《土石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測技術規(guī)程》

ICS編號

CCS編號

團?體?標?準

T/CHESXXX—20XX

代替T/CHESXXX—XXXX

土石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測

技術規(guī)程

TechnicalSpecificationofGNSSAutomaticDeformationMonitoringSystemfor

Earth-RockDams

（征求意見稿）

與國際標準的一致性程度標識

專利聲明

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

中國水利學會?發(fā)布

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土石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測技術規(guī)程

1范圍

本規(guī)程規(guī)定了建設土石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測系統(tǒng)的基本要求，包括監(jiān)測設

備的主要技術指標、變形監(jiān)測站點與儀器設備安裝技術要求、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控及監(jiān)測管理軟件

系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)集成調試與試運行、在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收和運行維護等。本規(guī)程適應于土

石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測系統(tǒng)的設計、施工、驗收和運行維護。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本

適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T18314-2009全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范

GB/T22385-2008大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)驗收規(guī)范

GB/T28588-2012全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)連續(xù)運行基準站網(wǎng)技術規(guī)范

GB50026-2007工程測量規(guī)范

GB50343-2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范

SL26-2012水利水電工程技術術語

SL197-2013水利水電工程測量規(guī)范

SL531-2012大壩安全監(jiān)測儀器安裝標準

SL551-2012土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范

DL/T1134-2009大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集裝置

DL/T1558-2016大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)運行維護規(guī)程

DL/T5211-2005大壩安全監(jiān)測自動化技術規(guī)范

JGJ8-2016建筑變形測量規(guī)范

BD110001-2015北斗衛(wèi)星導航術語

1

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CH/T6006-2018時間序列InSAR地表形變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理規(guī)范

JJF1118-2004全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機（測地型和導航型）校準規(guī)范

3術語

3.1

全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS)

能在全球范圍內提供導航服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的通稱。

3.2

土石壩EarthRockfillDam

用土、砂、砂礫石、卵石、塊石、風化巖等當?shù)夭牧咸钪傻膲巍?/p>

3.3

變形監(jiān)測DeformationMonitoring

指對建構筑物及其地基、建筑基坑或一定范圍內的巖體及土體的位移、沉降、傾斜、撓

度、裂縫和相關影響因素(如地下水、溫度、應力應變等)進行監(jiān)測，并提供變形分析預報的

過程。本規(guī)范中主要指壩體表面的水平位移、垂直位移（沉降）。

3.4

GNSS測量型接收機GeodeticGNSSReceiver

又稱GNSS測地型接收機。能夠提供偽距、載波相位等原始觀測數(shù)據(jù)，用于高精度定位的

GNSS終端設備。本規(guī)程中簡稱GNSS接收機。

3.5

基準站DatumStation

布設在基準點上，對衛(wèi)星導航信號進行長期連續(xù)觀測，并由通信設施將觀測數(shù)據(jù)實時或

定時傳送至數(shù)據(jù)中心的地面固定觀測站。

3.6

監(jiān)測站DisplacementMonitoringStation

布設在變形監(jiān)測點上，對衛(wèi)星導航信號進行長期連續(xù)觀測，并由通信設施將觀測數(shù)據(jù)實

時或定時傳送至數(shù)據(jù)中心的地面固定觀測站。

3.7

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合成孔徑雷達干涉測量InterferometricSyntheticApertureRadar（InSAR）

同一地區(qū)不同期次SAR數(shù)據(jù)中的相位信息進行干涉計算的技術，本規(guī)程中特指利用SAR

數(shù)宜據(jù)提取水庫等災害體變形的技術，包括差分合成孔徑雷達干涉測量（D-InSAR)、短基線

集合成孔徑雷達干涉測量（SBAS-InSAR)和永久散射體合成孔徑雷達干涉測量（PS-InSAR)

等。

4GNSS監(jiān)測設備技術要求

4.1GNSS監(jiān)測系統(tǒng)組成

土石壩全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)表面變形監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱GNSS監(jiān)測系統(tǒng)）采用北斗、GPS

等全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)信號和GNSS相對定位技術，實現(xiàn)大壩表面水平位移、垂直位移監(jiān)測數(shù)據(jù)

的自動采集、自動處理。GNSS監(jiān)測系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集、控制中心、供電和通信等部分組成。

