+
的时间和地点进行全程无缝跟踪监测。 2 5.08 巴中市石垭乡 滑坡 √
√
√
√
∆
√
=
合计
7
15
5
5
12
/
138
地质
2 灾害 CORS站网地质环境稳定性评估
中国测绘科学研究院 二○一七年九月
1
主要内容
1
形变监 测方法
CORS站网形变监测方法
2
地质灾 害监测
地质环境灾害监测分析
3
水资源 监测
水资源环境变化监测分析
4
基准一 体化
高程基准动态实现与维持
2
1
形变监 测方法
CORS站网形变监测方法
灾害发生后的2012年7月， 地壳垂直形变和地面重力 变化逐渐恢复常态。
地面重力变化
10
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测原理
监测
地面向上抬升
地面重力减小
地面垂线偏差发散 （变化方向由内向外）
地面高程变化梯度较大 （梯度方向由内向外）
地面重力变化梯度较大 （梯度方向由外向内）
任一种情况出现 导 致
94.8 -112.6 1.0 19.2 7
1
形变监 测方法
CORS站网垂直形变监测能力评估
时间
CORS站网时空连续 中国地壳运动网络 的大地高变化mm 复测大地高变化
跨度
大地高变化 互差mm
最大 最小 平均 标准差 最大 最小 平均 标准差 最大 最小 平均 标准差
2.5 201304减
去201103 15.9 0.5 4.6 2.6 29.5 -19.4 5.8 8.1 10.5 -4.7 -源自.05.7 -10.9 0.6
2.3
9
地质
2 灾害 地质环境灾害监测分析
监测
2012年5月至6月三峡库区奉节滑坡灾变过程监测
地壳垂直形变
2012年4月至5月，滑坡灾 害点附近地面向上抬升达到 30mm ， 重 力 减 小 超 过 80μGal，地面稳定性降低， 诱导滑坡灾害发生。
参考历元：2012年3月
60.1
50.6 -68.4 16.7 19.6
201309减 去201304 151.1 -23.1 4.8 14.1 138.8 -30.1 6.4
32.3
34.8 -47.5 -38.7 9.0
201504减 去201309 124.4 -57.4 -0.0 10.6 43.3 -19.4 1.3 12.63
地面稳定性减弱 易诱发地质灾害
11
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测分析实例
监测
2013年5至7月三峡库区地质灾害灾变过程跟踪监测
地壳垂直形变
地质灾害事件
地面重力变化
垂线偏差变化
12
地质
2 灾害 CORS站网地质环境灾害监测分析实例
监测
地面稳定性变化监测
动力环境异常激发
序号
灾害发 生时间
地壳垂直形变
26座CORS站连续观测
参考历2元01：1 2010年112月012
2013
时间跨度：2011年1月至2015年6月
2014
格网分辨率2ʹ×2ʹ，有效空间分辨率10~20km
2015
4
1
形变监 测方法
三峡地区重力场变化连续监测
2地01面1 重力变化2012
2013 垂线偏差20变14化 2015
5
1
形变监 测方法
三峡地区大地水准面形变连续监测
大地水准面形变(变化)
2011
2012
2013
2014
2015
6
1
形变监 测方法
与GRACE重力卫星监测结果对比
CORS站网监测的地面重力变化
GRACE监测的地面重力变化
用 CORS 站 网 实 现 GRACE 卫星重力场时变监测能力！
类型
CORS站网监测
大地高变化-正常高变化
大地水准面变化
与 地 壳站 垂网 直大 形地 变水 场准
面
垂 直 参 考 高程/重力/ 系统与参 深度/坐标 考 框 架 基准一体化
20
谢谢！
21
GRACE监测
最大 最小 均值 标准差 最大 最小 均值 标准差
地壳垂直 形变mm
26.6
-19.8 1.0
5.7
41.8 -29.5 3.4 7.8
大地水准 面变化mm
8.2
-25.2 -4.9 4.9
10.6 -17.6 -3.5 4.7
地面重力 变化μGal
241.4 -398.8 2.9
11.7
√
√
√
∆
√
=
