- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:滑坡属于一种较为常见且危险性相对较大的地质灾害,而且会对人们生命财产安全、基础设施以及生态环境等多方面都产生严重威胁。另外当前全球气候变暖和人类工程活动的日益增加都会大幅度增加滑坡灾害发生的概率。所以就需要及时、准确的对滑坡灾害进行有效监测和预警,以此可为防灾减灾决策的制定和提出提供有力依据,从而尽可能降低滑坡灾害所造成的损失和伤害。因此,本文针对滑坡监测技术和滑坡预警技术进行详细分析,同时也对滑坡监测预警技术的发展趋势进行深入探讨。
关键词:滑坡;监测预警技术;GPS监测
通过应用滑坡监测预警技术能够实时了解滑坡的发展和变化情况,并且有效分析和处理所获取的数据,如此可及时准确的对相关预警信息进行发布。而且已有事例表明采取较为先进的滑坡监测预警技术能够成功预测并有效对若干滑坡灾害进行预防,从而可尽可能减少对人们生命安全和财产安全的有效。由此可见开展滑坡监测预警的相关研究工作并对滑坡监测预警技术进行合理应用具有极为重要的功能和意义。
一、滑坡监测技术
(一)地面位移监测技术
(1)全站仪监测
在应用全站仪对滑坡进行监测时主要是通过对测站点到滑坡体上观测点的角度和距离进行测量,从而对观测点的三维坐标进行明确。同时全站仪监测的优点是测量精度相对较高,而且能够同时获取垂直方向和水平方向的位移信息,还具有操作极为简便和适应性较强的特点,如此可使其在不同地形和环境条件下进行有效工作。但是全站仪监测在实际应用时的监测范围会受到监测站可视距离的影响,所以难以实现对大面积滑坡进行实时连续的监测。
(2)GPS监测
这一监测主要是通过应用卫星信号来对观测点的实际位置进行明确。并且在滑坡监测中应用GPS监测可实现自动化监测和远程监测,而且也能够全方位对滑坡情况进行动态监测,同时其监测精度也能够与当前滑坡监测要求相满足。但是GPS监测极易受卫星信号的影响和干扰,所以在山区等地形较为复杂区域,那么就会出现信号中断的情况,从而大幅度提高监测成本。
(二)地面倾斜监测技术
(1)水准测量
水准测量在应用时指的是通过水准仪来对水平视线进行明确,同时对两点间的高差进行有效测量,如此可通过高差变化情况来有效反映滑坡的倾斜情况。另外该方法具有较高的测量精度,并且也是一项较为常用的地面倾斜监测手段。但水准测量在实际应用过程中具有较大的工作量,从而会出现监测效率低的问题,因而对于变化速度较快的滑坡监测不适用。
(2)倾斜仪监测
对物体倾斜角度进行有效监测的仪器为倾斜仪,同时这一仪器设备主要可分为电子式、机械式等多种类型。其中电子式倾斜仪具有灵敏度高、精度高和响应速度快等多方面优势,从而可有效达到对数据进行实时监测和自动传输的目的。另外这一设备也能够在滑坡的关键位置进行安装和设置,以此来及时有效的捕捉滑坡的微小倾斜变化。但是倾斜仪的监测范围相对较小,并且在应用时对环境和安装位置都有较高的要求。
(三)深部变形监测技术
(1)阵列式位移测量技术
在使用阵列式位移测量技术时其主要原理就是将多个传感器阵列安装在地下钻孔或边坡中,并以此来有效监测不同深度情况下地层的位移情况。而且这一技术在实际应用时的主要优点是所获取的数据准确性较高,同时也适合连续检测很长时间,但是其缺点是价格较为昂贵,并且操作相对复杂。
(2)光纤传感技术
光纤传感技术在应用时是通过光在光纤中的传播情况和变化情况来对滑坡位移进行有效监测。并且这一技术可连续长期的对隧道拱顶沉降情况进行监测。另外经过相关研究表明,光纤传感技术在实际应用时所获取的监测数据准确度相对较高。而且由于光纤传感器自身重量较轻、体积较小,所以不会对被监测对象产生较大影响。但是这一技术的缺点是难以对复杂地质条件下的信号进行解译,另外在实际应用中还会涉及到光纤的安装、维护等情况。
二、滑坡预警技术
(一)阈值预警方法
阈值预警方法是根据滑坡监测所获取的准确数据来设定相应的预警阈值。如果数据数值达到或超过预警阈值时,那么就会及时发出滑坡预警信号。而且这一方法原理较为简单也易于操作,所以其应用较为广泛。但是在对预警阈值进行明确时存在一定困难,从而需要充分考虑滑坡的地质条件、变形特征和监测数据的误差等多方面因素。如果阈值设置过高则可能导致预警不及时,而阈值设置过低则可能出现误预警。
(二)统计分析预警方法
统计分析预警方法是通过对大量滑坡历史数据和监测数据进行归纳统计和分析,并以此来建立滑坡与各种影响因素之间的数学模型。而且利用这些模型可有效预测和判断滑坡的发展趋势。由此可见统计分析预警方法的应用能够充分利用历史数据信息,从而具有一定的科学性和可靠性。但该方法过于依赖于数据的质量和数量,而且在以下较为复杂地质条件下可能会降低模型的准确性和适应性。
三、滑坡监测预警技术的发展趋势
(一)多源数据融合技术
随着当前监测技术的不断发展和优化,获取滑坡监测数据的方法也日益丰富,包括地面监测数据、卫星遥感数据、地理信息数据等。从而将多源数据融合起来能够将不同类型的数据进行整合和分析,如此来充分挖掘大量数据中的有用信息,以此可大幅度提高滑坡监测预警的准确性和可靠性。而且在未来发展过程中多源数据融合技术将在滑坡监测预警领域发挥更加重要的作用,进而可进一步实现对滑坡灾害的全方位、多层次监测和预警。
(二)实时自动化监测与预警
传统的滑坡监测预警工作通常都需要大量的人工进行参与,但是其实际效率较低,且难以实现实时监测和快速预警。然而随着传感器技术、通信技术和计算机技术的飞速发展,滑坡监测预警技术也逐渐朝着实时自动化方向发展。并且通过自动化监测设备和远程传输技术的应用能够实时获取监测数据,同时利用计算机软件来开展自动分析和处理工作,一旦发现数据异常则会立即自动发出预警信号。由此可见实时自动化监测预警技术能够大大提高工作效率,从而尽可能减少人为因素所造成的影响,进而为滑坡灾害的应急处理工作争取更多宝贵时间。
结束语
滑坡监测预警技术当中涉及多种监测技术和预警方法。并且经过多年的发展滑坡监测预警技术已经取得了显著的进步和应用成效,而且也能够在滑坡灾害防治中发挥重要作用。然而,由于滑坡地质条件存在一定的复杂性和不确定性,并且也受到监测预警技术本身局限性的影响,所以导致滑坡监测预警工作仍面临诸多挑战。因此在未来发展过程中需要进一步创新和发展监测预警技术,以此来提高监测预警工作的准确性,进而为保障人民生命财产安全和社会经济可持续发展提供更加有力的技术支持。
参考文献:
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作者简介:陶贤玲(2002.10-),女,汉族,四川内江人,研究生学历,研究方向:土木水利。
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