數(shù)據(jù)采集部分用于采集GNSS原始數(shù)據(jù)，由GNSS基準站和GNSS監(jiān)測站組成。控制中心用于接收、

存儲、處理和分析基準站、監(jiān)測站的GNSS數(shù)據(jù)。供電部分用于向基準站、監(jiān)測站、數(shù)據(jù)中心

供電。通信部分用于基準站、監(jiān)測站、控制中心之間的數(shù)據(jù)通信。

4.2監(jiān)測系統(tǒng)設備

4.2.1設備組成

按照部署位置，GNSS監(jiān)測系統(tǒng)設備可分為：

a)基準站和監(jiān)測站設備；

b)數(shù)據(jù)中心設備；

c)其他配套設備。

4.2.2基準站和監(jiān)測站設備

基準站和監(jiān)測站的設備類型相同，可分為：

a)GNSS接收機；

b)GNSS天線；

c)網(wǎng)絡通信設備；

d)雷電防護設備；

e)電源供電設備；

f)儀器箱。

4.2.3數(shù)據(jù)中心設備

數(shù)據(jù)中心設備可分為：

a)計算機；

b)數(shù)據(jù)采集管理軟件；

c)電源供電設備（包括不間斷電源）；

d)通信設備；

e)雷電防護設備；

f)機柜。

4.3監(jiān)測設備要求

4.3.1工作環(huán)境要求

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4.3.1.1溫度

系統(tǒng)核心設備高低溫性能應滿足：

a）基準站和監(jiān)測站設備，應能在-10℃～60℃的溫度環(huán)境下正常工作，嚴寒地區(qū)應能

在-30℃～60℃的溫度環(huán)境下正常工作；

b）數(shù)據(jù)中心設備應能在-10℃～50℃的溫度環(huán)境下正常工作。

4.3.1.2相對濕度

系統(tǒng)核心設備防潮性能應滿足：

a）基準站和監(jiān)測站設備應能在相對濕度≤95%的環(huán)境下正常工作，GNSS接收機防護安

全級別應滿足IP67或以上等級；

b）數(shù)據(jù)中心設備應能在相對濕度≤85%的濕度環(huán)境下正常工作。

4.3.1.3電源

系統(tǒng)核心設備供電性能應滿足：

a)交流電源：額定電壓為220V或36V，允許偏差±10%；頻率為50Hz，允許偏差±2%；

b)直流電源：額定電壓為9～24V。

4.3.2GNSS接收機

GNSS接收機性能應滿足：

a)應支持北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，可兼顧GPS、GLONASS、Galileo衛(wèi)星系統(tǒng)；

b)應具有1Hz的采樣能力，并可根據(jù)需要改變參數(shù)設置；

c)觀測數(shù)據(jù)應包括：測距碼、載波相位觀測值、衛(wèi)星廣播星歷；

d)接收機內部噪聲水平應不大于1mm；

e)具備2類以上的數(shù)據(jù)通信接口，數(shù)據(jù)通信接口類別包括RJ45、RS232、RS485、USB、

WiFi、藍牙等；

f)具有輸出原始GNSS觀測數(shù)據(jù)和衛(wèi)星導航電文數(shù)據(jù)的能力；

g)內部電池續(xù)航時間：≥24h；

h)內部存儲容量：≥8GB；

i)具備遠程監(jiān)控能力，可遠程獲取設備工作狀態(tài)及GNSS衛(wèi)星跟蹤情況（如衛(wèi)星健康

狀況、跟蹤衛(wèi)星數(shù)目、信號狀態(tài)、信噪比、觀測歷元數(shù)、電壓、剩余存儲空間）等

數(shù)據(jù)信息。

4.3.3GNSS天線

GNSS天線性能應滿足：

a)天線相位中心穩(wěn)定性應優(yōu)于1mm。

b)天線宜配備抗多路徑效應的扼流圈或抑徑板；

c)天線具有定向指北標志；

d)氣候惡劣地區(qū)應配有防護罩；

e)天線必須緊固于觀測墩的強制對中標志上；

f)天線電纜應采用低損耗的射頻電纜；

g)天線電纜宜加裝低損耗射頻電纜防雷裝置;

h)在滿上述要求的情況下，可采用集成接收機和天線的一體機。

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4.3.4計算機

本地部署的計算機應滿足以下要求：

a)計算機至少應具備500GB存儲容量；

b)計算機應具備4個以上的數(shù)據(jù)通信接口，包括RS232、USB、LAN等；

c)應配置綜合的軟硬件安全系統(tǒng)，減少數(shù)據(jù)和資源被攻擊的可能性。

4.3.5電源供電設備

a)供電設施可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用市電或太陽能供電；

b)采用太陽能供電的，應根據(jù)GNSS接收機的功耗和當?shù)厝照諚l件，合理選擇太陽能

電池板發(fā)電功率、蓄電池容量等參數(shù)；

c)采用太陽能供電的，GNSS接收機應具備可遠程控制的自動休眠功能；

d)采用市電供電的，應對相應的供電路線進行專業(yè)設計，保證供電線路的安全可靠。

4.3.6通信設備

4.3.6.1數(shù)據(jù)通信可采用無線或有線通信傳輸設備。

4.3.6.2網(wǎng)絡互聯(lián)協(xié)議應遵循傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（TCP/IP，UDP）。

4.3.6.3GNSS接收機接入端技術指標包括：

a)通信速率大于64kbit/s；

b)誤碼率小于10-8；

c)鏈路可用性大于95%。

4.3.6.4數(shù)據(jù)中心接入端技術指標包括：

a)通信速率應大于64Kbit/s×接收機數(shù)量；

b)誤碼率小于10-8；

c)鏈路可用性大于98%。

4.3.7雷電防護設備

系統(tǒng)防雷宜參照《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》的相關規(guī)定，防護等級按D級執(zhí)行。

