中国卫星导航位移监测应用市场规模
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位移监测是指对物体在各种影响因素的作用下,其位置在时空域中变化的监测。自然界存在各种形式的位移变化,如地壳形变、滑坡、采矿塌陷、桥梁高楼等大型建筑的摆动以及大坝位移形变等。由于许多灾害的发生与位移形变有着极为密切的联系,因此位移形变监测研究在安全监控和健康监测等领域受到了广泛的重视。
卫星导航应用于形变监测开始于20世纪80年代,发展到今天已经相当的成熟。随着差分技术的出现和采样频率的提高,人们注意到卫星导航系统在动态形变监测方面有着无可比拟的优势,并逐步开始利用卫星导航定位技术来进行建筑物健康监测、工程结构物的健康诊断和设计检验等。目前,卫星导航位移监测主要应用在地质灾害、尾矿、交通、水利、水电、桥梁等大型建筑等方面的监测。
①地质灾害
中国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,地质条件复杂,构造活动频繁,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等灾害隐患多、分布广,且隐蔽性、突发性和破坏性强,防范难度大。2014年全国共发生地质灾害10,907起,造成直接经济损失54.1亿元。
地质灾害监测主要利用高精度卫星定位产品获取被监测对象实时三维坐标变化,并能够及时预警预报,减少人员及财产损失。灾害监测业务主要包括洪水、泥石流、地震等灾害的监测与预警。十二五以来,国土资源部联合财政部等多个部委出台了针对地质灾害预防的资金支持,多个省份也出台了地质灾害防治的十二五专项规划,在自动化监测预警、地质灾害群测群防、应急演练等方面加大投入。
②尾矿库
尾矿库是指堆存金属非金属矿山选矿后形成的尾矿或其他工业废渣的场所,是一个具有高势能的人造泥石流危险源,存在溃坝危险。
2013年6月,国家安全生产监督管理总局等7部委共同编制下发了《深入开展尾矿库综合治理行动方案》,方案要求力争在“十二五”后3年,促使全国尾矿库隐患数量大幅下降,强制要求三等及以上尾矿库和部分位于敏感区的尾矿库全部安装在线监测系统。截止2013年底,国家发展改革委员会对471座无主尾矿库隐患治理项目共下达专项资金9.4亿元;财政部对100座中央下放地方政策性关闭破产有色金属矿山企业尾矿库闭库治理项目共下达专项资金17.9亿元。各有关地方政府和尾矿库企业积极落实配套治理资金,2013年地方各级政府投入10.8亿元、企业投入67.3亿元,有力地推动了隐患治理工作。到2014年底,尾矿库全过程在线监测监控系统已在全国931处大型尾矿库得到了应用,溃坝事故基本得到控制。
③建筑工程
建筑工程位移监测主要指对水利、水电、交通、高层建筑等人工建筑的形变监测。
水利——水利设施如大型桥梁的桥墩因长期受到水流的冲击,易产生水平位移甚至滑动,而桥梁与桥面则在交通工具通过时必然会在垂直方向上产生垂曲和振动。水利大坝因长期受到上下游水位落差的压力,坝体必然要产生挠曲或水平位移。卫星导航的应用可以监测坝体在各个方面的位移量,以判断坝体的安全性。
水电——水电站监控保护系统则是对这一能量转换过程全面地、系统地进行监视、控制和保护的设备系统。水电站监控保护系统的主要工作是监视和控制输水发电系统、水力机械设备及系统、电气设备及系统、泄洪闸门及水工建筑物等,确保水电站的安全高效经济运行。
交通——随着差分技术在卫星定位中的应用,测量的精度和实时性得到了很大的提高,在测量中,各测站不需要绝对通视,而且能够在雨雪等复杂条件下进行实时监测,因而更好地拓展了高精度应用领域。交通位移监测领域,主要为铁路监测,桥梁监测和公路监测,其中,公路监测又分为路基位移监测、边坡位移监测和隧道位移监测。
高层建筑——建筑物(或构筑物)的不均匀下降,会使建筑物产生倾斜,严重的不均匀下沉会使建筑物发生裂缝,甚至破坏,影响建筑物的正常使用。对于高层建筑更应及时进行观测,发现问题立即采取补救措施,以确保建筑物的安全与稳定。
据统计,2014年,中国卫星导航位移监测市场规模达到12.26亿元,同比增长20.79%。
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