滑坡災(zāi)害中g(shù)nss自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)淺析作者：吳忠銀來(lái)源：《西部資源》2021年第05期摘要：地質(zhì)災(zāi)害影響著人類的生產(chǎn)和生活，對(duì)人類造成的危害極大。因此，地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警意義重大。地質(zhì)災(zāi)害中，以山體滑坡較為常見(jiàn)，對(duì)其預(yù)警更值得重視。因GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)精度高、對(duì)空間通視要求低等特點(diǎn)被廣泛用于各工程測(cè)量中。文章綜合分析了GNSS系統(tǒng)的工作原理，并列舉了貴州省大方縣德興煤礦滑坡中GNSS系統(tǒng)的運(yùn)用，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的實(shí)用性與可靠性。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，提升GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用水平，在此基礎(chǔ)上研發(fā)新的預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)今后的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警具有重要意義。關(guān)鍵詞：滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；GNSS；監(jiān)測(cè)預(yù)警引言地質(zhì)災(zāi)害已給人類留下諸多悲痛記憶，威脅著人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全，如2008年汶川大地震，2010年甘肅舟曲泥石流，2013年鎮(zhèn)雄縣滑坡，2019年水城滑坡等。2010年至2018年，中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害有減少趨勢(shì)［1、2］。據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2017年全國(guó)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量為7521處，其中滑坡為主要地質(zhì)災(zāi)害，有5524處。西南地區(qū)地貌主要為高原和山地，極易發(fā)生滑坡、崩塌和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。2013年1月11日，云南省鎮(zhèn)雄縣發(fā)生山體滑坡，果珠鄉(xiāng)高坡村趙家溝組60多間屋宇被毀，46人罹難［3］。2019年7月23日，貴州省水城縣特大型山體滑坡，雞場(chǎng)鎮(zhèn)坪地村岔溝組21棟房屋被埋，51人遇難［4］?？梢?jiàn)，在西南地區(qū)，滑坡對(duì)人類的危害尤為嚴(yán)重，對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)都造成了巨大的損失，因此，對(duì)于不同地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，尤其是滑坡，創(chuàng)建一套自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并能科學(xué)有效地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)非常必要。GPS技術(shù)適用于斜坡體地表位移變形不同階段三維監(jiān)測(cè)［5、6］，最高測(cè)量精度達(dá)到毫米，采樣頻率可達(dá)到20Hz，位移可以實(shí)時(shí)讀取，GPS測(cè)量接收器適應(yīng)復(fù)雜和惡劣的工作環(huán)境［7］。因此，GPS技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于精密工程測(cè)量、石油勘探、大地測(cè)量等領(lǐng)域，也被用于對(duì)滑坡體等地形變形監(jiān)測(cè)。隨著GPS系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步和完善，GPS技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞到y(tǒng)融合的GNSS技術(shù)［8］。GNSS，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（全稱:GlobalNavigationSatelliteSystem），主要指美國(guó)的GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統(tǒng)）、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONSSS、歐洲的Galileo和中國(guó)的BDS（北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)）［9］。GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段，其高精度、自動(dòng)化、全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)等特點(diǎn)，集合新一代信息技術(shù)，不斷完善GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)以后山體滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警具有重要意義。GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理GPS系統(tǒng)是最早的全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)，由24顆定位衛(wèi)星組成，平均分布在以每60°為一個(gè)間隔的6個(gè)軌道上，每個(gè)軌道由4顆衛(wèi)星組成，在任意時(shí)間和任意位置，都可以由同時(shí)來(lái)自4顆衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，進(jìn)行瞬時(shí)定位，現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)量多至32顆［10］。由于受衛(wèi)星軌道誤差、電離層、對(duì)流層衛(wèi)星鐘差、多路徑接收機(jī)綜合誤差等對(duì)定位精確度的影響，絕對(duì)定位精度不達(dá)標(biāo)，故采用差分全球定位系統(tǒng)，英文全稱為DifferentialGlobalPositionSystem，即DGPS技術(shù)，能更高精度地進(jìn)行定位測(cè)量［11］。若要進(jìn)一步提高定位精度，可采用載波相位差分技術(shù)（RealTimeKinematic），即RTK技術(shù)，可得到觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)［12］。GPS差分工作原理［13］:兩個(gè)或多個(gè)測(cè)站之間的定位，一臺(tái)GPS接收機(jī)處于基準(zhǔn)站（參考站），其坐標(biāo)為已知精密坐標(biāo)，和其他移動(dòng)站同時(shí)觀測(cè)了同一組衛(wèi)星（至少4顆），基準(zhǔn)站位置已知，通過(guò)數(shù)據(jù)連接，移動(dòng)站的位置坐標(biāo)就得以確定（圖1）。具體定位原理示意圖如下：DGPS由已知地面基舉站和測(cè)區(qū)移動(dòng)站組成，通過(guò)在區(qū)域內(nèi)已知地面控制點(diǎn)記錄衛(wèi)星定位信息（一般情況下，地面控制點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn)距離小于25km），與控制點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)比處理，得到糾正量，以此糾正量糾正待測(cè)點(diǎn)得到更精確的坐標(biāo)測(cè)量值。GNSS定位技術(shù)進(jìn)行滑坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)測(cè)站空間要求低，無(wú)需保持通視，安裝好儀器后均為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，省去大量的工作量，因而方便、快捷。此外，GNSS測(cè)量基本不受任何氣候或天氣條件限制，這對(duì)于汛期地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)非常有利。測(cè)量精度可達(dá)毫米級(jí)別，可滿足一般地質(zhì)

災(zāi)害的監(jiān)測(cè)要求。GNSS接收器與定位衛(wèi)星實(shí)時(shí)連接，采集接收的信息可以第一時(shí)間發(fā)送給監(jiān)測(cè)人員，因此，GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)在滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在滑坡的運(yùn)用3.1滑坡體監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成滑坡體監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)由三部分組成：滑坡體野外傳感器采集系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)；供電等輔助支持系統(tǒng)［14］。野外傳感器分為地表位移監(jiān)測(cè)器、滑坡體內(nèi)部監(jiān)測(cè)器、一體化氣象站和土壤溫濕度傳感器；地表位移由高精度GPS定位設(shè)備監(jiān)測(cè)，表面式裂縫計(jì)監(jiān)測(cè)裂縫變化；固定測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)滑坡體內(nèi)部位移，孔隙水壓力計(jì)監(jiān)測(cè)地下水位，土力壓力計(jì)監(jiān)測(cè)內(nèi)部土壓力；一體化氣象站綜合監(jiān)測(cè)降雨量、風(fēng)速、氣壓、溫度、風(fēng)向、濕度等指標(biāo)，溫度和濕度由土壤溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)。野外傳感器主要負(fù)責(zé)野外現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)的收集。數(shù)據(jù)傳輸由數(shù)據(jù)控制中心系統(tǒng)完成，傳輸系統(tǒng)由小型機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)組成，主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和做出預(yù)警，使監(jiān)測(cè)人員能快速分析信息［15］。