測量技術在地質災害監(jiān)測中的應用

1、測量技術在地質災害監(jiān)測中的應用高照忠，魏海霞（廣東工貿職業(yè)技術學院，廣東 廣州 510510）【摘 要】地質學與測繪學同屬于地球科學范疇，二者間存在密不可分的聯(lián)系，近年來隨著地質災害的日益嚴重及測繪技術的不斷發(fā)展，更多的新技術被應用到地質災害防治與監(jiān)測當中。如：地理信息系統(tǒng)技術(GIS、遙感技術(RS及全球定位系統(tǒng)(RS等。即通常所說的“3S”技術，并且取得了卓越的成果與效益。【關鍵詞】地質學；測繪學；地理信息系統(tǒng)；遙感技術；全球定位系統(tǒng) 【中圖分類號】P208 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-1151(200905-0143-01一直以來，測繪學與地質學就是同屬于地球科學這一范要工作

2、人員到現(xiàn)場觀測，并存在大量數(shù)據(jù)記錄、計算量大、疇，二者間存在著極其緊密的聯(lián)系。二者都不能完全脫離任工作周期、經費高問題，導致工作效率低下，另外，在復雜何一方而單獨存在，在研究過程中，必須把二者緊密的結合，的高山茂林地區(qū)，由于惡劣的地質環(huán)境根本無法實現(xiàn)專人實相輔相成，才能達到二者的共同進步與發(fā)展。 時監(jiān)測。（二）新的測量技術在地質災害監(jiān)測中的應用 測繪技術是整個國民經濟發(fā)展鏈條中處于“基礎、前期”1.GIS 在地質災害監(jiān)測中的應用 的位置，其成果是各項工作開展的基礎性資料，測繪學屬于GIS 技術即“地理信息系統(tǒng)”是一個由地理科學、測繪科交叉學科，簡單意義上來分解它：1.通過野外作業(yè)，結合相學與計

3、算機技術、空間技術等相融合的正在篷勃發(fā)展的交叉關儀器設備，實現(xiàn)實際測量數(shù)據(jù)的采集；2.通過室內作業(yè)，學科。是以采集、存貯、管理分析和描述整個或部分地球表結合相關軟件處理，實現(xiàn)理論數(shù)據(jù)的圖紙化；3.將圖紙上的面與空間和地理分布有關數(shù)據(jù)的空間系統(tǒng)。它具有空間性、設計成果測設至現(xiàn)場。測繪技術的發(fā)展取決于測繪儀器與理專題性、時間性的特征。其主要功能是空問數(shù)據(jù)分析、預測論的發(fā)展，數(shù)學、計算機科學的發(fā)展以及它所服務對象(如工預報和輔助決策：其地理數(shù)據(jù)庫包括地圖數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)程地質測量、地質災害監(jiān)測等的技術發(fā)展。庫、圖像庫、文件庫、聲音庫；技術重點是支持空間分析和關于地質災害目前學術界最這普遍的認識是：由

4、地質作輔助決策的地理數(shù)據(jù)庫模擬庫和知識庫及其管理系統(tǒng)。應用用引起的，造成人類生命及財產損失的事件。目前為人們所GIS 成功的解決了大量數(shù)據(jù)的記錄、計算等難題，實現(xiàn)了空間熟知并深受其害的典型地質災害有：崩塌、滑坡、泥石流、與屬性數(shù)據(jù)的輸入、矢量化、編輯與建庫，利用數(shù)據(jù)庫成功地面沉降、地裂縫、地震等等。近年來，隨著人類社會的發(fā)的解決了大量數(shù)據(jù)的管理、多層次大范圍檢索、圖幅間的銜展，經濟水平的不斷提高，各類地質災害的發(fā)生與危害與在接處理、地質符號繪制、符號大小和位置選擇等方面的高難各自特定的區(qū)域內頻繁發(fā)生，且損失日益嚴重。技術。也可利用系統(tǒng)中的相關功能實現(xiàn)諸如空間分析定點，面對這種惡劣的現(xiàn)狀，提高地

