中国北斗百例应用科学普及（二十）- 大数跨境

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中国北斗百例应用科学普及（二十）

辽宁北斗

2021-04-12

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北斗卫星导航科普

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第二十章 基础测绘（三）

导航定位精度高，服务建设能力强

7.北斗在尾矿库安全监测中的应用

尾矿是指金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后排放的废渣。如果随意排放这些废渣，会造成资源流失，大面积覆没农田或淤塞河道，污染环境。筑坝拦截谷口或围地构成的堆放这些废渣的场所就是所谓的尾矿库坝。其坝体形变、浸润线高度、干滩长度、库水位高度、雨量等变化情况都是影响坝体安全的直接因素，为实时自动化监测这些指标，针对性地为其设计了一整套科学完善的自动化监测系统，可以全面提高尾矿库安全监管和日常管理水平，增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力，建立尾矿库运行期安全管理和风险控制的溃坝风险综合评判方法，同时具备远程监测功能，非常便于在各市地、省厅，乃至于全国范围内组织建立统一监控中心。

利用北斗系统建设尾矿库安全监测系统，按多级管理平台模式设计，可以实现沉降塌陷监测区域安全监测信息在辖区安全生产管理机构、社区安全管理部门甚至社区居民等多级共享，系统兼容性强，可以用作政府安监部门及企业内部的管理平台。成果分析结果以动画形式表现，便于直观掌握系统运行状态。

8.北斗在公路测量中的应用

公路测量又称公路勘测，业务包括勘查和测量，依据公路技术标准的高低和地形复杂的程度，公路勘测分一阶段勘测与两阶段勘测。一阶段勘测主要是针对路线方案比较明确、修建任务比较急、技术等级较低的公路。两阶段勘测，初测为公路的初步设计提供带状地形图和有关资料的踏勘测量，任务是在指定的范围内布设导线，测量各方案的带状地形图和纵断面图，同时收集水文、地质等相关资料。

公路勘测工作路线长、作业强度大，虽然早已采用电子全站仪等先进测绘仪器，但受通视和作业环境影响，效率并不高，大大延长了设计勘察周期。相对于传统测量方法，北斗导航系统有以下特点：一是定位精度高，不受环境和距离长短的限制，适合地形条件复杂、互不通视的地区；二是对于山区公路建设，通过北斗RTK技术可完成高精度的高程测量；三是通过运用北斗RTK技术，可实时获得测量点的空间三维坐标，适合线路、桥梁、隧道等工程的勘测，并可直接进行实地实时放样、中桩测量和点位测量。

9.北斗在沉陷区监测中的应用

沉陷区监测一般是指对地表移动和变形的监测。矿山开采时由于有用矿物从岩层中采出后，开采区域周围岩体的应力状态受到改变，在应力重新分布过程中地下岩层和地表会发生连续的移动变形和破坏，这就是开采沉陷。

可以利用北斗RTK技术，该技术是以载波相位观测为依据的实时差分测量技术，需要分别设基准站和流动站，由于不少地区已建立了CORS网络系统，利用CORS实际上无需另外架设基准站，只需流动站即能实现RTK测量。

各观测站之间无须相互通视，也不要求网形有良好的几何结构，点位选择更加灵活。观测误差不会被积累，各监测点观测精度分布均匀。操作简单，无需进行手工重复劳动，可以节省大量人力物力。可全天候作业，在大风、大雨、大雾、低温等极度恶劣气候条件下也能真正实现连续实时观测。可直接提供三维坐标及其绝对或相对变化量，没有量程限制，这是传感器类、声呐类、光波类、影像类、频谱类监测手段不可比拟的。网络通讯方式灵活，系统自动化程度高，可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享。所以北斗用于高精度沉陷区监测是可行的。

10.北斗在地质测绘中的应用

目前在地质勘查测量中应用非常普遍的北斗相对定位方法是北斗静态相对定位技术和RTK动态测量系统。

北斗静态相对定位在地质勘查测量中主要用于建立测区的 E级控制网。外业数据采集相对简单，只要完成对中、整平、量仪器高、开机、关机等步骤就可以完成。内业数据处理涉及的知识面和操作技巧相对复杂，通常可分为项目建立、基线解算、网自由平差、网约束平差、成果输出等过程。

RTK动态测量在地质勘察测量中主要用于基准放线、以及放样点测量对比。RTK作业，每个点的误差均为不累积的随机误差，外业操作简单，能够满足快速求得厘米级精度的测量要求。

RTK技术在我国境内以GNSS信号覆盖率高、地面监控站密、接收机三频接收、测量成果混合解算的优势将全面应用于各类测绘行业，它具有山区、林区定位不受影响特点，可以达到厘米级精度，三频接收观测时间短并可实时提供三维坐标，操作简单方便，同时可以减轻劳动强度等优势。

本文摘选自《北斗应用100例》

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