【摘 要】
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露天矿开采是一种常见的采矿型式,但因其特殊的作业和施工方式,容易引发地质灾害、植被荒漠化、大气污染、水环境污染和生物多样性破坏等一系列的环境问题。针对露天矿区出现的环境问题,对露天矿边坡进行变形监测,维持边坡的稳定性,预防滑坡对环境造成二次污染和破坏是矿区环境治理的重要工作。卫星定位技术因其监测周期短、定位精度高等优势广泛应用于变形监测工作中,随着北斗三号全球卫星导航系统（Beidou-3 Glo
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露天矿开采是一种常见的采矿型式,但因其特殊的作业和施工方式,容易引发地质灾害、植被荒漠化、大气污染、水环境污染和生物多样性破坏等一系列的环境问题。针对露天矿区出现的环境问题,对露天矿边坡进行变形监测,维持边坡的稳定性,预防滑坡对环境造成二次污染和破坏是矿区环境治理的重要工作。卫星定位技术因其监测周期短、定位精度高等优势广泛应用于变形监测工作中,随着北斗三号全球卫星导航系统（Beidou-3 Global Satellite Navigation System,BDS-3）建设的全面完成,北斗卫星导航系统（Bei Dou Satellite Navigation System,BDS）与全球定位系统（Global Positioning System,GPS）组合模式对露天矿边坡实施高精度的变形监测,是提高边坡监测精度与实现环境预警的有效手段。本文从露天矿边坡的实际情况出发,针对边坡存在遮挡严重的不利监测条件,对GPS、BDS-3单系统和BDS-3/GPS双系统进行定位性能分析,确定测站在不同遮挡方向下与定位精度的关联模型,以此来提高边坡监测的精度;通过在校园内不同方向遮挡的环境下架设接收机来模拟矿区实测环境,进行静态数据采集,使用差分方式进行数据处理,对各测站定位精度进行对比分析,以此来验证该关联模型在高精度差分定位中的适用性;将BDS-3/GPS组合定位方式应用于边坡监测中,并依据关联模型在露天矿边坡选择监测站位置进行变形监测,判断是否存在滑坡风险。根据该研究思路,本文主要研究内容如下:（1）通过多星座实验（Multi-GNSS Experiment,MGEX）测站的数据,模拟多种遮挡环境,使用GPS、BDS-3、BDS-3/GPS三种模式进行伪距单点定位分析。单系统由于可见卫星数较少,卫星空间几何结构较差,在遮挡环境下定位性能有所下降,而双系统大大增加了参与定位的卫星数,提供更多的冗余观测值,保证了历元利用率和提高了定位性能。（2）对比分析不同方位遮挡和不同高度遮挡情况下的定位性能,定位精度随着遮挡高度角的增加而降低,在不同方位遮挡的定位精度随纬度变化而变化。在北半球低纬度地区,各方向遮挡的定位性能相差不大,但随着纬度的提高,在中纬度地区北面遮挡定位精度相比较于南面的优势逐渐显现,尤其是在BDS-3单系统情况下尤为明显。（3）模拟矿区实测环境,在校园内南北对立的两栋宿舍楼下进行静态数据采集,分别对两测站与基准站进行伪距差分和载波相位差分,结果验证了组合系统在遮挡环境下相对于单系统定位性能的提高,以及中纬度地区北面遮挡的定位精度要明显优于南面。（4）根据上述结论在露天矿北面边坡架设监测站进行变形监测,采集了全天24小时数据,使用双差模型对数据进行基线解算,定位精度符合矿区边坡监测需求,边坡的位移量低于安全预警值,暂不存在滑坡风险。
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