湖南省有色地质勘查局二总队 湖南湘潭 411100
摘要:现阶段,随着我国科技的腾飞、技术方面的不断发展,GNSS技术对比其他地质灾害监控技术有着极大的提升。同时,GNSS技术的应用方位相对较广,此技术主要应用于地质灾害点地表位移监测,主要监测坡面浅表土层的变形情况,通过单点的地表位移监测成果来综合分析滑坡体的整体变形可能性,并借助相关的系统平台对有关数据进行分析及记录并发送到特定的接收人员,从而提升监测预警能力,以及对地质灾害监测系统的建立及后期的使用等奠定强有力的基础。
关键词:滑坡监测预警;相关问题;认识与思考
引言
一般典型滑坡按滑坡发育过程分为:蠕滑、变形破坏、渐趋稳定。滑坡监测作为滑坡勘察的手段之一,为勘察提供变形定量数据,帮助查明滑坡性质、成因、活动规律、滑动过程及趋势,为防治滑坡设计提供资料。在滑坡治理施工期间,滑坡监测保障施工安全,并在完工后验证防治效果。对难于进行工程防治的滑坡,滑坡监测能及时预警,防止造成灾害。常规滑坡监测采用全站仪、水准仪、视准仪、电磁波测距仪等仪器进行观测,主要采用视准线法、前方交会法、后方交会法、极坐标法、边角法、水准测量和光电三角高程测量等方法获得观测成果。多数监测项目只采用单一方法进行观测,受经济条件、仪器配置以及滑坡区监测基准点布设困难、观测条件差等限制,观测的成果精度一般较低。
1滑坡变形监测概述
滑坡的发生主要是因为,滑坡体内部结构出现变化所导致的。监测滑坡地质灾害的方法有很多种,而当前最为常见的监测方法有三种:第一种是采取群测群防的方式,安排专人对滑坡体进行巡视监测;第二种是专业技术人员在滑坡上布设多个专业监测点,采取测量仪器进行全面性的监测;第三种是安装自动化监测设备,这其中就包括GNSS自动化监测地表位移。这三种方法都能够实时监测滑坡体位移情况,从而避免地质灾害对人民群众所造成的严重威胁。专业技术人员在早期地质灾害监测技术进行工作时,需要对滑坡体当中所需要进行的各个监测点进行合理的布局,从而保证地质灾害监测工作整体的质量。对于滑坡这种自然灾害来说,采用GNSS技术是最为合理且科学的选择。群测群防监测员和专业技术人员在进行人工巡视和利用监测设备人工测量使用过程当中,采取目视或水准仪和全站仪,这两种情况的监测过程当中,人起到决定性作用,如果人和设备出现失误,监测结果整体的质量就会发生数据不准确现象的发生,同时无法实时监控地质灾害发生。在监测过程当中,GNSS技术与早期人力监测有着极大的区别。在当前,专业技术人员通过运用GNSS技术能够有效的避免早期监测技术所出现的问题,从而保证监测预警整体质量。
2系统总体方案设计
在此提出一种系统,主要围绕滑坡灾害监测预警展开设计,集无线数据采集终端、现场预警终端、远程监控中心于一体,并阐述各模块之间传输方式的选择依据。系统将潜在灾害区域临灾前所积累的致灾因子数据经LoRa、GPRS传送至远程监控中心。远程监控中心服务器对数据进行分析、整理,经模糊控制系统决策出相应的成灾概率,并可据此对现场预警终端和移动端分别启动声光报警和紧急消息推送。现场预警终端可在致灾因子数据达到所设相应阈值时启动现场声光报警,在移动端也可以实时地查看远程监控中心的数据并可通过远程监控中心对现场预警终端进行致灾因子阈值设置并查看致灾因子数据。设计着重于提高预警系统的适应力与通用性,以潜在滑坡灾害地区为监测预警系统的监测对象。
本监测系统可长期对监测区域的滑坡致灾因子变化情况进行监控,并根据现场预警终端的预警阈值和远程监控中心的预警模型对灾害发生进行及时有效的预警。系统主要包含无线数据采集终端、现场预警终端、远程监控中心三大部分。
3观测法具体条件对比
早期观测法的种类有很多,最为常见的就是大地测量法监测技术,此技术的优点就是能够对监测范围较大,勘探范围比较苛刻的地区。同时,在早期监测工作过程当中,专业技术热源通过运用大地测量监测法还能够对监测地区以外的地质情况进行具体情况的获取及相关数据的分析。可以说此技术所获取的数据数值相对准确,监测工作的质量也能够得到一定的保障。但是此技术仍然存在着一定的漏洞。比如:长时间的监测工作会导致数据存在着一定的偏差,监测地区的外界条件较差也会发生数据数值比较偏差。其次,此技术存在的问题就是,如果监测点出现的了小范围的位移变化,大地测量法监测技术就无法进行使用。因此,专业技术人员应选取并使用近景摄影测量法来进行滑坡地质灾害工作,而这种监测方法存在的问题就是,如果监测地区的距离过远就会导致所获取数据数值不准确,监测工作及地质灾害预防工作整体的质量会受到极大的影响。因此,相关的工作人员在使用技术时,如果出现了上述所阐述的现象,应将摄像距离进行拉近,从而保证此技术使用的效果及质量。GNSS监测技术是当前地质灾害实时监测技术当中最为先进的一种,此监测法能够有效的避免早期的监测技术或当前监测技术当中存在的问题及漏洞。在当前山体滑坡监测当中,大部分的监测机构及单位已普遍使用到GNSS技术,此技术的使用增强了使用周期,延长了监测时间、保证了监测的质量,提高了监测数据数值的准确性,还能够实时监测地质灾害点的位移变化情况。GNSS监测设备技术参数要求定位精度平面:优于±3mm+1ppm,高程:优于±5mm+1ppm,这些数值的偏差不能够当作唯一的参考依据,相关的工作人员还需要根据实际的情况及地质的情况做出相对应的调整工作。对于容易发生地质灾害的斜坡体,相关的工作人员要进行多种方案的拟定的工作,但是实际监测方法保证科学且合理,比如:在进行实际滑坡监测工作过程当中,相关的工作人员要根据滑坡的实际情况,做出相关监测点的分布,从而形成一个科学且合理的地质灾害实时监测网。这样不仅可以提高监测工作的质量,还能够有效的保证的地质灾害的预防,从而保证GNSS技术使用的整体质量,也为GNSS技术后期的发展奠定强有力的基础。
结语
由于一些复杂、大型、特殊滑坡的勘察和防治技术有限等原因,采用高精度智能化的技术方案,监测滑坡防治工程的动态,可及时判定工程设计的正确程度;对防治工程施工后仍存在变形迹象时,可及时确定后续补充加强的工程措施。高精度的深部位移观测是判定滑坡动态滑动面行之有效的方法,特别是存在多层、不等速滑动面和无明显软弱地质滑动面的情况下效果尤其明显。对滑坡灾害监测预警系统的子系统滑坡灾害监测预警系统的监测预警功能进行了验证,结果表明该系统可将无线数据采集终端的各致灾因子数据实时传送至远程监控中心,并可由远程监控中心和移动端对灾害进行实时监测预警,获得了良好的实用效果。
参考文献
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