GNSS 技術(shù)在滑坡監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

徐子一 鄧永煌 董志鴻

（宜昌市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站， 湖北 宜昌 443000）

0 引言

隨著我國(guó)科技的騰飛、技術(shù)方面的不斷發(fā)展，GNSS 技術(shù)對(duì)比其他地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控技術(shù)有著極大的提升。同時(shí)，GNSS 技術(shù)的應(yīng)用方位相對(duì)較廣，此技術(shù)主要應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)地表位移監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)坡面淺表土層的變形情況，通過(guò)單點(diǎn)的地表位移監(jiān)測(cè)成果來(lái)綜合分析滑坡體的整體變形可能性，并借助相關(guān)的系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及記錄并發(fā)送到特定的接受人員，從而提升監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，以及對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立及后期的使用等奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

1 滑坡變形監(jiān)測(cè)概述

滑坡的發(fā)生主要是因?yàn)?，山體質(zhì)量或山體內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化所導(dǎo)致的。監(jiān)測(cè)山體地質(zhì)災(zāi)害的方法有很多種，而當(dāng)前最為常見(jiàn)的檢測(cè)方法有三種：第一種是采取群測(cè)群防的方式，安排專人對(duì)滑坡體進(jìn)行巡視監(jiān)測(cè)，。第二種是專業(yè)技術(shù)人員在滑坡上布設(shè)多個(gè)專業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采取測(cè)量?jī)x器進(jìn)行全面性的監(jiān)測(cè)。第三種是安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，這其中就包括GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)地表位移。這三種方法都能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)滑坡體位移情況，從而避免地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人民群眾所造成的嚴(yán)重威脅。專業(yè)技術(shù)人員在早期地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行工作時(shí)，需要對(duì)山體當(dāng)中所需要進(jìn)行的各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行合理的布局，從而保證地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作整體的質(zhì)量。對(duì)于山體滑坡這種自然災(zāi)害來(lái)說(shuō)，采用GNSS 技術(shù)是最為合理且科學(xué)的選擇。群測(cè)群防監(jiān)測(cè)員和專業(yè)技術(shù)人員在進(jìn)行人工巡視和利用監(jiān)測(cè)設(shè)備人工測(cè)量使用過(guò)程當(dāng)中，采取目視或水準(zhǔn)儀和全站儀，這兩種情況的監(jiān)測(cè)過(guò)程當(dāng)中，人起到?jīng)Q定性作用，如果人和設(shè)備出現(xiàn)失誤，監(jiān)測(cè)結(jié)果整體的質(zhì)量就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。在監(jiān)測(cè)過(guò)程當(dāng)中，GNSS 技術(shù)與早期人力監(jiān)測(cè)有著極大的區(qū)別。在當(dāng)前，專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)運(yùn)用GNSS 技術(shù)能夠有效的避免早期監(jiān)測(cè)技術(shù)所出現(xiàn)的問(wèn)題，從而保證監(jiān)測(cè)預(yù)警整體質(zhì)量。

2 觀測(cè)法具體條件對(duì)比

早期觀測(cè)法的種類有很多，最為常見(jiàn)的就是大地測(cè)量法監(jiān)測(cè)技術(shù)，此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)范圍較大，勘探范圍比較苛刻的地區(qū)。同時(shí)，在早期監(jiān)測(cè)工作過(guò)程當(dāng)中，專業(yè)技術(shù)熱源通過(guò)運(yùn)用大地測(cè)量監(jiān)測(cè)法還能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)地區(qū)以外的地質(zhì)情況進(jìn)行具體情況的獲取及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析?？梢哉f(shuō)此技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)值相對(duì)準(zhǔn)確，監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量也能夠得到一定的保障。但是此技術(shù)仍然存在著一定的漏洞。比如：長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)工作會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)數(shù)值存在著一定的偏差。監(jiān)測(cè)地區(qū)的外界條件較差也會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)數(shù)值比較偏差。