圖2滑坡體監(jiān)測(cè)拓?fù)漭o弱系統(tǒng)rtf電偶何廟臉敖據(jù)傳輸系統(tǒng)（GFRS塊無(wú)線估輸）圖2滑坡體監(jiān)測(cè)拓?fù)漭o弱系統(tǒng)rtf電偶何廟臉敖據(jù)傳輸系統(tǒng)（GFRS塊無(wú)線估輸）岬ill*野外代感器系航E*針寸in杭小/LF￡?lJj虻ih±Db計(jì)GNSS定位技術(shù)是現(xiàn)階段監(jiān)測(cè)地理變形較先進(jìn)的常用手段，參考當(dāng)前相關(guān)新科技，地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為滑坡體提供了監(jiān)測(cè)和治理方向?；乱巴獗O(jiān)測(cè)系統(tǒng)由表面位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（GPS）、裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（表面式裂縫計(jì)）、滑坡體內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（固定測(cè)斜儀）、滑坡體內(nèi)部水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（孔空隙水滲壓監(jiān)測(cè)）、滑坡體內(nèi)部土壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（土壓力計(jì)）、組合氣象站組成［16］。GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中傳感器子系統(tǒng)的主要組成是各監(jiān)測(cè)專用機(jī)型GPS接收機(jī)組成的監(jiān)測(cè)單元；數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)運(yùn)用（或同時(shí)運(yùn)用）3G、光纖和高頻無(wú)線傳輸終端等媒介，實(shí)時(shí)傳輸傳感器系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)到控制中心；輔助支持系統(tǒng)主要包括：防雷電、UPS（不間斷電源）、配電及綜合布線等相關(guān)設(shè)備配件，主要作用是輔助整個(gè)GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。3.2GNSS數(shù)據(jù)處理GNSS的數(shù)據(jù)處理為滑坡體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，“數(shù)據(jù)處理”精度決定了對(duì)滑坡體穩(wěn)定性的判斷和分析，最終影響管理人員的決策。本滑坡體GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)“數(shù)據(jù)處理”指監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)各GPS原始數(shù)據(jù)的采集控制，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的同時(shí)，控制數(shù)據(jù)采樣的間隔、多天線GPS機(jī)的信號(hào)的切換、GPS原始數(shù)據(jù)的處理和檢驗(yàn)、設(shè)備故障的診斷等。數(shù)據(jù)解算軟件采用實(shí)時(shí)三維變形測(cè)量分析系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件能對(duì)安裝在目標(biāo)設(shè)施物上的GPS的三維位置進(jìn)行實(shí)時(shí)解算，并保證毫米級(jí)精度，還能對(duì)監(jiān)控站進(jìn)行實(shí)時(shí)差分定位，同時(shí)具備觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄、圖形顯示和報(bào)警等功能。變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，每個(gè)GPS解算接收機(jī)輸出GPS原始數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)，通過(guò)串口、無(wú)線設(shè)備、局域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)等傳輸至控制中心解算軟件根據(jù)GPS解算接收機(jī)的IP地址和端口號(hào)，獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)差分解算，得到個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，再將坐標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端或存入數(shù)據(jù)庫(kù)。3.3預(yù)警等級(jí)據(jù)《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警劃分為四個(gè)等級(jí)，以表示災(zāi)害體形變階段和發(fā)生的可能性概率大小，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)分別以預(yù)警色紅色、橙色、黃色、藍(lán)色顯示［17］。具體如表1。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端值班室通常不少于2人進(jìn)行24小時(shí)值班，隨時(shí)留意系統(tǒng)提醒情況，一旦收到預(yù)警報(bào)警提示，迅速聯(lián)系地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，情況一經(jīng)核實(shí)，迅速采取對(duì)應(yīng)措施，盡可能將損失降到最小。