南方变形监测系统SMOS解决方案.pdf

南方测绘变形监

测系统（SMOS）

解决方案

一、引言

变形监测是为了监视变形体点位移动状况而进行的长期、重复的测量工作，

其关键在于提取变形敏感部位和各观测周期的变形点的形变信息，并对提取的变

形信息进行分析、说明，依据肯定的数学模型进行合理的预料及预警。

GPS测量技术用于生产作业，其作业模式从静态测量，快速静态测量，后处

理高精度动态测量，发展到动态初始化（OTF）厘米级实时RTK测量作业。目前

厘米级实时RTK技术以其高效、牢靠和适用性强等诸多优点已被用户所接受，并

广泛应用于各种测绘生产作业中。RTK技术优势主要体现在以下几点：野外可实

时获得最终坐标，野外质量限制，室内工作量少，野外生产效率高，精度（1-2cm），

用途广，如：放样，马路施工，机械引导等等。

在科学技术飞速发展的今日，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术、计

算机技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的改变，大大拓宽了它的应

用范围。而在变形监测领域，在过去很长的一段时间里运用常规光学和电子测量

仪器进行监测的方法占据着主导地位。由与GPS测量具有高精度的三维定位实

力，与传统方法相比较，应用GPS不仅具有精度高、速度快、操作简便等优点，

而且利用GPS卫星定位和导航技术、现代通讯技术、计算机技术及数据处理与分

析技术进行集成，可实现对变形体进行全自动化、实时监测。

南方测绘多年以来致力于GPS技术的研发及GPS接收机的生产，已发展为行

业的领导者。在系统集成方面也是硕果累累，宜昌NRS系统的胜利应用打响了

CORS系统国产化的第一枪，而后南方NRS系统以其稳定的性能、高性价比为不

同精度要求的用户供应了便利的定位和导航服务。如今南方测绘已经在全国范围

内建了超过500个CORS基站，NRS技术也已经被批准列入国家“863安排”。作

为CORS系统的发展应用的热点，南方测绘研发出了GPS变形监测系统SMOS

（SOUTHMonitorSystem）。

解决方案先从硬件结构上介绍南方变形监测系统，然后具体介绍南方必威体育精装版变

形监测系统软件SMOS，最终就我们以往实施的项目中总结的阅历给出一些建议

和展望。

二、南方测绘变形监测系统（SMOS）结构

1、系统结构总体介绍

南方变形监测系统由四个子系统组成：前端数据采集子系统、数据传输子系

统（数据通讯）、数据处理分析及管理子系统（限制中心），协助支持子系统。四

个子系统形成一个有机的整体，前端数据采集子系统跟踪GPS卫星并实时采集数

据，数据由数据通讯网络传输至限制中心，限制中心软件对数据处理并分析，实

时监测变形体的位移状况。系统整体拓扑如下：

图1监测系统整体拓扑图

2、各子系统介绍

（1）前端数据采集子系统

前端数据采集子系统由GPS接收机及天线、馈线、电源等组成。GPS接

收机采纳高精度进口主板，同时采纳大地形扼流圈天线，其能够有效抑制多

路径效应的影响，结合不妥协的稳定的相位中心（小于0.8MM）且可以抑制

射频干扰使系统更牢靠。

（2）数据传输子系统

数据传输子系统：数据传输是整个系统的大动脉，只有数据畅通稳定的

传输才能够保证系统的正常运行，保证数据解算的精度。

数据传输的方式可以分为两类：

（1）有线通讯有线通讯目前有多种接入技术。从数据传输稳定性、成本、

维护等角度考虑，运用光缆作为媒介无疑是最志向的。运用光纤作为监测系统数

据传输的介质，既能有效保证数据采集端与限制中心数据通信的带宽和质量，又

能为系统拓展供应足够的带宽储备，还能便利监测系统组网。带宽宽，传输距离

较远，传输速度不受距离的限制，传输介质物理性能稳定，不受电磁干扰，因此

光缆在监测工程项目中得到广泛的应用。

（2）无线通讯无线通讯我们最常用的有无线微波通讯技术，GPRS/CDMA，

ZigBee等。依据监测点到限制中心的距离及传输的数据量选择适当的无线传输

方式。一般的监测点的分布范围从几百米到几公里远，微波通讯技术从性能、带

宽、传输距离是比较适用于监测系统的。而GPRS/CDMA和现在发展得如