GPS用于三峡库区滑坡监测的研究.doc

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1、GPS用于三峡库区滑坡监测的研究摘要：为探索GPS在三峡库区滑坡监测中的应用，项目组于1999年2～7月在库区12个滑坡体上，开展GPS观测时最佳时段、最佳时段长度、最佳截止高度角、最佳基准点数及分布，选用星历、解算软件、快速静态定位，GPS与GLONASS组合定位，不同气象参数等项试验与研究，获得一批有益的结论。实践证明，今后在三峡库区滑坡监测时，完全可用GPS代替常规的外观测量方法，且在精度、监测速度、时效性、效益等方面都有明显的优势。关键词：GPS三峡库区滑坡监测监测方法精度分析　　为了更好地开展长江三峡库区地质灾害的监测

2、和防治，完善监测手段，形成高水平的立体综合监测网，推动动态监测，建立地质灾害现代化监测网络创造条件，作者于1999年2～7月，在三峡库区链子崖至巴东库段，布设60个GPS监测点，进行GPS滑坡监测试验，以探索三峡库区滑坡监测能否用GPS代替常规的监测方法，GPS用于三峡库区滑坡监测能达到什么样的精度，研究GPS观测时最佳时段、最佳时段长度、最佳截止高度角、最佳基准点数及分布等选择问题，同时针对滑坡监测短边的特性，还开展GPS接收机随机软件与用精密软件解算精度比较试验，不同接收机随机软件精度、速度、完善性等比较试验，采用精密星历与

3、用广播星历解算精度比较试验，快速静态定位试验，用双系统与单系统定位精度比较试验，用实测气象参数与用标准气象参数对精度影响的试验。　　通过三期实测试验与研究，证明在三峡库区滑坡监测时，完全可用GPS来代替常规的外观测量方法，且在精度、速度、时效性、效益等方面都优于常规方法。1试验区GPS点位的布设　　GPS监测点分二级布设，即由基准网点和滑坡体监测网点组成。各崩滑体的选择，每个崩滑体监测点的选择及试验区基准网点布设，按以下原则。1.1崩滑体选择的原则选择监测崩滑体，主要根据地质体的稳定性、危险性、危害性来考虑，具体原则为：崩滑体稳

4、定性较差、危害严重、危岩体体积大于100万m3，滑坡体面积大于500万m3；位于城镇新址或其附近，已做过详勘和进行过治理；前缘高程低于180m，后缘高程高于180m及受库水位变化影响而易滑、易崩(岸坡再造)的斜坡。按以上原则，本次试验选择了链子崖危岩体等9个崩滑体和新滩等3个滑坡。1.2基准网点选择原则基准网点一般选在距崩滑体50～1000m的稳定岩体上，且适合GPS观测。每个崩滑体应有二个基准点，且最好位于该崩滑体的两侧。邻近崩滑体可共用同一基准点。按此原则，在链子崖至巴东库段50km试验区内选择了7个基准网点(图1)。19图

5、1链子崖至巴东库段崩滑地质灾害GPS监测基准网布置示意图1.3监测网点选择原则监测网点即为每个崩滑体的监测点，因此应根据崩滑体的形态特征、变形特征、动力因素及监测预报等具体要素(变形方位、变形量、变形速率、时空动态、施工动态、发展趋势等)确定点位，且这些点位能真实地反映灾害地质体变形敏感部位；每一崩滑体监测点数一般为3～8个，且能构成1～2条监测剖面；点位应位于阻滑段前缘、下滑段前后缘、索引段前缘和滑坡体的剪出口，且适合GPS观测。本试验网中监测点距基准点之距离平均为281m，最长为895m，最短为39m。1.4GPS观测墩在每

6、一基准点和监测点上，都建GPS观测墩，且设有强制对中装置，其要求同GPS测量规范。2GPS监测数据采集、处理及精度分析2.1起算点坐标获取及精度为了获得试验区内高精度起算点的坐标(WGS-84)，选择链子岩基准点(LZY0)为起算点，与武汉、北京、西安3个GPS跟踪站联测16h，用GAM1T软件和IGS星历解算，基线解算的精度为：南北方向±2mm、东西方向±4mm、高程±11mm。因此，可以认为LZY0点有优于±6cm的WGS-84坐标，完全能满足监测网的起算坐标的精度要求。2.2基准网点观测及精度用6台双频GPS接收机和一台单

7、频双系统接收机，在7个基准网点上同步观测16h，观测时测定气象元素，数据处理采用BerneseVer4.0软件和IGS星历，各基准点的点位精度如表1。从表1可看出，基线长度小于3km时，基线分量绝对精度小于±3mm，其余相对精度优于1/300万。2.3监测网点观测及精度用9台GPS接收机，对12个崩滑体分别于4月中旬、5月中旬、6月中旬逐一进行3期监测，每期观测时间约为6d，每天观测2～3个时段，每时段长为2～3h。对每一滑坡体观测时，其中2台GPS接收机安置在基准点上，其他置在监测点上。　　经平差计算，若每一崩滑体的监测点由1

8、个基准点计算，平面位移精度优于±6mm，垂直位移精度优于±10mm；若由2个基准点计算，则平面位移精度优于±2.5mm，垂直位移精度优于±3.2mm，见表2。19表1各基准点位精度统计(单位：mm)点号mxmymzBZMOGXTOHGBOHG1BZG3B1.41