5測點布設與儀器安裝技術要求

5.1GNSS基準點布設

5.1.1基本要求

5.1.1.1基準點宜建立在穩(wěn)固的基巖或土層上。

5.1.1.2基準點應具備良好的數(shù)據(jù)采集、傳輸和維護條件。

5.1.1.3基準點應選擇在工程施工以外區(qū)域，一般布置在土石壩下游地質條件良好，基礎

穩(wěn)固，能長久保存的位置。基準點數(shù)量不應少于3個，選擇其中1~2個基準點安裝GNSS

設備形成基準站，其余基準點用于定期校核基準站。

5.1.1.4基準站距離監(jiān)測站的直線距離，不宜超過5km。

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5.1.2資料收集

基準點設計施工前宜收集下列資料：

a)所在地區(qū)地形圖和交通圖；

b)所在地區(qū)地質構造圖；

c)所在地區(qū)已有的GNSS、水準等大地測量成果資料；

d)與設計有關的交通運輸、物資供應、通信、水文、氣象、凍土和地下水位等資料；

e)與設計有關的文件，包括工程項目建議書、可行性報告，布設要點和技術規(guī)程等。

5.1.3實地勘選和測試

5.1.3.1選址應注意用地、供電、通信、安全、防護等基礎設施支撐條件。選址工作開始

前，選址人員對技術設計、區(qū)域情況進行充分研究，并制定選址工作計劃。

5.1.3.2基準點應選擇在安全僻靜、交通便利并利于測量標志長期保存和觀測的地方。

5.1.3.3基準點位置各方向視線高度角15°以上應無阻擋物。特殊困難地區(qū)，可在一定范

圍內（水平視角不超過60°），高度角可放寬至25°。

5.1.3.4基準點選址人員應攜帶雙頻GNSS接收機在選定的站址上進行實地測試，觀測站

址概略坐標和接收GNSS衛(wèi)星信號的狀況。連續(xù)觀測時間應不少于24h，高度角在10°以上

的觀測時段應不少于整個觀測時段的85%，多路徑影響應小于0.5m。

5.1.3.5站址選定后，應設立一個注有編號、編碼、站名、標石類型的點位標記，拍攝點

位的遠景、近景照片各一張，并按附錄1的格式，填繪基準站點之記。

5.1.4土建設計

5.1.4.1觀測墩按所在地的地質情況分為基巖觀測墩和非基巖觀測墩。GNSS站點觀測墩按

附錄2規(guī)格埋設。

5.1.4.2觀測墩高出地面一般不超過5m，但不宜低于2m。

5.1.5施工設計后應上交下列資料：

a)選址點之記（見附錄A）；

b)所選站址實地測試結果；

c)設計書和圖件；

d)選址中收集的有關資料。

5.1.6土建工程

5.1.6.1基準站觀測墩可采用鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑，同時預埋適合線纜進出的管道。

5.1.6.2觀測墩澆筑時應預埋強制對中裝置，并用置平工具安平。

5.1.6.3建站結束后應上交的資料

a)建站后的基準站點之記；

b)建站照片；

c)基準站的施工（竣工）報告。

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5.2GNSS監(jiān)測點布設

5.2.1表面變形監(jiān)測點布置應符合現(xiàn)行《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》的規(guī)定。

5.2.2監(jiān)測墩設計時宜考慮儀器安裝位置、防水、防高低溫及防盜措施。

5.2.3監(jiān)測點的埋設

5.2.3.1中型以上水庫的監(jiān)測點宜采用帶有強制對中基座的混凝土墩，其對中誤差不超過

±0.1mm。監(jiān)測點應具有良好的視線（對空）條件，其離障礙物距離應在1.0m以上。

5.2.3.2監(jiān)測點埋設后，應及時認真填寫安裝埋設考證表（見附錄C），表中各種信息均

應精確測量，準確記錄。

5.3GNSS設備安裝

5.3.1設備檢驗

5.3.1.1GNSS設備在安裝前必須進行檢驗，儀器出現(xiàn)故障需要更換主機或天線的，必須對

更換的主機或天線進行檢驗。

5.3.1.2一般項目檢驗：

a)接收機及天線外觀是否良好，型號是否正確，各部件是否完好；

b)電纜型號是否符合要求，接頭是否完好、配套，天線電纜的長度是否符合要求；

c)天線與基座連接件是否完好、配套，需固緊的部件是否有松動和脫落；

d)接收機數(shù)據(jù)傳輸接口配件及軟件是否齊全，數(shù)據(jù)傳輸性能是否完好。

5.3.1.3儀器性能檢驗的內容和方法見附錄D。

5.3.1.4應進行儀器觀測數(shù)據(jù)質量（TEQC）檢驗。檢驗方法見附錄D-1。

5.3.1.5可采用短基線測量方法測試接收機的測量誤差，方法參見《全球定位系統(tǒng)（GPS）

接收機（測地型和導航型）校準規(guī)范》。

5.3.1.6宜對天線相位中心穩(wěn)定性進行檢驗，相位中心穩(wěn)定性應優(yōu)于1mm。

5.3.1.7儀器檢驗完畢后要提交檢驗報告，其中包括儀器信息（廠商、配件號、序列號等）、

數(shù)據(jù)采集情況簡介、基線解算結果、檢驗結果分析及結論。

5.3.2設備安裝

5.3.2.1天線架設

量取天線高就是量取天線參考面到觀測墩標志面的垂直距離。安裝后應詳細記錄量取的

位置及方式。天線高量取要在天線參考面互成120度的三個位置量取，三個位置取平均數(shù)作

為一次天線高數(shù)據(jù)，讀數(shù)和平均數(shù)精確至1mm。

5.3.2.2接收機架設

a)機箱內做好各類線纜的規(guī)整與排列，并綁扎緊固。

b)按儀器操作手冊規(guī)定程序完成接收機與電源連接。

c)接收機安裝時，應采取必要的防盜保護措施。

5.4防雷設備安裝

5.4.1防雷工程施工宜參照《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》的相關規(guī)定和項目的設