其次，此技術(shù)存在的問(wèn)題就是，如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)的了小范圍的位移變化，大地測(cè)量法監(jiān)測(cè)技術(shù)就無(wú)法就進(jìn)行使用。因此，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)選取并使用近景攝影測(cè)量法來(lái)進(jìn)行山體地質(zhì)災(zāi)害工作，而這種監(jiān)測(cè)方法存在的問(wèn)題就是，如果監(jiān)測(cè)地區(qū)的距離過(guò)遠(yuǎn)就會(huì)導(dǎo)致所獲取數(shù)據(jù)數(shù)值不準(zhǔn)確，監(jiān)測(cè)工作及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作整體的質(zhì)量會(huì)受到極大的影響。因此，相關(guān)的工作人員在使用技術(shù)時(shí)，如果出現(xiàn)了上述所闡述的現(xiàn)象，應(yīng)將攝像距離進(jìn)行拉近，從而保證此技術(shù)使用的效果及質(zhì)量。

GNSS 監(jiān)測(cè)技術(shù)是當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)當(dāng)中最為先進(jìn)的一種，此監(jiān)測(cè)法能夠有效的避免早期的監(jiān)測(cè)技術(shù)或當(dāng)前監(jiān)測(cè)技術(shù)當(dāng)中存在的問(wèn)題及漏洞。在當(dāng)前山體滑坡監(jiān)測(cè)當(dāng)中，大部分的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及單位已用普遍使用到GNSS 技術(shù)，此技術(shù)的使用增強(qiáng)了使用周期，延長(zhǎng)了監(jiān)測(cè)時(shí)間、保證了監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)值的準(zhǔn)確性，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的位移變化情況。GNSS 監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)參數(shù)要求定位精度平面：優(yōu)于±3mm+1ppm，高程：優(yōu)于±5mm+1ppm，這些數(shù)值的偏差不能夠當(dāng)作唯一的參考依據(jù)，相關(guān)的工作人員還需要根據(jù)實(shí)際的情況及地質(zhì)的情況做出相對(duì)應(yīng)的調(diào)整工作。對(duì)于容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的山體，相關(guān)的工作人員要進(jìn)行多種方案的擬定的工作，但是實(shí)際監(jiān)測(cè)方法保證科學(xué)且合理，比如：在進(jìn)行實(shí)際山體監(jiān)測(cè)工作過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員要根據(jù)山體的實(shí)際情況，做出相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布，從而形成一個(gè)科學(xué)且合理的地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)。這樣不僅可以提高監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量，還能夠有效的保證的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防，從而保證GNSS技術(shù)使用的整體質(zhì)量，也為GNSS 技術(shù)后期的發(fā)展奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

3 GNSS 技術(shù)在滑坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用探究

在滑坡監(jiān)測(cè)中，GNSS 技術(shù)主要用于地表位移監(jiān)測(cè)，首先需要修建GNSS 基墩，完成基礎(chǔ)建設(shè)后，進(jìn)行設(shè)備的安裝。先將太陽(yáng)能板固定在站桿上，引出電源線并做好標(biāo)記，將站桿固定在基墩上，太陽(yáng)能電池板傾斜面朝正南方，太陽(yáng)能板及風(fēng)機(jī)電源線經(jīng)掩埋的管道連接到GNSS 站桿上，將蓄電池放入GNSS 站桿上，然后將SIM 卡裝入設(shè)備，連接好GPRS 天線，GNSS 天線及輸入電壓，安裝完成后，罩上天線罩，用防盜螺絲固定。專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息參與到其中，建立相關(guān)的地質(zhì)監(jiān)測(cè)變化系統(tǒng)，并借助先進(jìn)的設(shè)備儀器及技術(shù)操作等來(lái)完成系統(tǒng)的建立及后期地質(zhì)情況變化的監(jiān)測(cè)工作，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并以氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)，借助區(qū)域監(jiān)測(cè)手段，疊加與耦合分析、預(yù)測(cè)評(píng)估和專家會(huì)商，再按預(yù)警預(yù)報(bào)信息發(fā)布基本程序?qū)徟?，利用互?lián)網(wǎng)、區(qū)域電視、短信、微信、主播等多媒體方式，向特定區(qū)域發(fā)布預(yù)警預(yù)報(bào)信息，指導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)災(zāi)害所來(lái)帶的危險(xiǎn)是我們無(wú)法想象的，因此，相關(guān)的工作人員對(duì)滑坡的監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)技術(shù)、監(jiān)測(cè)方法、巖土整體變化等進(jìn)行全面性把控。其次就是，相關(guān)的工作人員還需要建立相關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保證能夠?qū)崟r(shí)了解到山體變化的情況。在巖體發(fā)生變形后，相關(guān)的工作人員能夠及時(shí)得到了解。從而實(shí)現(xiàn)后期的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防。