本文關(guān)鍵詞：基于RTK技術(shù)的冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

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【摘要】：本課題是在“南北極環(huán)境綜合考察與評(píng)估”極地專項(xiàng)(編號(hào):CHINARE2015-02-02)和國(guó)家自然科學(xué)基金“基于電容感應(yīng)技術(shù)的海冰厚度監(jiān)測(cè)方法的研究”(編號(hào):41176080)資助下針對(duì)極地冰川移動(dòng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)展開的應(yīng)用研究。南北極與全球氣候、生態(tài)環(huán)境及人類生活和社會(huì)發(fā)展等的一系列問題息息相關(guān)。隨著科技的進(jìn)步和人類對(duì)南北極考察項(xiàng)目的不斷推進(jìn),科研人員在極地展開了各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究,其中非常重要的一環(huán)是對(duì)冰川的探索。冰川對(duì)全球氣候環(huán)境變化反應(yīng)敏感,是氣候變化的放大鏡和指示器。冰架是冰川變化最劇烈的區(qū)域,監(jiān)測(cè)冰川移動(dòng)對(duì)研究極地冰物質(zhì)平衡、全球氣候變化、極地冰凍圈演變以及生物圈活動(dòng)等多個(gè)領(lǐng)域都具有重要意義。南北極由于其特殊的環(huán)境條件,在進(jìn)行科研探索時(shí)受限于地域、氣候、人力、物力等諸多不利因素,因此進(jìn)展緩慢。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于冰川移動(dòng)的監(jiān)測(cè)方法主要有實(shí)地測(cè)量法、航空攝影測(cè)量法、遙感影像測(cè)量法等。但這些技術(shù)手段都有其不足之處,比如精確度低、經(jīng)濟(jì)性差、無法長(zhǎng)期連續(xù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等。本文通過分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外冰川監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀以及優(yōu)缺點(diǎn),綜合考慮各監(jiān)測(cè)方法的借鑒意義,針對(duì)極地冰川監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況,自主設(shè)計(jì)集成了冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)以冰基支架為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)載體,依據(jù)冰川監(jiān)測(cè)需求研究制定了新型可靠的監(jiān)測(cè)方案并開發(fā)了監(jiān)控軟件。該方案主要通過在冰基支架上搭載固定單片機(jī)主控模塊、差分模塊、GPS模塊、電臺(tái)模塊、銥星模塊、蓄電池模塊等的集成而研發(fā)的冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)極地環(huán)境下長(zhǎng)期定時(shí)連續(xù)自動(dòng)化遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和高精度監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)利用現(xiàn)代高精度的RTK測(cè)量技術(shù)為手段與電臺(tái)無線傳輸技術(shù)為依托,通過單片機(jī)控制器采集、提取、存儲(chǔ)、發(fā)送有用數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后處理。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有精度高、經(jīng)濟(jì)性好、連續(xù)性實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了野外試驗(yàn)并在南極第32次科學(xué)考察中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有較高的精確性、可靠的穩(wěn)定性、自動(dòng)化無人職守等優(yōu)點(diǎn),為極地冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)提供了數(shù)據(jù)支持和新的方法。
【關(guān)鍵詞】：冰川移動(dòng) RTK技術(shù) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) GPS定位 無線鏈路
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P343.6;P228.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 選題的背景9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11-14
• 1.3 選題的目的、意義和主要工作14-15
• 第二章 基于RTK技術(shù)的冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì)15-33
• 2.1 極地冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成16-17
• 2.2 冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理研究17-24
• 2.2.1 基于RTK技術(shù)的移動(dòng)監(jiān)測(cè)原理18-19
• 2.2.2 載波相位差分GPS定位方法19-22
• 2.2.3 整周未知數(shù)的動(dòng)態(tài)求解22-23
• 2.2.4 RTK技術(shù)應(yīng)用于冰川監(jiān)測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)23-24
• 2.3 冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型24-30
• 2.3.1 RTK板卡及外圍電路板選型設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.2 電臺(tái)無線鏈路的選型與通訊設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.3 銥星遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸27-29
• 2.3.4 監(jiān)測(cè)裝置支架的設(shè)計(jì)29-30
• 2.4 冰川移動(dòng)位移測(cè)量原理30
• 2.5 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-33
• 第三章 冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)33-47
• 3.1 主控制器MSP430（F5438）單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.2 時(shí)鐘模塊電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.3 RS232串行通信模塊電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.4 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路設(shè)計(jì)37-39
• 3.5 RTK板卡及外圍電路設(shè)計(jì)39-43
• 3.5.1 P103板卡與電臺(tái)鏈路的互通40-41
• 3.5.2 P103板卡與單片機(jī)的連接41-43
• 3.6 銥星通信模塊外圍電路設(shè)計(jì)43-44
• 3.7 供電系統(tǒng)電源模塊的設(shè)計(jì)及選型44-45
• 3.8 本章小結(jié)45-47
• 第四章 冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)47-59
• 4.1 系統(tǒng)軟件的主程序設(shè)計(jì)48-51
• 4.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)51-54
• 4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 銥星遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)56-57
• 4.5 在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第五章 冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的試驗(yàn)應(yīng)用及數(shù)據(jù)分析59-81
• 5.1 實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)情況59-73
• 5.1.1 RTK板卡驅(qū)動(dòng)及接收定位數(shù)據(jù)試驗(yàn)59-61
• 5.1.2 差分信號(hào)獲取試驗(yàn)61-68
• 5.1.3 差分信號(hào)采集與鏈路互通試驗(yàn)68-70
• 5.1.4 單片機(jī)控制器控制系統(tǒng)試驗(yàn)70-73
• 5.2 國(guó)內(nèi)野外試驗(yàn)73-77
• 5.3 南極現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)77-79
• 5.4 本章小結(jié)79-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 研究結(jié)論81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-89
• 作者在攻讀碩士期間的研究成果89

