基于北斗三号区域短报文通信的滑坡灾害监测数据传输方案设计

王 纯,杜 源,黄观文,贺 星,张 欢,王 铎,刘喜瑞,李 杨,李东旭

(1.长安大学地质工程与测绘学院,西安 710054; 2.中电科星河北斗技术(西安)有限公司,西安 710068)

0 引言

我国幅员辽阔,地形地貌纷繁复杂,但地质灾害频发,尤其是黄土高原、西南山区等地受滑坡等地质灾害影响较大。在过去的半个多世纪以来,我国因滑坡灾害造成的死亡人数超过2.5万人,平均每年的经济损失高达5 000万美元[1-2]。为了保障人民生命财产安全,开展科学有效的滑坡监测预警工作是防灾减灾的重要手段。

随着近年来全球导航卫星系统(global naviga-tion satellite system,GNSS)的快速发展,北斗/GNSS定位技术凭借其全天候、高精度、自动化的优点,在地质灾害防灾减灾领域得到了广泛应用[3-4]。早期的GNSS滑坡灾害监测是通过静态相对定位实现的[5],其通过长时间的连续同步观测,得到高精度的定位结果,但实时性较差。随着以最小二乘模糊度降相关平差法(least squares ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA)为代表的快速模糊度固定理论与方法逐渐发展,实时动态精密相对定位(real-time kinematic, RTK)技术成为了主流,通过该技术可以得到实时毫米级的监测序列,但其通常对流动站与基准站之间的通信链路具有较高要求[6-7]。然而,一方面,大量滑坡灾害发生区域地处偏远,通信设施匮乏,极易引起监测数据传输的网络延时;另一方面,当突发险情引起地面通信设施瘫痪时,无法及时准确得到灾情信息,阻碍后续救灾工作的开展[8]。随着通信技术的发展,人们对低时延信息的需求日益增长,尤其在滑坡灾害监测领域,监测信息的时效性甚至关乎人民生命财产安全。……