專利名稱：基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及方法，特別涉及一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，在廣大地域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，主要是對由于降水量達(dá)到地面土壤吸收水份飽和程度后，因地勢能量釋放，形成地表相對移動(dòng)，發(fā)生泥石流、山體滑坡等等對人類生命財(cái)產(chǎn)造成危害的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行事故預(yù)警。目前，此類地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)的獲取，一般是依靠天氣預(yù)報(bào)、降水量測量人工值守、位移區(qū)域人工巡查等等，為局部性、小尺度、數(shù)據(jù)滯后方式?，F(xiàn)有預(yù)報(bào)方式需要安排大量值班人員在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)巡守，以期能夠及時(shí) 發(fā)現(xiàn)并預(yù)報(bào)險(xiǎn)情。特別是在防洪季節(jié)，常發(fā)生山體滑坡、落石等現(xiàn)象，十分危險(xiǎn)；同時(shí)，需要值班人員24小時(shí)密切關(guān)注，這樣容易造成值班人員的疲勞，靠人力巡守的方式，覆蓋范圍小、效率低，往往預(yù)報(bào)滯后于災(zāi)情。國際上較為先進(jìn)的解決方法包括在各地的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)安裝地表位移傳感器，通過有線通信或者無線短波通信將地表位移信息傳回地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心工作人員對各地區(qū)地表位移進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情。但這種方式存在諸多缺陷，如由于有線通信或者無線短波通信的范圍小，為覆蓋廣大地域需要建設(shè)大量的通信鏈路，其安裝、維護(hù)、更換都需要大量人力物力及成本。存在地表位移傳感器受環(huán)境的影響較大，地表位移數(shù)據(jù)母本采樣不足，數(shù)據(jù)傳輸范圍小，監(jiān)控系統(tǒng)不穩(wěn)定等等問題。目前，沒有一種對廣域地區(qū)地表位移數(shù)據(jù)全面采集的方法及對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行穩(wěn)定有效預(yù)警預(yù)報(bào)的監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及方法。對分布于廣域地區(qū)的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的區(qū)域，提前確切發(fā)出預(yù)報(bào)和指令。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案
一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括空間段和地面段；其中空間段包括地球同步軌道分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星(高軌衛(wèi)星GE0)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星(中高軌衛(wèi)星MEO-GEO);地面段包括地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)、地面信號關(guān)口站和地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心；
所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)用于采集地表位移和位移速度數(shù)據(jù)；
所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星用于對分布于廣域地區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地域的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲、傳輸，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星按照采集數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率和時(shí)間順序，分時(shí)采集各地的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)發(fā)出地表位移信息；分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星由多顆地球同步軌道衛(wèi)星組成，對分布于廣域地區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地域的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集的地表位移、位移強(qiáng)度等數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲、傳輸。分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星按照采集數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率要求，分時(shí)對各地的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲、傳輸，獲取該區(qū)域地表位移信息；
所述導(dǎo)航定位衛(wèi)星用于接收并向地面信號關(guān)口站傳送地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息；
所述地面信號關(guān)口站用于接收并發(fā)送所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星的信
息；
所述地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心用于接收并分析地面信號關(guān)口站發(fā)射的數(shù)據(jù)和信息；
所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)與分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星連接，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接，導(dǎo)航定位衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接，地面信號關(guān)口站與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān) 控中心連接；
地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)將采集到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將數(shù)據(jù)接收、存儲并傳輸給地面信號關(guān)口站；
導(dǎo)航定位衛(wèi)星將采集到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息傳送給地面信號關(guān)口 ；
地面信號關(guān)口接收數(shù)據(jù)和信號并且將其傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心并由其分析得出地質(zhì)災(zāi)害警示信息。所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)包括傳感器終端陣列系統(tǒng)定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置和太陽能電源裝置；
通過衛(wèi)星無線傳輸鏈路，所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)與分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星連接，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接，導(dǎo)航定位衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接；地面信號關(guān)口站與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心由內(nèi)部通信網(wǎng)路連接；
分布于廣域地區(qū)的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)，按照地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)方案，安裝在人跡罕至的山脈河流、高原低谷，進(jìn)行無人值守的廣大區(qū)域地質(zhì)變化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置和自適應(yīng)控制裝置及太陽能電源裝置；地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)向地球同步數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，包括圖像數(shù)據(jù)；
一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟
A、地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)并將其傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；
B、分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將接收到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)存儲并傳送給地面信號關(guān)口站；
C、導(dǎo)航定位衛(wèi)星將接收到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息傳送給地面信號關(guān)口站；
D、地面信號關(guān)口站將接收到的分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的信息傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心；
