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简论GPS技术在地质灾害预警中的应用研究
摘要: 本文结合当今流行的GPS技术,用实例谈谈该技术在地质灾害预警中的可行性。
关键词: RF|微波 预警 GPS 监测仪
Abstract:
Key words :

 1 引言

  目前地质灾害已严重制约了整个社会、经济发展。

  根据国土资源部统计,2004年全国发生造成人员伤亡或较大经济损失的地质灾害共976起,因灾造成直接经济损失20.58亿元。地质灾害因其突发性、不确定性,使人类不能预测或掌握许多地质灾害的发生。

  中共中央组织部、国土资源部、建设部、教育部联合召开电视电话会议,决定在农闲时节开展“全国农村地质灾害防治知识万村培训行动”,以提高农村基层干部群众地质灾害防治意识。本文结合当今流行的GPS技术,用实例谈谈该技术在地质灾害预警中的可行性。

  2 监测山体概况

  江苏新沂境内的马陵山是国家4A级名胜风景区,由峰山、斗山、虎山、黄花菜顶等山组成,群山之中以峰山五华顶为主峰,海拔91.8 m。基底为东海群片麻岩,系沂蒙山余脉,属中晚生至新生界河湖相砂地质运动堆积而成。测区为暖温带湿润性气候,年平均气温14.0。C,降水量773.5 mm,夏季高温多雨,滑坡诱因多。距马陵山镇镇区1 km,紧靠宿新(宿迁市一新沂市)公路,交通便利,已覆盖移动、联通信号。测区内已有一GPS自制控制点,相当于E级。

  3 实施思路

  3.1 选择监测点

  将监测目标山体的地形环视完毕,确定监测点,这些点既能反映滑坡体整体变形方向、变形量,又要能反映滑坡体范围和变形速率,同时完成标石埋设,保证标石稳固,便于测量。埋石的间距应在50 m左右,点位最好呈“S”型布设,埋石点周围垂直1.5 m上方15。以内无障碍物,以利于GPS观测。图1为马陵山五华顶山体监测点示意图(h X代表监测点):

  3.2 制订计划

  可先大概推断出山体滑坡的可能性,确定间断观测周期,来平衡观测频率与监测效果关系。

  如,平时可一月或一季度观测一次,夏季多雨季节可3天或一周观测一次。同时,拟定观测计划,在作业中编制GPS卫星星历可见性预报表,选择最佳观测时段。

  3.3 实施观测

  采用快速动态观测模式,系统初始化后观测时问不低于15 s,观测时点与接收的卫星组成的几何图形强度因子PDOP值应小于8,卫星接收机接收卫星数应多于5颗。

  4 资料分析与山体滑坡预测

  4.1 偏移量比较

  经过对比一段时间内的连续观测数据,利用EX.

  CEL自动计算出偏移量,并使用AutoCAD软件绘出偏移方向示意图,以此分析山体滑坡的可能性。偏移量AL=[(X1一X2)2+(Y1一Y2)2+(Z1一Z2)2]V2。

  表1为只选择对比性强的两点的数据(坐标数值只取小数点前4位):

  由表1中数据不难看出,监测点hl坐标不断发生偏移,且趋势越来越大,出现了滑坡讯息。而h12监测点在扣除误差因素外,几乎没有发生偏移。

  4.2 偏移方向判断

  我们在AutoCAD中输入三维坐标,按照其中三维实体模型,大致描述出监测点的运动方向轨迹,如图2所示:

  经过对h1和周围相关点的观测数据分析,h1垂直系列中的监测点均发生了不同程度的位移,且越在上部位移越厉害,因此我们大胆得出结论,hl监测点所在的局部山体将要发生滑坡,并将有关情况通报给相关部门。主管部门派人核实后,果然发现部分山体出现了较大裂痕,随即进行加固工程,成功避免了一次地质灾害的发生。

  5 结论

  在某些情况下,GPS还不能完全替代常规测量手段,同样,在地质灾害防治中也不可能完全替代测斜仪、裂缝位移监测仪等监测手段。但是,GPS以其时效快、操作简单、直观性强等优点必将在地质灾害预警中发挥更多的作用。

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