GPS技术在山体滑坡变形监测中的应用.doc

1、1GPS 技术在山体滑坡变形监测中的应用【摘要】在人们的生产建设、工作生活当中，山体滑坡出现的情况越来越多。在发生山体滑坡之前会出现一定的山体变形，最后才是产生山体滑坡，这里面是存在一个时间周期的，因此做好对山体滑坡检测的工作就显得尤为重要。由于山体滑坡变形监测一直是地形测量的难点，要解决此类问题急需提高地形测量的技术，而 GPS 技术在地质灾害监测中的广泛运用成为重要契机。本文针对加快 GPS 技术在地质灾害监测中运用的重要性，GPS 技术运用在山体滑坡变形监测中的优势进行分析，进而及时有效的抑制和检测地质灾害的发生。 【关键词】GPS；山体滑坡；监测；应用 【 abstract 】 in

2、peoples production and construction, working life, the situation of the landslides occur more and more. Before the landslide appears certain mountain deformation, the last is to produce landslides, there exists a time period, therefore do a good job of landslide detection is particularly important.

3、Due to the difficulties of the landslide deformation monitoring has been the topographic survey, to solve these problems need to improve the technology of topographic survey, the GPS technology is widely used in geological disaster monitoring become an important opportunity. In this paper to 2speed

4、up the importance of GPS technology used in the geological disaster monitoring, the advantages of GPS technology used in landslide deformation monitoring is analyzed, and the timely and effective suppression and detect the occurrence of geological hazards. 【 key words 】 the GPS; Landslides; Monitori

5、ng; application 中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号: 0 引言 山体滑坡对于山区而言，是比较常见的地质灾害，对当地人民的生命及财产安全，形成严重的威胁，工程设施遭到破坏，影响到居民正常的生产建设和基本的工作生活，并且给当地经济带来巨大损失。因此加强对山体滑坡变形的监测意义重大，目前对山体变形监测的方法也比较多，而 GPS 技术的运用更加完善监测系统，利于做好山体滑坡变形的监测工作。 1 出现山体滑坡的因素 山体滑坡诱发因素较多，产生山体滑坡的主要原因：一是地理因素；二是人为因素。地理因素主要是由于当地的岩土类型、地质构造条件、地形地貌、水文地质较容易产生山体滑坡

6、现象。人为因素主要是因为人类数量的增加，生产领域的不断扩大，一些大型建筑的竣工以及一些无节制的地质开采破坏了当地的地理结构，影响了山体滑坡产生的条件因3素，从而诱发滑坡。近年来发生的山体滑坡现象产生的主要原因也多是人为因素，并且现象越来越频繁，大家必须加强这方面的重视程度。 复杂的地理因素对于前期的监测考察工作也带来诸多的不便，耗费的时间较久，工程量比较大，而对于人为因素的产生大多是不可控制和预防的，因此山体滑坡变形的监测工作较难进行，监测工作往往比较复杂，准确度不高。总而言之，产生山体滑坡的原因的多方面的，做好山体滑坡变形的监测工作刻不容缓。 2 加快 GPS 技术在山体滑坡变形监测的应用

7、2.1GPS 对于山体滑坡变形监测的优势 经济的飞速发展，带动着社会日新月异的变化，越来越多的大型工程建筑破土而出，所以变形监测工作的重要性也逐渐体现，目前我国变形监测技术一般包括如下四部分。 第一：常规大地测量，是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规仪器测定点的变形值，其优点是：1）能够提供变形体整体的变形状态；2）适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境；3）可以提供绝对变形信息1。但是因为受到地形的影响，监测的工作量较大，很难达到自动化监测的目的。 第二：特殊测量手段有应变测量、倾斜测量和准直测量，测量过程还是比较简易化，在一定的情况下可以进行自动化监测，并且可以对

8、山体变形体内部进行监测，但是由于其特殊性的测量手段，提供的监测信息相对来说是比较局部，无法获取全面的地质信息。 第三：摄影测量技术包括地面以及航天摄影，在近 10 年广泛运用到4隧道、桥梁、滑坡、大坝、高层建筑变形监测等项目上，并且在高层建筑和山体滑坡等变形监测中取得比较成功效果，应用前景良好。但是由于摄影测量技术对距离要求不能过远，并且例如航空摄影测量所需要的一系列的仪器设备许多测量部门配备不齐，普及度不够。 第四：GPS 测量与传统测量方法的优势主要体现在六点。：测量精准高度高，明显高于一般的常规检查；：无需通视监测，可以根据监测的山体对点位进行调整，使得监测工作更加灵活；：耗时短，一般静