計文件進行。

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5.4.2浪涌保護器

5.4.2.1采用分體式GNSS接收機時，天饋線路浪涌保護器的安裝應符合下列規(guī)定：

a)天饋線路浪涌保護器應安裝在GNSS天線與GNSS接收機之間；

b)天饋線路浪涌保護器的接地端應采用截面積不小于6mm2的銅芯導線就近連接到交

界處的等電位接地端子板上，接地線應短直。

5.4.2.2信號線路浪涌保護器的安裝應符合下列規(guī)定：

a)信號線路浪涌保護器應連接在被保護設備的信號端口上。

b)信號線路浪涌保護器接地端宜采用截面積不小于6mm2的銅芯導線就近連接到交界

處的等電位接地端子板上，接地線應短直。

5.4.3線纜敷設

5.4.3.1線槽或線架上的線纜，其綁扎間距應均勻合理，綁扎線扣應整齊，松緊適宜；綁

扎線頭宜隱藏不外露。

5.4.3.2為減小雷擊電磁脈沖在線纜內產生的浪涌，宜采取線纜屏蔽和線纜合理布設措施。

5.4.3.3線纜宜敷設在金屬線槽或金屬管道內。布置線纜路由走向時，應盡量減小由線纜

自身形成的電磁感應環(huán)路面積。

5.4.3.4采用屏蔽電纜時，應在屏蔽層兩端并宜在雷電防護區(qū)交界處做等電位連接并接地。

光纜的所有金屬接頭、金屬護層、金屬擋潮層、金屬加強芯等，應在進入建筑物處直接接地。

a)接地線在穿越墻壁、樓板和地坪處宜套鋼管或其它非金屬的保護套管，銅管應與接

地線做電氣連通。

b)接地線、浪涌保護器連接線的敷設宜短直、整齊。

c)接地線、浪涌保護器連接線轉彎時彎角應大于90°，彎曲半徑應大于導線直徑的

10倍。

6監(jiān)測數(shù)據(jù)采集管理軟件

6.1系統(tǒng)功能

6.1.1適應性

數(shù)據(jù)采集監(jiān)控及監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)應具有良好的適應性，可以兼容主流品牌的GNSS接

收機，通過系統(tǒng)參數(shù)配置后可以實現(xiàn)對不同對象的在線監(jiān)測。

6.1.2接口與顯示

6.1.2.1系統(tǒng)軟件應配備完善的雙向數(shù)據(jù)傳輸接口，將監(jiān)測數(shù)據(jù)采集至監(jiān)測控制中心，確

保監(jiān)控系統(tǒng)對異常狀況的實時監(jiān)測。

6.1.2.2使用過程中，系統(tǒng)軟件應可以通過圖形、圖表等可視化的形式實時、動態(tài)地顯示

現(xiàn)場的工作狀態(tài)、報警信息以及各項參數(shù)指標。

6.1.3自診斷

系統(tǒng)軟件宜具備監(jiān)測自診斷功能(傳感器故障報警、通訊故障報警、斷電記錄等），并可

以記錄有效數(shù)據(jù)個數(shù)。

6.1.4信息安全

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6.1.4.1系統(tǒng)應具備安全管理功能且系統(tǒng)操作管理權限不少于3個。操作人員登錄系統(tǒng)前

須通過用戶名密碼認證。系統(tǒng)具有記錄功能，所有操作記錄均錄入數(shù)據(jù)庫。

6.1.4.2系統(tǒng)宜依據(jù)國家信息安全等級保護制度相關要求，進行系統(tǒng)定級后報所在地公安

部門備案，并同步規(guī)劃、設計安全防護建設方案。在項目實施過程中，要依據(jù)所定等保級別

同步建設安全防護措施。

6.1.4.3系統(tǒng)上線前宜查驗軟件安全性測試報告，部署在互聯(lián)網(wǎng)應用的軟件上線前還要查

驗由第三方專業(yè)機構出具的應用軟件安全性測試報告。

6.1.4.4軟件的后臺管理與前臺必須分開，后臺管理必須通過安全認證后才能進行遠程操

作。

6.1.5數(shù)據(jù)處理與檢索

6.1.5.1系統(tǒng)應具備數(shù)據(jù)存儲功能以及報表生成功能?？纱鎯?年以上原始觀測數(shù)據(jù)、記

錄測定數(shù)據(jù)以及儀器運行狀態(tài)，并自動生成系統(tǒng)運行參數(shù)報告、數(shù)據(jù)報告、掉電記錄報告、

操作記錄報告。

6.1.5.2測定數(shù)據(jù)和儀器運行狀態(tài)數(shù)據(jù)：

a)記錄并統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)個數(shù)；

b)記錄電源故障情況；

c)記錄儀器操作和維護情況；

d)記錄儀器故障情況。

6.1.5.3系統(tǒng)應具備自啟動功能，當儀器由于受外界強干擾、掉電后又上電等突發(fā)情況造

成程序中斷，系統(tǒng)可以自動啟動，恢復運行狀態(tài)并記錄故障時間以及恢復運行時間。

6.1.5.4系統(tǒng)應對操作過程具備自記錄功能，記錄內容包括系統(tǒng)各項參數(shù)的設置、修改，

并可隨時查看調用。

6.1.5.5系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)檢索檢查功能，通過設置檢索時間對歷史數(shù)據(jù)進行檢索，生成數(shù)據(jù)

