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1、刍议GPS技术在山体滑坡变形监测中应用 【摘要】随着科技的发展，GPS技术也快速发展起来，在山体滑坡中的应用也越来越广泛，本文分析了GPS技术在山体滑坡变形监测中的应用。【关键词】GPS技术山体滑坡变形监测中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：现实世界中的许多灾害的发生与变形有着极为密切的联系,例如地震、溃坝、滑坡以及桥梁的垮塌等等,都是典型的变形破坏现象。因而,变形监测研究在国内外受到了广泛的重视。随着各种大型建筑的大量涌现以及滑坡等地质灾害的频繁发生,变形监测研究的重要性更加突出,推动着变形监测理论和技术方法的迅速发展。目前,变形监测正向多门学科交叉联合
2、的边缘学科方向展,成为相关学科的研究人员合作研究的领域。已有的研究工作涉及到地壳形变、滑坡、大坝、桥梁、隧道、高层建筑、结构工程及矿区地面变形等。随着科学技术的进步和对变形监测的要求的不断提高,变形监测技术也在不断地向前发展。全球定位系统GPS(GlobalPositioning7System)作为20世纪的一项高新技术,由于具有定位速度快、全天候、自动化、测站之间无需通视、可同时测定点的三维坐标及精度高等特点,对经典大地测量以及地球动力学研究的诸多方面产生了极其深刻的影响,在工程及灾害监测中的应用也越来越广泛。然而,目前GPS在变形监测方面的应用也存在不足和局限性
3、。本文首先对常规大地测量技术、特殊变形测量手段、摄影测量技术和GPS技术用于变形监测的现状及其特点进行总结,然后对目前GPS用于变形监测的模式、数据处理方法及其存在的问题作一介绍和分析,并探讨其发展趋势。变形监测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和GPS技术。在20世纪80年代以前,变形监测主要是采用常规大地测量和某些特殊测量技术。常规大地测量,是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量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。但
4、外业工作量大,布点受地形条件影响,不易实现自动化监测。特殊测量手段包括应变测量、准直测量和倾斜测量,它具有测量过程简单、可监测变形体内部的变形、容易实现自动化监测等优点,但通常只能提供局部的和相对的变形信息。7摄影测量技术包括地面摄影测量技术和航空摄影测量技术。近10年来,近景摄影测量在隧道、桥梁、大坝、滑坡、结构工程及高层建筑变形监测等方面得到了应用,其监测精度可达到毫米级。与其它变形监测技术相比较,近景摄影测量的优点是:1)可在瞬间精确记录下被摄物体的信息及点位关系;2)可用于规则、不规则或不可接触物体的变形监测;3)像片上的信息丰富、客观而又可长期保存,有利于
5、进行变形的对比分析;4)监测工作简便、快速、安全。近几年发展起来的数字摄影测量技术,也在建筑物及滑坡等变形监测中得到了成功的应用，并显示出良好的应用前景。此外,空中摄影测量技术亦在较大范围的地面变形监测中得到了应用。但由于摄影距离不能过远,且大多数的测量部门不具备摄影测量所需的仪器设备,摄影测量技术在变形监测中的应用尚不普及。GPS技术的应用给测量技术带来了一场深刻的革命。据资料介绍,国外从20世纪80年代开始用GPS进行变形监测。从90年代以来,世界上许多国家纷纷布设地壳运动GPS监测网,为地球动力学研究和地震与火山喷发预报服务。例如,日本国土地理院从1993年开
6、始了GPS连续观测网的筹建工作,到94年日本列岛已建立由210个GPS连续观测站组成的连续监测系统(COSMOS),目前的观测站总数已发展到1000多个。该系统于1994年10月1日正式起用,10月4日就监测到北海道东部近海8.1级大地震,并清晰地记录了地震前后的地壳形变。此后,又成功地捕捉到三陆远海地震及兵库县南部地震的地壳形变。1995年1月17日16时35分,在日本阪神7.2级大地震后,该系统在进行快速、准确、精细地监测与分析地壳运动方面起到了很大的作用。7GPS技术是监测地壳形变和板块运动的有效手段。我国在利用GPS进行地壳形变监测方面起步较早。从1990年
7、开始,先后建立了多个全国性的GPS监测网(包括中国地壳运动观测网络、国家GPSA级网等)和主要活动带的区域性GPS监测网(包括青藏和喜马拉雅山地区、川滇地区、河西和阿尔金地区、新疆和塔里木地区、华北地区和福建沿海地区的GPS监测网等),进行了多期的复测和连续观测,并利用这些资料首次建立了定量的中国大陆及其周围地区地壳运动的速度场,给出了中国大陆地壳水平运动的基本特征,得到了中国地壳水平运动呈现明显的非均匀性,西强东弱,西部地区的地壳运动受印度板块强烈冲击呈现南北向缩短、东西向伸展、有明显块体特点等重要结论。7GPS用于变形监测的作业方式可分为周期性和连续性两种模