衷1地廚災(zāi)害預(yù)苔等圾及建設(shè)采取糟拖型垠哭靠卅ili股欲叫帽Iff!蚩耕:安物u&fk小.對(duì)kt?岫娜點(diǎn)進(jìn)i亍晌flf（W*九趴也｛?:級(jí)1酣警發(fā)生尖#町能性邦.皿世葉恥武障紋點(diǎn)向24小閔通丹.即堂耶牛m刻政枷堂化押職一R■時(shí)做好防并升姬樁帝幡也|:坳麻普■■1較?■:rI：'.-；：'■；■1.-1■!.-■-1!■■'AI-■:\忙也佃k1:-"IlI.■■■■；■.1?.：?'?".，'.：r.買(mǎi)航撲廈iMJft臉日色1?繼|質(zhì)黔.電塵寬客W拒阻很Hi!辿也時(shí)朕iT.方案、加熾附近孕^.求讓If業(yè)也忡.Jr哽驟0曜故進(jìn)打此金園盼美用釘Klfi略.擰折關(guān)單悴指奔兀8到明.捫織成金裁at人uj燦岫肝祐.應(yīng)用實(shí)例該系統(tǒng)在貴州省使用的實(shí)例之一為大方縣德興煤礦滑坡，該滑坡位于大方縣瓢井鎮(zhèn)油砂村，經(jīng)度：105°45'31〃，緯度：27°23'26〃?；麻L(zhǎng)約1000m，寬約150m，滑面深約10m，規(guī)模約13m3x105m3，為大型碎石滑坡，整體呈舌型，為滑向北（圖5）。該滑坡為采煤和降雨誘發(fā)古滑坡復(fù)活，后緣呈弧形。近年采礦停止，滑坡體逢雨季則會(huì)引起變形加劇，表明滑坡體處于緩慢變形階段。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡體上，植被茂盛，且滑坡位于山谷，視野通透性不好，集合成本考慮，采用GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。對(duì)于GNSS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，GNSS基準(zhǔn)網(wǎng)需與監(jiān)測(cè)區(qū)域地理范圍相適應(yīng)，針對(duì)礦區(qū)小范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，無(wú)建立GNSS基準(zhǔn)網(wǎng)的必要。對(duì)于礦區(qū)常見(jiàn)小規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害，單個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)即可提供較高監(jiān)測(cè)精度，故采用獨(dú)立基準(zhǔn)點(diǎn)，只需在選點(diǎn)過(guò)程中，避開(kāi)對(duì)點(diǎn)位造成強(qiáng)干擾的位置即可。

圖3GP$監(jiān)測(cè)示意圖對(duì)滑坡體GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（圖3）,布置了1個(gè)GPS基準(zhǔn)站，3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站和1個(gè)一體氣象站?；鶞?zhǔn)站和氣象站布置于滑坡髓外地形穩(wěn)定的居民區(qū)，3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站布置在滑坡體的前緣、滑坡體中部和中部靠后緣。同時(shí)布置了振弦式裂縫計(jì)、固定傾斜儀、空隙水滲壓計(jì)、振弦式土壓力計(jì)、土壤溫濕度傳感器、一體氣象站等監(jiān)測(cè)影響滑坡體形變的因素，可以綜合實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（圖4）。所有儀器均能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為主。表2統(tǒng)計(jì)了3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)點(diǎn)2018年全年的位移變形量。'I皿力在/科料齊i-we擔(dān)甫怖■.f*?'泌'：鋤j.y.LPt圖4德興煤礦滑坡體部分野外傳感器采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)示意圖'I皿力在/科料齊i-we擔(dān)甫怖■.f*?'泌'：鋤j.y.LPt由表2可以看出，6月滑坡體滑動(dòng)位移最大，單方向位移達(dá)344.5mm,8月次之，為321.7mm,2月滑動(dòng)位移最小，最大位移為65.2mm，三個(gè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平和豎直位移變化一致，其中1月至3月可認(rèn)為緩慢蠕滑階段，4月~7月為等速變形階段，8月至10月為加速蠕變階段，11月、12月為緩慢變形階段。最大累計(jì)變形均體現(xiàn)在GPS3，緩慢蠕滑階段累計(jì)變形位移達(dá)550.2mm，等速變形階段累計(jì)變形位移為579.3mm，加速蠕變階段累計(jì)變形位移達(dá)775.3mm，緩慢變形階段累計(jì)變形位移135.4mm?；麦w后緣的位移大于中部，中部位移大于前緣。監(jiān)測(cè)2018年降水量最大為6月，最大降水量為234.1mm，最小降水量在2月，為16.7mm。監(jiān)測(cè)的的位移變化趨勢(shì)基本一致，變形量最大的為6月和8月，變形量最小的為2月，與2018年降水量變化趨勢(shì)一致，在對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)位移緩慢蠕滑階段累計(jì)降水量為139.1mm，等速變形階段累計(jì)降水量為394.9mm，加速蠕變階段累計(jì)降水量為476.0mm，緩慢變形階段累計(jì)降水量為52.1mm。滑坡變形嚴(yán)重受降水量影響，說(shuō)明該滑坡現(xiàn)階段主要受降水量控制。