5、質災害發(fā)生前的監(jiān)測工作編繪各種比例尺的專題圖件和更小比例尺的基礎地質信息質量，成為防治地質災害的重要前提，而測繪技術正是地質庫。 災害監(jiān)測中一個重要的監(jiān)測手段之一。隨著電子計算機技術、2.GPS 在地質災害監(jiān)測中的應用 空間信息技術、測繪技術的發(fā)展以及日益嚴峻的地質災害等GPS 定位是利用接收空中衛(wèi)星信號測距進行定位，采用靜正負方面因素的作用下，更多測繪方面的新技術被應用到地態(tài)相對定位技術，這種定位技術觀測時間短(并可進行連續(xù)的質災害監(jiān)測與防治工程當中，并取得了重要的成果與效益。（一）傳統(tǒng)測量技術在地質災害監(jiān)測中的應用 動態(tài)觀測，無須測站間通視，精度可以達到毫米級。監(jiān)測站地質災害監(jiān)測就是利用多

6、種測量儀器對災害的發(fā)生、發(fā)點之間不用通視，大大減少工作量。而且利用無線通信技術展過程進行量測、記錄并傳送到預報中心，經過研究、分析、可以將觀測數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)處理中心，以實現(xiàn)遠距離監(jiān)測。目判斷，提示災害的形成規(guī)律，確定是否有必要發(fā)出災害預報。 前，已在滑坡、地震、地裂縫等地質災害監(jiān)測方面得到廣泛地質災害監(jiān)測是以變形為主要監(jiān)測對象。變形監(jiān)測又分應用。能同時測定點的三維坐標數(shù)據(jù)，不需通視、全天候、為外部變形監(jiān)測和內部變形監(jiān)測兩種。本文所指的監(jiān)測對象自動化、不必進行高程轉換等優(yōu)點。在工程測量中，GPS 定位則是以測量技術為主要手段的外部變形。外部變形監(jiān)測多采技術已經得到較為廣泛的應用，它的平面相對定位精

7、度已經用常規(guī)大地測量方法：平面位移采用經緯儀導線或三角測量達到0.11ppm甚至更高。 方法；高程用水準測量方法；全站儀導線和電磁波測距三角GPS 技術已經被更多的應用到地面外部變形中來，其具體高程方法。通過建立平面和高程中誤差為mm 級的小型監(jiān)測控工作過程如下：用于大型建筑物的變形監(jiān)測(如大壩，其方制網，才能測量出監(jiān)測體上各觀測點空間位置的微小變動量， 法是在遠離大壩的地方選擇一個穩(wěn)定點，放置一臺GPS 接收即水平和垂直位移量及扭曲形式。進而獲取變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，機，再在幾個目標點上放幾臺接收機，就可以算出目標點的對地質災害進行有效的防治。但傳統(tǒng)意義上的測量方法都需絕對位移。采用GPS 連續(xù)監(jiān)測

8、系統(tǒng)，就能對（下轉第151頁）【收稿日期】2009-03-23【作者簡介】高照忠（1982-），男，山東荷澤人，廣東工貿職業(yè)技術學院教師，碩士，從事測繪遙感教學。- 143 - 地表巖溶個體形態(tài)弱發(fā)育，僅見有蝶狀漏斗型洼地，地下水埋深一般48m。區(qū)內歷年平均降雨量12001600mm，屬多雨區(qū)。人類活動以種植經濟作物為主。該區(qū)地質環(huán)境條件相對較好，屬地質災害低易發(fā)區(qū)，可能發(fā)育的地質災害種類有巖溶塌陷、危巖體崩塌。4.地質災害非易發(fā)區(qū)（D）該區(qū)分布在陸斡鎮(zhèn)燕齊村至羅波鎮(zhèn)暮定村一帶，面積約2178.5km ，約占總面積的5.6%。地貌類型為峰林平原，區(qū)內分布的地層主要為第四系、二疊系，巖性為粉質粘

