GPS在山体滑坡监测中的应用.pdf

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1、精品文档GPS在山体滑坡监测中的应用摘要：通过采用GPS测量方法对山体滑坡监测可行性进行论证，说明GPS观测的大地高虽然有误差，但同一时段观测的大地高差值是一定值，即同时段的同步闭合环精度较好，我们可以利用这一原理，采用多台同时GPS对山体滑坡进行观测，观测后采用高差变化的大小来衡量山体的沉降量，其测量方法简单，效益可观。在数据分析时引入过程线法进行山体滑坡过程分析，将山体沉降过程直观的反应出来，使用者容易理解，便于做出正确的预案，防患于未然。关键词：山体滑坡；GPS；基准点；监测点；垂直位移；大地高差1山体滑坡监测的目的某山区公路段，道路崎岖，伴山而行，山体土质较松软

2、，遇到大暴雨，经常出现滑坡和山体塌方，给居住在附近的居民群的生命和财产造成了巨大损失，为了及时预测山体的滑坡与塌方，减少损失，受相关部门委托对不稳定山体进行监测。2山体滑坡监测的具体工作相关部门之前已建立了，山体的变形监测基准点和监测点，本次工作重点是对基准点、监测点进行观测，并对观测1欢迎下载。精品文档值进行分析，确定山体滑坡的位移值，预测山体是否会发生滑坡或塌方。3采用GPS测量方法对山体滑坡监测可行性的论证本工程具有详细的设计文件，确定了观测方法，即平面采用测量小机器人，高程采用四等水准进行观测。随着时间的流逝，多处山体出现塌方、多处山体被雨水冲出大沟，人行走都比

3、较困难。由于本人长期从事对水库变形监测工作，而水库变形监测最常用的方法便是GPS测量方法，此方法监测水平位移可到毫米级，可垂直位移精度较差，不同观测周期，观测同一点的大地高可以相差几米，甚至几十米，那么此方法能完成垂直位移监测的任务吗？为此我们将玛纳斯塔西河石门子水库变形监测的观测的GPS数据进行分析、比较发现，GPS观测的大地高精度虽然较差，但各点的高差确是一定值详见表1，由表1可见各点2011-2015年观测的值与工作基点TS1的大地高差中差值最大的为ZB1-TS1为18.7mm、最小的为ZB2-TS1为4.7mm，扣除水库沉降，和观测中ZB1采用脚架观测，测量仪器

4、高的误差，我们认为各点的大地高差值基本恒定，精度在毫米级，满足三等水准的精度要求，可以满足山体滑坡监测垂直位移的精度，因此我们只要将垂直位移基准由原来的水准高程，变换为测点与工作基点的高差，研究高差的变化，既是研究监测点的沉降变化。研究监测点沉降只有两种情况：①监测点高于基准点时，基2欢迎下载。精品文档准点稳定，则高差绝对值变小，意味着监测点下沉，在这种情况下，监测点只有滑坡的可能性，因此高差绝对值只能变小，没有变大的可能性；②监测点低于基准点时，基准点稳定，则高差绝对值变大，意味着监测点下沉，在这种情况下，监测点只有滑坡的可能性，因此高差绝对值只能变大，没有变小的可能

5、性。因此应将监测点分为两类进行统计，即，a：高于基准点的监测点，b：低于基准点的监测点，分析时也按这样两类进行分析，就可以减少分析出错的可能性。（表1）通过上述研究我们认为采用GPS方法进行山体滑坡监测方法可行，为此我们将本次山体滑坡监测方案确定采用GPS方法进行观测。4GPS监测山体位移技术的实测4.1山体滑坡监测周围环境山体滑坡路段方圆两公里内没有高压线，没有大功率电台，地势开阔，便于GPS卫星信号的接受，有利于GPS观测，为提高GPS观测精度提供了有利的条件。4.2GPS测量采用的仪器及平差软件监测网布设为二级GPS网，采用目前最为先进的TrimbleR8双频GP

6、S接机（标称精度3mm+0.5ppm×D）进行施测。观测数据采用科傻平差软件进行数据处理。4.3二等级GPS监测网的观测二等级GPS监测网的观测严格按基准网及变形监测网均3欢迎下载。精品文档按（SL197-2013）中相应的二等网观测技术要求中的规定进行观测，详见表2。表2二等GPS观测技术要求[＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&][等级二][卫星截止高度角（o）20][同时观测有效卫星数≥4][观测时段数≥2][时段长度（min）≥90][采样间隔（s）15～30][仪器高量取差值（mm）≤3][数据剔除率≤10]4.4GPS观测数据的处

7、理与平差GPS基线解算采用TBC软件，采用广播星历对基线进行处理，基线处理完成后，及时对复测基线差值、同步环、异步环闭合差进行检查，确定精度合格后，导出基线，进行三维无约束平差（采用武汉大学所编《CosaGPS》）。5山体滑坡变形监测数据的分析5.1基准点稳定性的分析山体滑坡变形监测共观测四次，每次观测前均对三基准点边长和大地高差进行检测（均采用GPS观测），观测数据4欢迎下载。精品文档统计见下表3（基准点GPS基线边检测统计表）、表4（基准点GPS大地高差的检查）。由表3可见，四次观测三个基准点之间基线的差值很小，均在限差以内，说明三个