9、态定位每站在 20min 左右,动态定位只需 12S；：自动化程度高，容易操作，GPS 接收机越趋于智能化，自动化，观测人员在简单了解过后就能使用；：不受天气、时间因素影响，目前 GPS 卫星数目众多，分布面积较广，可以适应全天候作业；：三维坐标精确，对测站点的三维坐标可以精确的测量。 现代化测绘仪器的出现和 3S 技术及计算机软、硬件技术的进步，变形监测正向数据采集自动化、内外业处理一体化和变形分析的综合化等方向发展，而目前现有变形监测数据处理系统处理数据来源单一、模型间单一、模型简单，不能完全符合各种变形监测2。全球卫星导航系统（GPS）的应用对山体滑坡变形监测是一场深刻的技术革命，以其精

10、准度高、操作灵活、易自动化等特点对山体滑坡变形监测工作做出巨大贡献。GPS 技术能够有效的监测到地壳的形变以及板块的运动，并且在重复的观测下，得出中国地壳水平运动的非均匀性，西强东弱，西北地区地壳运动呈现南北向缩短、东西向伸展、有明显体块是受到印度板块强烈冲击所导致等重要结论。 5GPS 地形测量作业模式有绝对定位（单点定位）和相对定位(差分定位)模式、静态定位和动态定位模式等3。动态定位一般是对图根控制和碎部测量，静态定位多用于高等级控制。也是因为 GPS 在静态相对定位中，具有高精度、自动化、专业化、全天候、无需通试等优势，已经逐渐代替了以往采用的三角、三边、边角等误差较大的方法，对于远程

11、监测的不便也得到了很好的解决。随着，GPS 技术在理论上完善，实践上改进，日后的山体滑坡变形监测必然是趋于简单化，高效化。 2.2 规避 GPS 测量中产生的误差 影响 GPS 测量精度的因素有很多，如卫星星历、对流层折射、电力层折射、多路径效应、基准站坐标、解算软件、数学模型等4。当我们利用 GPS 进行定位的时候，上述条件的变更影响到测距数值的变化，误差会是 10m 甚至也可以超过 100m。在进行监测过程中必须要把这些影响因素全部考虑进去，尽量增加定位的精准度，消除 GPS 在山体滑坡变形监测中产生的误差。 为了更好的发挥 GPS 在山体滑坡变形监测中的作用，对于电离层和对流层之间所产生

12、的误差，考虑到这两个地点相近，得到的误差参数比较接近，可以利用求差法进行消除；采用国际 GPS 服务（1GS）站上的精密星历解决卫星星历的影响；而对于钟差、性对论效应，对使用模式进行一定的改正，就能得到很好的效果。可控可察觉的因素尽量做好前期工作，对于偶然产生的因素，通过理论和公式也一时无法消除，我们只能根据其对测量目标产生的影响进行研究，从而改善监测的精准度。 数据处理在滑坡 GPS 监测过程中是一项关键的步骤，总所周知单基6线解算的算法简单，但是由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级 GPS 网的测量中：多基线解算由于在基线解算时估计了

13、同步贯彻基线间的误差相关特性，因此在理论上是严密的5。换接器时钟的稳定性不足，为了在在实际测量中接换器的使用方便，选用优质时钟晶振，计算好换接的频率以及 GPS 接受采样的频率，并且对接换器加入定期可以读取 GPS 星历数据校准的时钟功能。 3 结语 山体滑坡变形监测是长期性的工作，关系着人们的生产建设和日常工作生活能否正常进行，社会的基础设施能否保存完善，个人的生命和财产安全能否得到保障。而山体滑坡变形监测技术也得到不断的完善和改进，GPS 技术在山体滑坡变形监测中的运用就很好的体现了这一点，目前对山体滑坡变形监测的工作不受天气限制，全面实现自动化工作，极大的提高了监测结果的精准度。GPS 技术在山体滑坡监测中的前景一片看好，发挥 GPS 技术的优势，做好对地质灾害的全面监测，做好减灾防灾工作。 【参考文献】 1王伟垣，刍议 GPS 技术在山体滑坡变形监测中的应用J.城市建设理论研究.2013(19) 2田雷波，GPS 变形监测中的应用J.城市建设理论研究.2011（18） 3王登德，冯宇克，王军，浅谈数字化地形测量中 GPS 技术的运用7J.吉林地质.2012(3) 4王化光，GPS 在西攀高速公路滑坡监测重点应用研究A.2007 5程军，GPS 滑坡监测设计与应用J.通信科技.2009(10) 作者：吴朝全 工作单位：四川省冶金地质勘查局六?一大队