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基于ZigBee的增强局域差分GPS变形监测技术研究
摘要：
本文研究基于ZigBee的增强局域差分GPS变形监测技术。随着社会的快速发展，城市建设与地质灾害之间的关系日益密切。由于地质灾害的不可预知性，对城市建设及公众安全带来很大威胁。因此，加强城市地质灾害预警和监测技术的研究势在必行。本文通过对ZigBee及GPS技术的介绍和分析，提出一种新的监测方法，可以实现对城市地质灾害变形的实时监测。
关键词：ZigBee、GPS、变形监测技术、城市地质灾害
Abstract:
ThispaperstudiestheenhancedlocaldifferentialGPSdeformationmonitoringtechnologybasedonZigBee.Withtherapiddevelopmentofsociety,therelationshipbetweencityconstructionandgeologicaldisastersisbecomingincreasinglyclose.Duetotheunpredictabilityofgeologicalhazards,theyposeagreatthreattourbanconstructionandpublicsafety.Therefore,itisimperativetostrengthenresearchonurbangeologicalhazardwarningandmonitoringtechnology.Inthispaper,afterintroducingandanalyzingZigBeeandGPStechnology,anewmonitoringmethodisproposed,whichcanachievereal-timemonitoringofurbangeologicalhazarddeformation.
Keywords:ZigBee,GPS,deformationmonitoringtechnology,urbangeologicalhazards
一、引言
近年来，城市建设与地质灾害之间的联系变得越来越密切。城市建设难以避免地与地质灾害相互作用，地质灾害也可能对城市建设和公众安全带来威胁。由于地质灾害的不可预知性，对于城市建设和公共安全造成了很大的威胁。因此，随着城市化进程的加速，研究城市地质灾害预警和监测技术具有重要意义。
其中，GPS技术凭借着其高精度的定位能力，广泛用于航空、海洋、车辆等领域中。而ZigBee技术则具有低功耗、低速率、长距离通信等优势，被广泛用于无线传感器网络中。本文基于ZigBee和GPS技术，提出了一种新的增强局域差分GPS变形监测方法，实现对于城市地质灾害变形的实时监测，具有很大的研究和应用价值。
二、ZigBee技术介绍
ZigBee是一种短距离、低功耗、低速率、低成本的无线个人局域网（WPAN）标准。它的传输范围在10到100米之间，数据传输速率在10个字节/秒到250个字节/秒之间。ZigBee可以在不需要基础设施的情况下建立起无线传感器网络，具有的巨大潜力在于搭建大规模低功耗、低成本、自组织、分布式传感器网络。
三、GPS技术介绍
GPS(GlobalPositioningSystem)是由美国军方开发的全球定位系统，是基于卫星的导航系统，可以提供高精度定位信息。GPS由24颗卫星、控制中心以及GPS接收机组成，利用微波的三角定位原理测量地球表面上任意点的经度、纬度和高度，并将定位信息传给接收机，通过计算信号传输时间得到卫星和接收机之间的距离。
四、基于ZigBee和GPS的增强局域差分GPS变形监测技术
本文提出的监测技术基于ZigBee技术与GPS技术结合，具有动态监测、低功耗、低成本等特点，方便工程实践。
监测原理与方法
该监测方法基于差分GPS的原理，采用典型的GPS基线向量长度法方案。首先，将两个点称为A、B，分别放置两个GPS接收机。利用差分后的广播星历数据消除卫星钟偏差、轨道偏差和大气梯度等错误。对A、B两点所形成的基线向量进行粗差剔除和红色线剔除等处理后，获取稳定且可靠的差分数据。之后，将差分数据通过ZigBee无线传感器网络传输至数据中心进行处理，以实现对A、B两点之间的距离进行监测。
监测内容与时效
该监测方法内容包括：杆塔变形、地基沉降、坝体变形、隧道变形、建筑物变形等各种地质灾害变形监测。在监测时效方面，可以实现实时监测，定时监测与定点监测等多种不同模式。
数据处理与分析
通过对监测数据的计算与分析，可以实现对监测点的变形情况的分析与判断。通过对所得到的监测数据进行处理和分析，可以得到关于地质灾害相关的有效信息，从而实现对于地质灾害的实时预警与监测。
五、结论
本文提出