統(tǒng)計報表以及曲線分析圖，并根據(jù)需求設置自動生成日報、月報、年報。

6.2GNSS監(jiān)測功能

6.2.1測站信息管理

測站信息管理功能指的是通過可視化操作界面對測站進行遠程配置（增加/刪除站點，

配置/修改基準站信息等），并實現(xiàn)對測站接收機的遠程管理。測站信息管理功能包括：測站

管理、接收機管理、接受機設備工作的狀態(tài)管理、觀測數(shù)據(jù)查詢等。

6.2.2監(jiān)測數(shù)據(jù)分析查詢

系統(tǒng)應當支持基于監(jiān)測布置圖的大壩變形觀測點實時、歷史數(shù)據(jù)查詢，同時具備設備管

理狀態(tài)查詢、衛(wèi)星信號質量分析、監(jiān)測數(shù)據(jù)異常分析等功能。

6.3監(jiān)測數(shù)據(jù)庫表結構及標識符

GNSS監(jiān)測數(shù)據(jù)庫表結構及標示符應參照《大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)庫表結構及標識符》執(zhí)行。

6.4監(jiān)測坐標系及其轉換

6.4.1GNSS監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、基線解算等過程，應在CGCS2000坐標系下完成。

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6.4.2為便于水平位移監(jiān)測成果使用，宜建立大壩監(jiān)測獨立平面直角坐標系。監(jiān)測坐標系

X軸可沿壩軸線方向，由右壩肩指向左壩肩為正方向；監(jiān)測坐標系Y軸可沿垂直于壩軸線方

向，以下游方向為正方向。

6.4.3垂直位移監(jiān)測以下沉為正、上升為負。

6.4.4建立大壩監(jiān)測獨立平面直角坐標系時，應說明CGCS2000坐標系至大壩監(jiān)測獨立平面

直角坐標系的坐標轉換方法，以及所使用的坐標轉換參數(shù)。

7GNSS監(jiān)測系統(tǒng)集成調試與試運行

7.1系統(tǒng)集成調試與試運行的目的

GNSS監(jiān)測系統(tǒng)正式提供服務前，應進行系統(tǒng)集成調試與試運行。系統(tǒng)集成調試是為了

排除和發(fā)現(xiàn)儀器設備、通信網(wǎng)絡、軟件參數(shù)配置、計算機系統(tǒng)平臺兼容性等多個方面的故障

和問題，為系統(tǒng)正常運行和維護提供保障。系統(tǒng)試運行通過連續(xù)的運行測試評估系統(tǒng)的穩(wěn)定

性與可靠性，目的是為了檢驗系統(tǒng)相關技術參數(shù)指標能否達到系統(tǒng)標稱的指標要求，評估系

統(tǒng)是否滿足變形監(jiān)測的基本業(yè)務需求。

7.2系統(tǒng)調試

7.2.1系統(tǒng)調試內容

GNSS監(jiān)測系統(tǒng)的調試包括GNSS接收機的安裝調試、網(wǎng)絡通訊調試、變形監(jiān)測軟件平

臺系統(tǒng)調試、系統(tǒng)軟硬件兼容性調試等。通過系統(tǒng)調試，確保GNSS接收機、數(shù)據(jù)處理軟

件、通訊網(wǎng)絡具有很好的兼容性，可以連續(xù)穩(wěn)定提供服務，達到在線運行的能力。

7.2.2GNSS接收機調試

根據(jù)項目要求，設定接收機的運行參數(shù)，包括GNSS數(shù)據(jù)的采樣頻率、輸出數(shù)據(jù)的格

式、數(shù)據(jù)通訊協(xié)議、兼容的衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。