表之三個(gè)監(jiān)剖點(diǎn)芝叫$年每月查形量統(tǒng)計(jì)Imm)位切向1JJJJi4月“110jin月11flRPSIix57御故仁151.6wirw.4IS4154.5血」87.QJ&7243由MJS.窩15A.fis14-1.7皿4812mA*-17.57白-A.7-NJiun—5.A-^7.1-M-E5AXsn.2以4之心41.1g2t].2jn.a1447443qgAY29.6LJ.A77.714.9H4.1口52.954』l&jft15X1*-S.3-fl.l-2L.7T.W-25.6F-]&.l-ILJO-13.S*-4J-3.KIW.Ifi5.1?M5.96I.Z135.3344.5機(jī)3m.7ZZl.tl712ft4_2河L4.377A-6i2-L5.S-35.0-3.K-31.6-2L.7-S.7-7.B-2Z9T.O-ID.H--27.4-2.1-17.7-1212-2Q9-6.4-5.?月降雨量mm圖52018年降水量監(jiān)測(cè)直方圖德興煤礦滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)基于野外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的位移、降水量、水壓力、土壓力、土壤溫濕度等相關(guān)數(shù)據(jù)，加權(quán)結(jié)合多項(xiàng)式擬合、生物生長(zhǎng)等位移預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)，一旦滑坡體上專業(yè)監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)的位移速度超過(guò)預(yù)測(cè)閾值，監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出警告。德興煤礦滑坡驗(yàn)證了GNSS自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性和可靠性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)了滑坡體的變形特征，給預(yù)警系統(tǒng)的可靠性奠定了基礎(chǔ)。GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中傳感器子系統(tǒng)的主要組成是各監(jiān)測(cè)專用機(jī)型GPS接收橫組成的監(jiān)測(cè)單元；數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)運(yùn)用（或同時(shí)運(yùn)用）3G、光纖和高頻無(wú)線傳輸終端等媒介，實(shí)時(shí)傳輸傳感器系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)到控制中心；輔助支持系統(tǒng)主要包括：防雷電、UPS（不間斷電源）、配電及綜合布線等相關(guān)設(shè)備配件，主要作用是輔助整個(gè)GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。3.2GNSS數(shù)據(jù)處理GNSS的數(shù)據(jù)處理為滑坡體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，“數(shù)據(jù)處理”精度決定了對(duì)滑坡體穩(wěn)定性的判斷和分析，最終影響管理人員的決策。本滑坡體GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)“數(shù)據(jù)處理”指監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)各GPS原始數(shù)據(jù)的采集控制，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的同時(shí)，控制數(shù)據(jù)采樣的間隔、多天線GPS機(jī)的信號(hào)的切換、GPS原始數(shù)據(jù)的處理和檢驗(yàn)、設(shè)備故障的診斷等。數(shù)據(jù)解算軟件采用實(shí)時(shí)三維變形測(cè)量分析系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件能對(duì)安裝在目標(biāo)設(shè)施物上的GPS的三維位置進(jìn)行實(shí)時(shí)解算，并保證毫米級(jí)精度，還能對(duì)監(jiān)控站進(jìn)行實(shí)時(shí)差分定位，同時(shí)具備觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄、圖形顯示和報(bào)警等功能。變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，每個(gè)GPS解算接收機(jī)輸出GPS原始數(shù)據(jù)和星歷數(shù)據(jù)，通過(guò)串口、無(wú)線設(shè)備、局域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)等傳輸至控制中心，解算軟件根據(jù)GPS解算接收機(jī)的IP地址和端口號(hào)，獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)差分解算，得到個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，再將坐標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端或存入數(shù)據(jù)庫(kù)。