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1 蕭抏;試論大氣中的水汽、降水與我國(guó)現(xiàn)代高山冰川分布的關(guān)系[J];冰川凍土;1981年01期

2 顧佩,卜覺英;我國(guó)西部部分山區(qū)冰川分布圖的編制[J];冰川凍土;1987年03期

3 徐欽琦;冰川的范圍怎么越來越小了?——“天地生人”系列講座(一)[J];化石;1998年03期

4 徐煜堅(jiān);;冰川[J];科學(xué)大眾;1957年10期

5 劉潮海,施雅風(fēng),王宗太,謝自楚;中國(guó)冰川資源及其分布特征——中國(guó)冰川目錄編制完成[J];冰川凍土;2000年02期

6 謝自楚,韓健康,馮清華,王曉軍;青藏高原可可西里地區(qū)馬蘭山冰川的初步研究[J];湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

7 王宗太,劉潮海;中國(guó)冰川分布的地理特征[J];冰川凍土;2001年03期

8 ;冰川[J];中國(guó)地理科學(xué)文摘;2002年01期

9 楊惠安,李忠勤,葉柏生,焦克勤;中國(guó)班公湖流域區(qū)冰川補(bǔ)充編目及冰川特征[J];冰川凍土;2003年06期

10 ;冰川[J];中國(guó)地理與資源文摘;2004年02期

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1 莊一龍;;冰川和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[A];中國(guó)新時(shí)期思想理論寶庫——第三屆中國(guó)杰出管理者年會(huì)成果匯編[C];2007年

2 曹學(xué)誠(chéng);王海濤;王大江;張曉莉;;遙感影像綜合處理技術(shù)在冰川資源變化調(diào)查中的應(yīng)用[A];中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王宗太（作者：中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所研究員）;開發(fā)冰川資源 豐富旅游內(nèi)涵[N];甘肅日?qǐng)?bào);2002年

2 竇賢;祁連冰川：倒掛銀河懸于天[N];中國(guó)教育報(bào);2006年

3 于猛;我國(guó)冰川正加速消融[N];人民日?qǐng)?bào);2007年

4 李欣瑤邋王進(jìn)東;祁連冰川萎縮10%以上[N];甘肅日?qǐng)?bào);2007年

5 本報(bào)記者 王建國(guó) 通訊員 楊寒;西天山古老冰川的世紀(jì)“吶喊”[N];阿克蘇日?qǐng)?bào);2008年

6 通訊員 李曉東　徐維新;青海建立冰川識(shí)別方法[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

7 記者 康維海;青海建立冰川動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2009年

8 吳綿強(qiáng);珠峰冰川礦泉水崛起路徑調(diào)查[N];企業(yè)家日?qǐng)?bào);2014年

9 本報(bào)記者　 李滿福;讓冰川造福人間[N];甘肅日?qǐng)?bào);2006年

10 記者 章軻;雪寶頂“傷痕”：冰川在哭泣[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2010年

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1 常麗;玉龍雪山冰川前緣植物演替研究[D];蘭州大學(xué);2014年

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1 周云霄;基于RTK技術(shù)的冰川移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2016年

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7 柳依莎;青藏高原西部冰川、湖泊的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究[D];重慶師范大學(xué);2012年

8 潘仁義;新疆天格爾山末次冰期冰川的分布特征研究[D];北京大學(xué);2012年

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10 祝合勇;近40年來阿爾金山現(xiàn)代冰川變化的遙感監(jiān)測(cè)研究[D];蘭州大學(xué);2012年

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