定性都会变弱，能被CORS站网提前监测到。 9 6.03 重庆市涪陵区 滑坡 √
√
√
10 6.05 重庆市铁矿乡 崩塌
√
√
=
√
√
∆
√
×
11 6.18 正安县凤仪镇 滑坡 √
√
√
√
∆
=
12 6.24 重庆城口 滑坡
√
∆
√
=
CORS站网能有效地探测地质灾害前兆，为地 13 6.24 重庆巫山 滑坡
16
3
水资源 监测
CORS站网地下水变化影响监测
地壳垂直形变
地面重力变化
垂线偏差变化
大地水准面变化
17
3
水资源 监测
江河湖库水变化影响监测
库水位下降，巴东CORS站地面抬升，重力减小。 18
4
基准一 体化
基于CORS站网高程基准动态实现
基本方法-以水准控制网动态实现与维持为例
水准网与CORS 站网并置方法
201309减
CORS站网 具 有较 好 精度 和
分 辨 率 的 地 壳 垂 直 形 变 与 重 力 去201205 71.7 -44.8 -2.2 7.1 73.0 -33.7 -2.8 31.3 47.7 -44.9 -9.8
8.8
201409减
场时变监测能力！
去201211 119.9 -146.1 5.1 14.0 254.7 -58.7 13.8
CORS站网垂直形变
GRACE卫星重力场监测
分离构造垂直形变
地表负荷变化监测
形地 变壳
负 荷
场区 变域 化重
力
面大 形地 变水
准
监测方式从卫星 移到地面
地表负荷 变化监测
区域重力场及负荷形变监测 全球重力场及负荷形变监测
基本方法： 负荷形变理论
重力场逼近方法
3
1
形变监 测方法
三峡地区地壳垂直形变连续监测
14 6.25 重庆市梁平县 滑坡
√
√
√
√
√
√
√
=
∆
√
=
质灾害预报预警提供支持。 15 6.27 重庆市梁平县 滑坡
16 6.28 云阳门坎电站 滑坡
√
√
√
√
√
√ √
∆ √
= =
17 7.02 宜昌市五峰镇 崩塌 √
√
√
∆
=
18 7.04 重庆合川 滑坡
√
√
√
∆
√
=
19 7.18 重庆市石柱县 地震
3.7 201305减
去201103 15.4 -3.2 3.1 3.6 28.3 -7.6 7.9 8.4 7.1 -14.2 -1.3
5.4 201304减
去201105 11.6 -14.3 0.1 4.0 9.9 -17.5 -0.72 5.5 10.3 -17.9 0.1
2.3 201305减
局部构造
通过选择CORS站分离
运动海驱平动面变构化造垂 通 过 选 择 直形变
CORS站 垂直形变
均衡大垂气压冰变后化回弹或地 直形变 下水均衡效应
CORS 站
通过模型参数
实现分离
估计分离
地表环境负荷垂直形变
水资源 环境
冰川雪山 土壤水 江河湖库 地下水
监测 选择目 方法 标环境
移去其余环 境负荷形变
反演目标 环境负荷
综合 分析
15
3
水资源 监测
CORS站网地下水储量变化监测
时间跨度：2011.1~2015.6 参考历元：2010年11月
地下水储量年变
化约为每平米 1.6m3 。 夏 季 增 大，冬季减小。
2011年至2014年，
三峡地区地下水
储量变化基本处
2011
2012
2013 于平衡20状14态。 2015
水准控制网动态 实现方法
水准点高程动态 维持方法
水准节点与基岩CORS站并置 将水准观测高差由观测时刻归 算到指定参考历元
CORS站网大地水准面 与地壳垂直形变场
提取水准点高程时变改正量
19
4
基准一 体化
基于CORS站网动态高程基准维持
CORS
水准控制网 GNSS水准 数字高程基准
正常高变化=大地高变化 -大地水准面变化
发生地点
灾害
监测验
类型 地面 重力 垂线偏差 高程变化 重力变化 大气压 日降雨 库水位 固体潮 证结果
CORS站网能对整个区域地面稳定性变化出现 抬升 减小 发散 梯度大 梯度大 降低 量大 降低 大潮
1 5.04 綦万高速公路 滑坡
√
√
√
+
的时间和地点进行全程无缝跟踪监测。 2 5.08 巴中市石垭乡 滑坡 √
√
√
√
∆
√
=
合计
7
15
5
5
12
/
138
地质
2 灾害 CORS站网地质环境稳定性评估