3.3預(yù)警等級(jí)據(jù)《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警劃分為四個(gè)等級(jí)，以表示災(zāi)害體形變階段和發(fā)生的可能性概率大小，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)分別以預(yù)警色紅色、橙色、黃色、藍(lán)色顯示［17］。具體如表1。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端值班室通常不少于2人進(jìn)行24小時(shí)值班，隨時(shí)留意系統(tǒng)提醒情況，一旦收到預(yù)警報(bào)警提示，迅速聯(lián)系地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，情況一經(jīng)核實(shí)，迅速采取對(duì)應(yīng)措施，盡可能將損失降到最小。表1地用災(zāi)害預(yù)磬等級(jí)及連議采取措施茴雷菲城蠟:兜物ii￡fu小m握點(diǎn)謎行牌si卉黃"?:卻檔發(fā)生尖#誡1即靠小，皿世此jot洗障為點(diǎn)枸U婀巡登一圖最町外m刻屈聊堂化g職一R■時(shí)做好防并升巍準(zhǔn)帝袖色「蜒牌碧安:‘ryr：:論隹較火.對(duì)*5璋俱應(yīng)阻rm小時(shí)瞄ts，捉薜武抖代內(nèi)營(yíng)拄.忙小中業(yè).地傳,nr、居配■停戶外作業(yè)，rtHf圳關(guān)性甘i.eikf息化.日色1?繼|冷黔發(fā)v就害u］,阻很足,二■到臨時(shí)朕訃方案、凱卻附近二唯.讓it業(yè)n忡.Jarm此蛻尊健故進(jìn)打耽@窺階關(guān)用釘tii5魅.擰有關(guān)單悴指奔兀員到牌應(yīng)織應(yīng)金裁at人65燦岫陽(yáng)祐.4.應(yīng)用實(shí)例該系統(tǒng)在貴州省使用的實(shí)例之一為大方縣德興煤礦滑坡，該滑坡位于大方縣瓢井鎮(zhèn)油砂村，經(jīng)度：105°45'31〃，緯度：27°23'26〃。滑坡長(zhǎng)約1000m，寬約150m，滑面深約10m，規(guī)模約13m3x105m3，為大型碎石滑坡，整體呈舌型，為滑向北（圖5）。該滑坡為采煤和降雨誘發(fā)古滑坡復(fù)活，后緣呈弧形。近年采礦停止，滑坡體逢雨季則會(huì)引起變形加劇，表明滑坡體處于緩慢變形階段。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，滑坡體上，植被茂盛，且滑坡位于山谷，視野通透性不好，集合成本考慮，采用GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。對(duì)于GNSS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，GNSS基準(zhǔn)網(wǎng)需與監(jiān)測(cè)區(qū)域地理范圍相適應(yīng)，針對(duì)礦區(qū)小范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，無(wú)建立GNSS基準(zhǔn)網(wǎng)的必要。對(duì)于礦區(qū)常見(jiàn)小規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害，單個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)即可提供較高監(jiān)測(cè)精度，故采用獨(dú)立基準(zhǔn)點(diǎn)，只需在選點(diǎn)過(guò)程中，避開(kāi)對(duì)點(diǎn)位造成強(qiáng)干擾的位置即可。

圖3GP$監(jiān)測(cè)示意圖對(duì)滑坡體GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（圖3）,布置了1個(gè)GPS基準(zhǔn)站，3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站和1個(gè)一體氣象站。基準(zhǔn)站和氣象站布置于滑坡體外地形穩(wěn)定的居民區(qū)，3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站布置在滑坡體的前緣、滑坡體中部和中部靠后緣。同時(shí)布置了振弦式裂縫計(jì)、固定傾斜儀、空隙水滲壓計(jì)、振弦式土壓力計(jì)、土壤溫濕度傳感器、一體氣象站等監(jiān)測(cè)影響滑坡體形變的因素，可以綜合實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（圖4）。所有儀器均能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為主。表2統(tǒng)計(jì)了3個(gè)GPS監(jiān)測(cè)點(diǎn)2018年全年的位移變形量。'I皿力在/科料齊i-we擔(dān)甫怖■.f*?'泌'：鋤j.y.LPt圖4德興煤礦滑坡體部分野外傳感器采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)示意圖'I皿力在/科料齊i-we擔(dān)甫怖■.f*?'泌'：鋤j.y.LPt由表2可以看出，6月滑坡體滑動(dòng)位移最大，單方向位移達(dá)344.5mm,8月次之，為321.7mm,2月滑動(dòng)位移最小，最大位移為65.2mm，三個(gè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平和豎直位移變化一致，其中1月至3月可認(rèn)為緩慢蠕滑階段，4月~7月為等速變形階段，8月至10月為加速蠕變階段，11月、12月為緩慢變形階段。最大累計(jì)變形均體現(xiàn)在GPS3，緩慢蠕滑階段累計(jì)變形位移達(dá)550.2mm，等速變形階段累計(jì)變形位移為579.3mm，加速蠕變階段累計(jì)變形位移達(dá)775.3mm，緩慢變形階段累計(jì)變形位移135.4mm?；麦w后緣的位移大于中部，中部位移大于前緣