7.2.3網(wǎng)絡通信調試

7.2.3.1對各聯(lián)網(wǎng)設備的IP地址進行設置，包括接收機、交換機、服務器等。

7.2.3.2以web模式遠程登錄接收機，測試接收機遠程控制功能、遠程配置功能以及相關

的數(shù)據(jù)下載功能等。

7.2.4GNSS數(shù)據(jù)傳輸及變形監(jiān)測軟件調試

GNSS變形監(jiān)測軟件與接收機之間應能完成正常的數(shù)據(jù)通信。

7.2.5變形監(jiān)測軟件平臺系統(tǒng)調試

變形監(jiān)測軟件平臺系統(tǒng)安裝調試完成后，應具備GNSS數(shù)據(jù)采集、GNSS基線解算、

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GNSS變形監(jiān)測結果輸出等功能。

7.3系統(tǒng)試運行與總體指標測試

7.3.1系統(tǒng)試運行數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡通信質量要求

系統(tǒng)正式提供服務前應對基準站數(shù)據(jù)質量與網(wǎng)絡通信質量進行測評。基準站數(shù)據(jù)質量是

綜合反映基準站工作性能的重要指標，從GNSS信號捕捉能力、數(shù)據(jù)質量等多方面，對基

準站和監(jiān)測站硬件設備進行全面的評估測試。

7.3.1.1基準站和監(jiān)測站GNSS觀測數(shù)據(jù)可用率應大于85%。

7.3.1.2基準站多路徑影響應小于0.5m，監(jiān)測站多路徑影響宜小于0.5m。

7.3.1.3GNSS基線解算結果質量評價包括北斗基線解算結果質量、GPS基線解算結果質

量和北斗GPS聯(lián)合解算結果質量等。

7.3.1.4網(wǎng)絡通信延遲應小于500ms。

7.3.1.5網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)丟包率應小于0.1%。

7.3.1.6網(wǎng)絡安全要求

a)接收機端應設置安全協(xié)議；

b)數(shù)據(jù)接收服務器端應設置網(wǎng)絡安全協(xié)議。

7.3.2系統(tǒng)總體指標測試

7.3.2.1系統(tǒng)總體指標

a)4小時產出監(jiān)測點三維變形量，水平方向變形監(jiān)測精度優(yōu)于3mm（RMS）；

b)每日（24小時）產出監(jiān)測點三維變形量，水平方向變形監(jiān)測精度優(yōu)于3mm（RMS），

垂直方向變形監(jiān)測精度優(yōu)于3mm（RMS）；

c)可采用模擬變形或人工對比觀測手段驗證系統(tǒng)精度。

7.3.2.2系統(tǒng)完好性要求指標

a)GNSS接收機自主完好性；

b)網(wǎng)絡通信性能完好性；

c)衛(wèi)星信號完好性；

d)數(shù)據(jù)質量完好性；

e)軟件平臺完好性；

f)用戶定位狀態(tài)可靠性。

7.3.2.3系統(tǒng)日志要求

a)接收機故障日志；

b)變形監(jiān)測結果日志；

c)網(wǎng)絡通信狀態(tài)日志；

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d)用戶使用情況報表；

e)硬件設備故障日志；

f)系統(tǒng)異常狀況統(tǒng)計報表。

8在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收

8.1驗收條件

8.1.1GNSS監(jiān)測系統(tǒng)總體指標達到7.3.2.1節(jié)的要求，數(shù)據(jù)采集裝置平均無故障工作時間

（MTBF）不小于6300h，監(jiān)測系統(tǒng)自動采集數(shù)據(jù)的缺失率應不大于3%。

8.1.2已完成GNSS監(jiān)測系統(tǒng)在線調試、試運行工作，并出具系統(tǒng)調試與試運行報告。

8.1.3已完成GNSS接收機、GNSS天線等在線監(jiān)測儀器的檢測工作，并出具檢測報告。

8.1.4應提供包含GNSS監(jiān)測系統(tǒng)的設備選型、工程設計、工程施工、系統(tǒng)安裝調試等內容

的技術總結報告。

8.2驗收內容

8.2.1基準點和監(jiān)測點驗收

應滿足本規(guī)程第5章的技術要求。

8.2.2監(jiān)測儀器設備驗收

應滿足本規(guī)程第4章的技術要求。

8.2.3通信穩(wěn)定性驗收

應滿足本規(guī)程第7.3.1.4條至7.3.1.6條規(guī)定的技術指標。

8.2.4數(shù)據(jù)傳輸安全性驗收

采用公共網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)傳輸設備宜采取加密方法進行加密處理，采用一端請求

連接另一端身份驗證的通訊方式，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

8.2.5系統(tǒng)運行穩(wěn)定性

系統(tǒng)連續(xù)運行時間大于一個月，除特殊情況下出現(xiàn)通信穩(wěn)定性、通信協(xié)議正確性、數(shù)據(jù)

傳輸正確性等問題外，無其他運行故障。

8.2.6系統(tǒng)監(jiān)測精度

應滿足本規(guī)程第7.3.2.1條規(guī)定的精度指標。

9水庫群GNSS與InSAR組合監(jiān)測

9.1組合監(jiān)測的必要性

9.1.1InSAR監(jiān)測技術可實現(xiàn)全天候、大范圍、毫米級精度變形監(jiān)測，與GNSS監(jiān)測技術具

有互補性。

9.1.2組合運用GNSS和InSAR監(jiān)測技術開展水庫群大壩及其庫岸邊坡監(jiān)測，對監(jiān)測對象開

展InSAR全覆蓋監(jiān)測，對重點設施開展GNSS在線監(jiān)測，既有利于彌補小型水庫變形監(jiān)測空

白，又有利于降低水庫群變形監(jiān)測成本。

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9.2InSAR監(jiān)測技術要求

9.2.1星載SAR影像數(shù)據(jù)

9.2.1.1InSAR監(jiān)測的精度與SAR影像的質量高度相關，常見星載SAR影像參數(shù)可參見CH/T

6006《時間序列InSAR地表形變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理規(guī)范》附錄B。

9.2.1.2SAR影像獲取時段，應依據(jù)監(jiān)測任務需求和SAR影像存檔情況綜合考慮。

9.2.1.3SAR影像獲取頻率，應依據(jù)監(jiān)測對象變形的發(fā)生周期、季節(jié)變化等特點選擇。水

庫群監(jiān)測宜每1～2個月獲取一期影像。

9.2.1.4水庫群大壩監(jiān)測宜選擇高分辨率SAR影像（地表分辨率3m左右）。

9.2.4數(shù)據(jù)處理方法

9.2.4.1水庫群監(jiān)測宜選擇PS-InSAR、DS-InSAR等時序InSAR處理方法。

9.2.4.2針對易受植被生長、施工干擾的壩面或庫岸邊坡，應布設角反射器開展InSAR監(jiān)

測。

10監(jiān)測資料整編與分析

10.1一般性規(guī)定

10.1.1GNSS監(jiān)測資料整編與分析時，宜整合同時期的巡視檢查、環(huán)境量、滲流滲壓監(jiān)測

成果。

10.1.2監(jiān)測資料應及時整理和整編，當監(jiān)測資料出現(xiàn)異常并影響工程安全時，應及時分析

原因，并上報主管部門。

10.2監(jiān)測設施考證資料

10.2.1監(jiān)測系統(tǒng)建設完成后，應編制監(jiān)測設施考證資料，包括以下各項：

a)工程基本資料，包括水庫樞紐及主體建筑的概況和特征參數(shù)。

b)監(jiān)測點的平面布置圖，圖中應標明監(jiān)測點的點位及標號；

c)基準站、校核基準點、監(jiān)測站的平面坐標、高程、結構、安設情況、設置日期和測

讀日期、基準值等文字和數(shù)據(jù)考證表；

d)GNSS接收機與天線的儀器型號、規(guī)格、購置日期、生產廠家、儀器使用說明書、

出廠合格證、出廠日期、檢驗證書等資料；

e)與GNSS接收機相關的供電設施、通信設施的考證或資料說明。

10.2.2在監(jiān)測期間，GNSS接收機、GNSS天線、電纜、光纜等設備有變化或儀器損壞、失

效、報廢、停測、新增或擴建等，均應重新填制或相應的考證圖表，并注明變更原因、內容、

時間等有關情況備查。

10.3監(jiān)測資料整編

10.3.1每天應按時檢查GNSS接收機采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性、可靠性和完整性；如有異

