GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用

GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用

张贵永

紫金矿业集团股份有限公司

摘要：地质滑坡现象存在一定的偶发性和随机性，因此落实滑坡区域的变形监测，对地质滑坡现象的治理以及滑坡事故危害的控制发挥了重要的作用。其中关于GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用，引起了广泛的关注。应用GNSS技术提升监测预警能力,有效的实现地质灾害实时监控及预防,是今后做好地质灾害防治工作的重点方向。本文对GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用进行分析，以供参考。

关键词：GNSS技术；滑坡应急变形监测；应用

1滑坡应急变形监测方法分析

1.1近景摄影监测

近景摄影监测技术为地质地形监测中常用的一类技术，在实际作业中主要结合高速摄像机以及人工操作的方式，进行监测区域的图像获取，之后通过人工数据分析的方式，进行监测区域变形现状、变形演变结果的评估和分析。从其技术的应用操作现状以及技术结果实现的过程方面分析，近景摄影监测技术的应用难度较小，但受限于近景技术应用的原理，其无法应用于大范围的项目检测。

1.2固定站点监测

固定站点监测技术为传统地质监测作业中常用的一类地质监测技术。固定站点监测技术在实际应用中，主要通过设立固定式站点的方式，对监测区域的地质结构现状以及变形现状进行监测。实际发展中固定式站点监测技术的应用，具备监测稳定、监测准确性高的优势，但由于前期的基建施工，以及相关站点设立的现实困难性，固定站点监测技术在地理地形危险的区域，技术应用的安全隐患较大。

1.3综合型监测

综合型监测技术主要指的是多项监测技术融合的监测技术，在实际发展中涉及了较多监测技术。具体项目监测中应用综合型监测技术的主要原因为：业主方对于监测作业的要求较高，且监测区域单一技术实施无法达到监测效果。综合型监测技术在实施中，主要的技术应用特点表现为：监测精度高，监测周期长，监测成本高。

2GNSS技术在滑坡应急变形监测中应用分析

GNSS定位基于空中卫星发射信号实现测距定位，采用静态差分相对定位技术。相对于常规监测技术，GNSS监测站点之间不需要通视，大大减少了测量中的野外工作量，另外，利用无线通信技术GPRS/LoRa/3G/4G还可以将GNSS观测数据上传到室内数据处理中心，实现了远距离、高精度、全天候、自动化灾害监测，可广泛用于崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂缝变形等监测。GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用内容主要为以下几点：

2.1动态监测点设置

动态监测点为GNSS技术在滑坡应急变形监测中主要的作业内容。动态监测点的设立，主要通过设置自动化监测系统的方式，针对监测区域进行实时监测扫描、数据获取以及定位监测，以此保证滑坡变形监测作业实施中的时效性，同时最大化地减少因监测作业不完善造成的安全事故。另外，GNSS技术在设置动态监测点的作业中，应注重其通讯系统的构建以及通讯质量的控制，避免出现因通讯质量不合格造成实时监测中出现数据传输接收缺失以及数据传输接收间断的不良现象。

2.2监测基准站设置

滑坡变形监测作业中应用GNSS技术，首道作业工序为设置监测基准站。监测基准站的有效设置，对于后续监测作业的准确性提升以及监测质量的提升发挥了重要的作用。分析监测基准站在具体的设置过程中，作业人员应基于监测项目的整体结构，例如山体走势、山体形状、岩土层结构现状、滑坡区域结构现状进行监测基准站点的设置，避免出现因基准站点设置位置不合理，造成监测数据不准确以及监测结果不合格的现象。

2.3监测信号接收站

监测信号接收站的设置为GNSS技术在滑坡应急变形监测的应用中的重中之重。合理有效地设置检测信号接收站，对于整体技术实施的准确性提升以及技术实施的合格性提升发挥了重要的作用。在检测信号接收站的设置中，整体的作业思路应结合基准站的设置方式进行设立，避免因信号接收站设置位置不合理造成谐波干扰，影响最终监测数据的接收质量。尤其是在金属矿产类的滑坡应急变形监测项目中，应严格控制监测信号接收站的设置位置，以确保其监测信号接收的完整性和准确性。

2.4监测数据处理

GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用监测数据的处理，主要分为两个部分：第一，计算机软件数据处理，通过信号接收装置将接收到的监测数据，传输到计算机系统，并交由处理软件进行相关数据的计算和整理，之后形成图像、曲线、立体模型以及列表监测数据；第二，计算机软件处理完成后，进行人工数据的分析和评估，并出具相应的监测文件。在数据处理中，关于二维及三维网之间的平差处理，目前我国主要采用GPSADJ系列软件以及同济大学的TGPPS静态定位后处理软件。

2.5监测精度高

GNSS监测技术在滑坡应急变形监测中的应用，主要特点为监测精度高。其体现为：GNSS技术在实际监测作业中，监测数据在平面项目监测中的精度能够达到5mm级别，另外，在实际监测操作方面，若能调用5颗以上的卫星进行同时作业，实际监测数据精度能够达到1cm级别。实际作业中高精度的监测数据对于大型项目的建设以及大区域监测项目监测作业的实施发挥了重要的作用。

2.6监测模式多样性

GNSS技术在实际监测中，监测模式多样性主要体现为：动态检测、静态检测以及快速检测三种检测模式。其中动态检测模式在实际应用中的监测精度，平面监测中理论作业精度能够达到5mm级别，实际操作中能够将误差控制在2cm以内。静态监测中主要联合3～5台GNSS接收机形成监测网，进行监测区域的监测作业。实际监测操作中GNSS静态监测模式，适用于平面工程如公路工程、桥梁工程的变形监测。另外，快速静态测量法，在实际操作中主要针对短期内变形严重的边坡项目或公路工程，进行相关变形监测作业。具体监测中快速静态监测作业的实施，首先进行两个对角信号接收机的设置，其次另外设立2～4台移动接收机于监测点方向移动，并设定数据采样的间隔时间，一般为2s，然后结合计算软件，计算2台接收机及4台移动接收机在信号接收中的重叠区域，并针对重叠区域数值在不同时间段内的变化现状进行分析和评估，最后进行监测项目变形现状、变形规律以及预估结果文件的出具。

2.7全气候类型及地质类型作业

GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用主要的特点：全天候类型及地质类型的作业模式。其在实际作业中不受气候、地形的影响，能够适应全球卫星信号覆盖的所有区域，对于地理地质学的研究发展、基建工程项目的发展以及地质安全监管质量的提升，发挥了重要的作用。同时，其对于相关监测项目作业中的作业效率提升、监测作业人员的作业安全性保障，也发挥了重要的作用。

3结束语

GNSS技术在滑坡应急变形监测中的应用，作业步骤较少，作业准确性高，作业效率高。其在实际发展中整体的技术应用效果较为良好，为相关监测项目监测质量的提升以及监测人员安全的保障奠定了良好的基础。另外，从技术应用的实际发展现状方面分析，监测人员在实际作业中为确保其监测技术应用质量的合格性，同时合理提升相关监测数据应用的准确性，应注重控制监测作业中监测基准站位置的优化选择以及基准点的优化选择，还应落实GNSS设备的合理选择以及作业中的规范操作，以此确保技术应用质量的合格性和有效性。

参考文献：

[1]GNSS监测技术在黄土滑坡监测中的应用[J].庞浩,李骏.山西建筑.2019(14)

[2]GNSS在山体滑坡监测中的应用[J].于军.中小企业管理与科技(下旬刊).2019(10)