《電子技術(shù)應(yīng)用》
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簡論GPS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用研究
摘要: 本文結(jié)合當(dāng)今流行的GPS技術(shù),,用實例談?wù)勗摷夹g(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中的可行性,。
Abstract:
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 1 引言

  目前地質(zhì)災(zāi)害已嚴(yán)重制約了整個社會,、經(jīng)濟發(fā)展,。

  根據(jù)國土資源部統(tǒng)計,,2004年全國發(fā)生造成人員傷亡或較大經(jīng)濟損失的地質(zhì)災(zāi)害共976起,,因災(zāi)造成直接經(jīng)濟損失20.58億元,。地質(zhì)災(zāi)害因其突發(fā)性,、不確定性,,使人類不能預(yù)測或掌握許多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

  中共中央組織部,、國土資源部,、建設(shè)部、教育部聯(lián)合召開電視電話會議,,決定在農(nóng)閑時節(jié)開展“全國農(nóng)村地質(zhì)災(zāi)害防治知識萬村培訓(xùn)行動”,,以提高農(nóng)村基層干部群眾地質(zhì)災(zāi)害防治意識。本文結(jié)合當(dāng)今流行的GPS技術(shù),,用實例談?wù)勗摷夹g(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中的可行性,。

  2 監(jiān)測山體概況

  江蘇新沂境內(nèi)的馬陵山是國家4A級名勝風(fēng)景區(qū),由峰山,、斗山,、虎山、黃花菜頂?shù)壬浇M成,,群山之中以峰山五華頂為主峰,,海拔91.8 m,。基底為東海群片麻巖,,系沂蒙山余脈,,屬中晚生至新生界河湖相砂地質(zhì)運動堆積而成。測區(qū)為暖溫帶濕潤性氣候,,年平均氣溫14.0,。C,降水量773.5 mm,,夏季高溫多雨,,滑坡誘因多。距馬陵山鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)1 km,,緊靠宿新(宿遷市一新沂市)公路,,交通便利,已覆蓋移動,、聯(lián)通信號,。測區(qū)內(nèi)已有一GPS自制控制點,相當(dāng)于E級,。

  3 實施思路

  3.1 選擇監(jiān)測點

  將監(jiān)測目標(biāo)山體的地形環(huán)視完畢,,確定監(jiān)測點,這些點既能反映滑坡體整體變形方向,、變形量,,又要能反映滑坡體范圍和變形速率,同時完成標(biāo)石埋設(shè),,保證標(biāo)石穩(wěn)固,,便于測量。埋石的間距應(yīng)在50 m左右,,點位最好呈“S”型布設(shè),,埋石點周圍垂直1.5 m上方15。以內(nèi)無障礙物,,以利于GPS觀測,。圖1為馬陵山五華頂山體監(jiān)測點示意圖(h X代表監(jiān)測點):

  3.2 制訂計劃

  可先大概推斷出山體滑坡的可能性,確定間斷觀測周期,,來平衡觀測頻率與監(jiān)測效果關(guān)系,。

  如,平時可一月或一季度觀測一次,,夏季多雨季節(jié)可3天或一周觀測一次,。同時,擬定觀測計劃,,在作業(yè)中編制GPS衛(wèi)星星歷可見性預(yù)報表,,選擇最佳觀測時段,。

  3.3 實施觀測

  采用快速動態(tài)觀測模式,系統(tǒng)初始化后觀測時問不低于15 s,,觀測時點與接收的衛(wèi)星組成的幾何圖形強度因子PDOP值應(yīng)小于8,,衛(wèi)星接收機接收衛(wèi)星數(shù)應(yīng)多于5顆。

  4 資料分析與山體滑坡預(yù)測

  4.1 偏移量比較

  經(jīng)過對比一段時間內(nèi)的連續(xù)觀測數(shù)據(jù),,利用EX.

  CEL自動計算出偏移量,,并使用AutoCAD軟件繪出偏移方向示意圖,以此分析山體滑坡的可能性,。偏移量AL=[(X1一X2)2+(Y1一Y2)2+(Z1一Z2)2]V2,。

  表1為只選擇對比性強的兩點的數(shù)據(jù)(坐標(biāo)數(shù)值只取小數(shù)點前4位):

  由表1中數(shù)據(jù)不難看出,監(jiān)測點hl坐標(biāo)不斷發(fā)生偏移,,且趨勢越來越大,,出現(xiàn)了滑坡訊息。而h12監(jiān)測點在扣除誤差因素外,,幾乎沒有發(fā)生偏移,。

  4.2 偏移方向判斷

  我們在AutoCAD中輸入三維坐標(biāo),按照其中三維實體模型,,大致描述出監(jiān)測點的運動方向軌跡,如圖2所示:

  經(jīng)過對h1和周圍相關(guān)點的觀測數(shù)據(jù)分析,,h1垂直系列中的監(jiān)測點均發(fā)生了不同程度的位移,,且越在上部位移越厲害,因此我們大膽得出結(jié)論,,hl監(jiān)測點所在的局部山體將要發(fā)生滑坡,,并將有關(guān)情況通報給相關(guān)部門。主管部門派人核實后,,果然發(fā)現(xiàn)部分山體出現(xiàn)了較大裂痕,,隨即進行加固工程,成功避免了一次地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,。

  5 結(jié)論

  在某些情況下,,GPS還不能完全替代常規(guī)測量手段,同樣,,在地質(zhì)災(zāi)害防治中也不可能完全替代測斜儀,、裂縫位移監(jiān)測儀等監(jiān)測手段。但是,,GPS以其時效快,、操作簡單、直觀性強等優(yōu)點必將在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中發(fā)揮更多的作用,。

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