常，應及時解決，并記錄相關情況。

10.3.2資料定期整編應符合以下要求：

10.3.2.1每月月初完成上月的資料整編，每年年末完成上一年年度的監(jiān)測資料整編。

10.3.2.2監(jiān)測資料的收集工作包括以下主要內容：

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a)第一次整編時應收集監(jiān)測設施和儀器設備考證資料，并單獨刊印成冊。以后每年根

據(jù)變動情況，及時加以補充及修正；

b)每年應對監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集有效率和GNSS觀測數(shù)據(jù)質量進行統(tǒng)計，分析北斗、GPS

等不同類型導航定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整率、數(shù)據(jù)可用率以及多路徑效應是否滿足規(guī)范

要求；

c)對歷年GNSS監(jiān)測數(shù)據(jù)、相關物理設計值和環(huán)境量進行相關分析，確定GNSS大壩監(jiān)

測變形的預警值。

10.3.2.3應對整編時間段內的各項監(jiān)測值按時序進行列表統(tǒng)計和校對。如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，

應標注記號，并加注說明，不得隨意刪改。應校繪各監(jiān)測值過程線圖，繪制能反應各監(jiān)測值

時間和空間上的分布特征圖以及與有關因素的相關圖。

10.3.2.4整編資料應完整、連續(xù)、準確，并符合以下要求：

a)整編資料的內容（包括監(jiān)測項目、測次等）應齊全，各類圖表的內容、規(guī)格、符

號、單位以及標注方式和編排順序應符合相關規(guī)定和要求。

b)監(jiān)測資料整編的時間應與前次整編相銜接，監(jiān)測部位、測點及坐標系統(tǒng)等歷次有關

規(guī)定和要求統(tǒng)一。

c)各監(jiān)測物理量的計算和統(tǒng)計正確，相關圖件準確、清晰。整編說明全面，資料分析

結論、處理意見和建議等符合實際。

10.4監(jiān)測月報

10.4.1監(jiān)測系統(tǒng)運行期間，根據(jù)需要每月編制監(jiān)測月報。

10.4.2監(jiān)測月報的內容包括：

a)監(jiān)測工程概況

b)監(jiān)測月報時限

c)監(jiān)測內容和監(jiān)測點布置情況；

d)當月監(jiān)測系統(tǒng)運行情況簡介；

e)當月監(jiān)測結果及分析；

f)當月監(jiān)測預警情況；

g)當月監(jiān)測工作總結。

10.5監(jiān)測年報

10.5.1監(jiān)測系統(tǒng)運行期間，每年應編制監(jiān)測年報。

10.5.2監(jiān)測年報的內容包括：

a)監(jiān)測工程概況

b)監(jiān)測年報時限；

c)監(jiān)測內容和監(jiān)測點布置情況；

d)年度內監(jiān)測系統(tǒng)運行情況簡介；

e)年度內監(jiān)測結果及分析；

f)年度內監(jiān)測預警情況；

g)大壩工作狀態(tài)和存在問題的綜合評價及其結論；

h)對下年度工程的安全管理、監(jiān)測工作、運行調度以及安全防范措施等方面的建議。

10.6監(jiān)測預警

10.6.1監(jiān)測報警值宜根據(jù)大壩情況合理設置。

10.6.2監(jiān)測報警閾值可設置單次變形量、累計變形量、變形速率等指標。

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10.6.3變形超過預警值時，水庫管理單位宜組織地質、水利、測繪方面的專家進行會診，

以便確定進一步的措施。

10.7監(jiān)測資料分析

10.7.1監(jiān)測資料分析分為初步分析和系統(tǒng)分析。

10.7.2在對監(jiān)測資料進行分析時，應對由于測量系統(tǒng)故障產生的異常值進行處理，以保證

分析的有效性及可靠性。

10.7.3GNSS監(jiān)測資料分析的方法有作圖法、特征值統(tǒng)計法、數(shù)學模型法等。

11監(jiān)測系統(tǒng)運行維護

監(jiān)測系統(tǒng)的運行維護工作包括數(shù)據(jù)維護、軟件維護、硬件維護等方面，按發(fā)生時間分日

常維護、定期維護、應急維護等。

11.1運維系統(tǒng)建立

11.1.1應建立專門的運維系統(tǒng)，組織專業(yè)人員成立專業(yè)的運維部門，為系統(tǒng)運行提供保障。

11.1.2編寫運維規(guī)范，明確人員分工、工作內容以及具體實施方法。

11.1.3相關運維人員應定期組織培訓，提高運維人員系統(tǒng)管理能力、故障排查能力以及問

題解決能力。

11.2數(shù)據(jù)維護

11.2.1日常工作中應定時檢查數(shù)據(jù)采集和存儲狀態(tài)。

11.2.2應定期完成原始數(shù)據(jù)整理和備份工作，確保接收機、服務器有足夠的空余存儲空間。

11.2.3監(jiān)測成果數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫應長期存儲；原始數(shù)據(jù)備份存儲時間不低于3年，有條