E、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信號關(guān)口站傳送的數(shù)據(jù)和信息，根據(jù)數(shù)據(jù)和信息分析，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，并將分析的結(jié)果發(fā)送給地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)。所述步驟A具體為所述地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置，以無線通信方式采集傳感器終端陣列系統(tǒng)各個(gè)傳感器檢測的地表位移物理量，進(jìn)行存儲和陣列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；由分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置將位置信號發(fā)送給導(dǎo)航定位衛(wèi)星；自適應(yīng)控制裝置對傳感器終端陣列系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測控制；太陽能電源對衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置提供不間斷電能。所述步驟B具體為分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星根據(jù)地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型規(guī)定的地表位移數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率,分時(shí)接收地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)。所述步驟E具體為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信息關(guān)口站傳送來的地表位移傳 感器終端陣列系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及通過導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)位置信息，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心根據(jù)以上信息分析各地域地表位移分布狀況，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，在使用地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心的內(nèi)部網(wǎng)在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前之將警示信息傳送到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)地點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
基于地球同步衛(wèi)星分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，通過分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星，獲取分布于廣域地區(qū)的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)地表位移數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的區(qū)域，提前確切發(fā)出預(yù)報(bào)和指令，保證在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前具有足夠的反應(yīng)時(shí)間，保障國民生命財(cái)產(chǎn)安全。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。如圖I所示，一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括空間段和地面段；其中空間段包括地球同步軌道分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星(高軌衛(wèi)星GE0)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星(中高軌衛(wèi)星ME0-GE0);地面段包括地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)、地面信號關(guān)口站和地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心；
所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)為具備標(biāo)準(zhǔn)接口的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以連接各類物理量、化學(xué)量傳感器件，所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)包括傳感器終端陣列系統(tǒng)定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置和太陽能電源裝置；用于采集地表位移和位移速度數(shù)據(jù)；
所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星由3顆以內(nèi)地球同步軌道衛(wèi)星組成單星或者星座，用于對分布于廣域地區(qū)及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地域的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲、傳輸。分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星按照采集數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率、時(shí)間順序和地域分布，分時(shí)接收各地的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)發(fā)出的地表位移信息；
所述導(dǎo)航定位衛(wèi)星為若干顆衛(wèi)星組成的星座，如GPS\BPS等，用于接收并向地面信號關(guān)口站傳送地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息；
所述地面信號關(guān)口站為B級通用衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸?shù)厍蛘?，用于接收并發(fā)送所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星的信息；
所述地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心為全國或者區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)控制管理機(jī)構(gòu)，用于接收并分析地面信號關(guān)口站發(fā)送的衛(wèi)星地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)和信息；
通過衛(wèi)星無線傳輸鏈路，所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)與分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星連接，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接，導(dǎo)航定位衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接；地面信號關(guān)口站與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心由內(nèi)部通信網(wǎng)路連接；
地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)將采集到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和陣列 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，按照時(shí)間分辨率和地域分布，分時(shí)傳送給數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將數(shù)據(jù)接收、存儲并傳輸給地面信號關(guān)口站；
導(dǎo)航定位衛(wèi)星將接收到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息實(shí)時(shí)傳送給地面信號關(guān)口；
地面信號關(guān)口接收數(shù)據(jù)和信號并且將其傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心并由其分析得出地質(zhì)災(zāi)害警示信息。所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)包括傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置和太陽能電源裝置；
所述地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置，以無線通信方式采集傳感器終端陣列各個(gè)傳感器檢測的地表位移物理量，進(jìn)行存儲和陣列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；由分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置將位置信號發(fā)送給導(dǎo)航定位衛(wèi)星；自適應(yīng)控制裝置對傳感器終端陣列系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測控制；太陽能電源對衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置提供不間斷電能。分布于廣域地區(qū)的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)，按照地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)方案，安裝在人跡罕至的山脈河流、高原低谷，進(jìn)行無人值守的廣大區(qū)域地質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)向地球同步數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，包括圖像數(shù)據(jù)；
一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟
A、地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)并將其傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；
B、分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將接收到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)存儲并傳送給地面信號關(guān)口站；
C、導(dǎo)航定位衛(wèi)星將接收到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息傳送給地面信號關(guān)口站；
D、地面信號關(guān)口站將接收到的分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的信息傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心；E、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信號關(guān)口站傳送的數(shù)據(jù)和信息，根據(jù)數(shù)據(jù)和信息分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，并將分析的結(jié)果發(fā)送給可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)。上述步驟A具體為所述地表位移 數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置，以無線通信方式采集傳感器終端陣列系統(tǒng)各個(gè)傳感器檢測的地表位移物理量，進(jìn)行存儲和陣列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；由分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置將位置信號發(fā)送給導(dǎo)航定位衛(wèi)星；自適應(yīng)控制裝置對傳感器終端陣列系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測控制；太陽能電源對衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置提供不間斷電能。所述步驟B具體為分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星根據(jù)地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型規(guī)定的地表位移數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率,分時(shí)接收地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)。所述步驟E具體為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信息關(guān)口站傳送來的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及通過導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)位置信息，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心根據(jù)以上信息分析各地域地表位移分布狀況，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，在使用地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心的內(nèi)部網(wǎng)在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前之將警示信息傳送到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)地點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信號關(guān)口站獲取并處理后的地表位移數(shù)據(jù)信息，以及通過導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)位置信息，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心根據(jù)以上信息分析各地域地表位移分布狀況，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，在監(jiān)控中心的內(nèi)部網(wǎng)傳送信息及控制指令，可以在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前及時(shí)將警示指令傳送給各地，減少甚至避免國民生命財(cái)產(chǎn)的損失。
權(quán)利要求
1.一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括空間段和地面段；其中空間段包括地球同步軌道分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星；地面段包括地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)、地面信號關(guān)口站和地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心； 所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)用于采集地表位移和位移速度數(shù)據(jù)； 所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星用于對分布于廣域地區(qū)地質(zhì)及災(zāi)害易發(fā)地域的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲、傳輸，按照采集數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率和時(shí)間順序，分時(shí)采集各地的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)發(fā)出地表位移信息； 所述導(dǎo)航定位衛(wèi)星用于提供地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息； 所述地面信號關(guān)口站用于接收并發(fā)送所述分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星的信號; 所述地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心用于接收并分析地面信號關(guān)口站發(fā)送的信號； 通過衛(wèi)星無線傳輸鏈路，所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)與分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星連接，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接，導(dǎo)航定位衛(wèi)星與地面信號關(guān)口站連接；地面信號關(guān)口站與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心由內(nèi)部通信網(wǎng)路連接； 地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)將采集到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星，分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將數(shù)據(jù)接收、存儲并傳輸給地面信號關(guān)口站； 導(dǎo)航定位衛(wèi)星將接收到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息傳送給地面信號關(guān)口 ； 地面信號關(guān)口接收數(shù)據(jù)和信號并且將其傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心，并由其分析得出地質(zhì)災(zāi)害警示信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其特征在于，所述地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)包括傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置和太陽能電源。
3.一種基于衛(wèi)星技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 A、地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)并將其存儲、轉(zhuǎn)換為陣列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星； B、分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星將接收到的地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)存儲并傳送給地面信號關(guān)口站； C、導(dǎo)航定位衛(wèi)星將接收到的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)的相對位置信息傳送給地面信號關(guān)口站； D、地面信號關(guān)口站將接收到的分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的信息傳送給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心； E、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信號關(guān)口站傳送的數(shù)據(jù)和信息，根據(jù)數(shù)據(jù)和信息分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)，并將分析的結(jié)果發(fā)送給地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述步驟A具體為所述地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置，以無線通信方式采集傳感器終端陣列系統(tǒng)各個(gè)傳感器的地表位移物理量，進(jìn)行存儲和陣列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；由分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置傳送給分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星；傳感器終端陣列系統(tǒng)衛(wèi)星定位裝置將位置信號發(fā)送給導(dǎo)航定位衛(wèi)星；自適應(yīng)控制裝置對傳感器終端陣列系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測控制；太陽能電源對衛(wèi)星定位裝置、分時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸裝置、地表位移數(shù)據(jù)采集、存儲、接收發(fā)射裝置、自適應(yīng)控制裝置提供不間斷電能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述步驟B具體為分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星根據(jù)地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型規(guī)定的時(shí)間分辨率，分時(shí)接收地表位移、位移速度等數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，其特征在于，所述步驟E具體為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心接收地面信號關(guān)口站傳送來的地表位移數(shù)據(jù)，以及通過導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)位置信息，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心根據(jù)以上信息分析各地域地表位移分布狀況，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地區(qū)，在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心的內(nèi)部網(wǎng)傳送信息及控制指令，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前將警示信息傳送到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于地球同步衛(wèi)星分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航定技術(shù)的廣域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及方法。本系統(tǒng)由空間段和地面段組成。其中，空間段由地球同步分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星(高軌衛(wèi)星GEO)和導(dǎo)航定位衛(wèi)星(中高軌衛(wèi)星MEO-GEO)組成；地面段由地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)、地面信號關(guān)口站、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心組成；地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控中心根據(jù)地球同步軌道分時(shí)數(shù)據(jù)傳輸衛(wèi)星和導(dǎo)航定位衛(wèi)星傳送的地表位移傳感器終端陣列系統(tǒng)采集的信息，分析各地域地表位移分布狀況，利用預(yù)先建立的地表位移-地質(zhì)災(zāi)害趨勢數(shù)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)的地區(qū)，在監(jiān)控中心的內(nèi)部網(wǎng)及時(shí)將警示指令傳送給各地，保證在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前具有足夠的反應(yīng)時(shí)間，從而避免國民生命財(cái)產(chǎn)損失的發(fā)生。
文檔編號G08B21/10GK102867396SQ20121034764
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者劉鐵華, 吳偉林, 王小玲, 宋慧 申請人:成都林海電子有限責(zé)任公司