件的情況下可長期存儲。

11.3軟件維護

11.3.1日常工作中應定期開展軟件維護工作，從而延長系統(tǒng)使用壽命；

11.3.2軟件維護的主要工作有：

a)改正性維護：對程序使用期間發(fā)現(xiàn)的程序錯誤進行診斷和改正；

b)適應性維護：配合環(huán)境變化修改軟件；

c)完善性維護：增加新功能或修改已有功能的軟件維護；

d)預防性維護：改善未來的可維護性或可靠性的軟件維護。

11.3.3軟件維護過程中應形成用戶文檔和系統(tǒng)文檔。

11.4設備維護

11.4.1必須指定專人保管與維護儀器并由專業(yè)人員安裝調試，注意設備防盜、防震、防潮、

防曬與防塵處理。

11.4.2儀器要存放于通風良好的固定位置，每月都要對儀器進行一次全面檢驗。

11.4.3設備維護過程中，對設備運行情況做詳細記錄，包括數(shù)據(jù)質量、衛(wèi)星搜索、設備溫

度、運行穩(wěn)定性、供電情況、網(wǎng)絡通訊情況等。

11.4.4嚴禁擅自拆卸GNSS接收機主機及天線的各部件。如發(fā)生故障，應認真記錄有關情

況，并立即向有關管理人員與部門匯報。

11.4.5對設備維護過程中遇到故障要作詳細記錄。

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附錄

附錄A

（資料性附錄）

GNSS站點點之記

點名編號

緯度N站位略圖

經(jīng)度E

高程

站址所在地

供電系統(tǒng)

通信系統(tǒng)

地形地貌地形地質構造略圖

站址巖性

地

質

概

要

交交

通通

情路

況線

圖

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點位環(huán)視圖標石類型

實埋墩標剖面圖

單位：mm

有關點位環(huán)視圖的必要說明：

便于聯(lián)測的水準點點名、點號、等級及聯(lián)測里程：

選點人建站人

建

選單位單位

站

點地質員建站時間

者

者單位委托保管人

選點時間

對埋石工作的建議：

委托保管單位及詳細地址：

備

注

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附錄B

（資料性附錄）

GNSS站點觀測墩

圖1GNSS站點觀測墩樣式

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附錄C

（資料性附錄）

GNSS站點安裝埋設考證表

工程部位測點編號

樁號（m）壩軸距（m）

觀測墩類型觀測墩尺寸

觀測墩結構圖

接收機型號接收機編號

天線型號天線編號

天線連接方式天線高(m)

初始坐標X（m）Y（m）Z（m）

水準標志水準點高程(m)

現(xiàn)場照片

制表：檢查：日期：

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附錄D

（資料性附錄）

GNSS儀器檢驗方法

1.觀測數(shù)據(jù)質量（TEQC）檢驗

選擇最佳衛(wèi)星通視觀測環(huán)境，觀測場地周邊不得有高度角大于10°的遮蔽物與多路徑反

射物。連續(xù)觀測24小時，截止高度角設置為零，采樣間隔30秒。采用預報星歷做TEQC

的檢驗。

儀器必須在3分鐘內完全鎖定所有可見衛(wèi)星并能正常記錄所有必須觀測的數(shù)據(jù)；接受

衛(wèi)星數(shù)量不少于24顆；高度角在10°以上的觀測量中應有大于95%的有效觀測量；測距觀

測質量MP1和MP2小于0.5?m；鐘的日頻穩(wěn)定性不低于1×10–8，對于個別情況，在保證

觀測精度的前提下，可適當放寬，但不得低于1×10–7。

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附錄E

（資料性附錄）

GNSS變形監(jiān)測結果日常報表

1.日報模板

XX水庫GNSS監(jiān)測日報表

儀器型號監(jiān)測日期年月日初始觀測日期年月日解算時長時天氣氣壓pa

時段號累計變形量（mm）

測點位置測點時段1時段2時段3時段4時段5時段6本日累計前日累計本日速率（mm/d）

編號DXDYDZDXDYDZDXDYDZDXDYDZDXDYDZDXDYDZDXDYDZDXDYDZdDXdDYdDZ

1L01

1L02

1號縱斷面

1L03

1L04

2L01

2L02

2號縱斷面

2L03

2L04

3L01

3L02

3號縱斷面

3L03

3L04

水位（m）

氣溫（℃）

降雨量（mm）

滲流量（L/S）

a監(jiān)測說明（監(jiān)測內容X方向：本日變形最大值為：XX(點號：XX),累計變形最大值為XX（點號：XX）；Y方向：本日變形最大值為：XX（點號：XX），累計變形最大最為XX（點號：

分析和判斷性結論）XX）；Z方向：本日變形最大值為：XX（點號：XX），累計變形最大最為XX（點號：XX）。

備注：

監(jiān)測：校對：審核：

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2.月報模板

XX水庫GNSS監(jiān)測月報表

儀器型號初始觀測日期年月日解算時長時

監(jiān)測累計變形值（mm）

本月變形值（mm）本月變形速率（mm/d）

日期上月底（20**年3月31日）本月底（20**年4月30日）

測點位置

測點

DXDYDZDXDYDZΔDXΔDYΔDZdDXdDY