9、土、亞粘土及礫石。該區(qū)內年均降雨量在11001200mm之間，區(qū)內平坦地段多，挖坡現(xiàn)象極少見，雖然人口居住較密集，但人類工程活動對地質環(huán)境的破壞性小，地質災害不易發(fā)生。3.地質災害防治工作應密切配合全縣國土重點規(guī)劃，對城鎮(zhèn)擴展規(guī)劃、大型工程建設項目及開發(fā)區(qū)建設等，必須制定地質災害防治規(guī)劃，并進行地質環(huán)境綜合評價，對必須采取工程措施的要及時排危排險，消除地質災害的威脅，把造成的損失減少到最低限度。4.全面開展地質災害科普教育工作。通過各種媒體向廣大人民群眾深入系統(tǒng)介紹防治地質災害的重要性和必要性，通俗易懂地宣傳、普及地質災害防治知識。要充分提高群測群防的科技含量，加強技術隊伍建設，培養(yǎng)一批理論水

10、平高，知識面廣，責任心強的技術人員。（五）結語由于受地形地貌、地層巖性、地質構造及降雨量等因素的影響，廣西武鳴縣屬于地質災害的易發(fā)區(qū)，隨著經濟的發(fā)展，礦山開采、工程建設及地下水開采等人類活動加劇了崩塌、滑坡、地面塌陷、泥石流等地質災害發(fā)生，且危害程度越來越大。各級領導及全民應重視地質災害的防治，明確地質災害的嚴重性，通過易發(fā)區(qū)的規(guī)劃，落實各區(qū)的防治重點，通過高科技的手段及時的監(jiān)測地質災害的情況，提高全縣防治地質災害的能力，努力把地質災害造成的損失減少到最低限度?！緟⒖嘉墨I】1 翁朝輝,胡雄飛,王云,等.湖北省山洪災害防治區(qū)劃研究J.湖北水利發(fā)電,2006,12-16.2 殷坤龍,柳源.滑坡災害

11、區(qū)劃系統(tǒng)研究J.中國地質災害與防治學報,2000,11(4:28-32.3 鐘蔭乾. 地質災害易發(fā)性評價J.湖北地礦,2004,16(4:81-85.4 趙作權,高巖松.災害區(qū)劃研究的現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢J.災害學,1996,11(3:1-4.5 賀平.安徽省地質災害區(qū)劃研究J.中國地質災害與防治學報,1998(2:42-46.（四）防治措施通過對歷年的地質災害的統(tǒng)計表明，地質災害遍及全縣，每年都要給全縣經濟建設造成巨大損失以及危及人民生命財產安全。由于人類活動的加劇，地質災害的發(fā)生頻率更加頻繁，因此能夠有效控制和減輕地質災害已成為武鳴縣面臨的一個重要現(xiàn)實問題，為了達到“預防為主，防治結合

12、”的目的，為此提出如下對策：1.建立健全的地質環(huán)境管理，地質災害防治工作是一項重要的社會公益性事業(yè)，各級政府必須重視地質災害的防治工作，要切實加強領導，確立地質災害防治在保障社會穩(wěn)定和經濟可持續(xù)發(fā)展中的基礎地位。明確武鳴縣地質災害的嚴重性和危害性，組建統(tǒng)一的防災減災指揮機構及基層網絡組織，建立群測群防、群專結合的防治體系，加強預測預報工作，以減少地質災害造成的損失。2.充分運用地理信息系統(tǒng)技術、遙感技術及全球定位技術等高新技術方法，快速、準確、經濟地提出地質災害的隱患區(qū)，及時進行地質災害監(jiān)測與預測。在大面積地質災害綜合調查評價基礎上，運用地理信息系統(tǒng)建立全縣的地質災害可視性計算機信息系統(tǒng)，對地

13、質災害進行追蹤分析、宏觀管理和動態(tài)監(jiān)測等。（上接第143頁）目標進行“近實時”的自動觀測。用GPS 代替常規(guī)水準測量，可改變勞動強度大，進度慢，捕獲形變信息不及時等缺點，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)高精度、高速度、低成本的獲取。3.RS 在地質災害監(jiān)測中的應用遙感作為一種高效獲取信息的手段，其蘊涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光譜特性，目前已成為地質調查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測的重要技術手段。其優(yōu)勢在于：視域廣、影像直觀，立體觀察效果好，信息量豐富等特點，應用范圍已由區(qū)域地質、礦產勘查：水文、工程、環(huán)境地質勘查擴大到農業(yè)地質，旅游地質，國土資源、土地利用、城市綜合調查、環(huán)境監(jiān)測等許多領域。 應用到地質災

14、害監(jiān)測中，遙感技術主要起宏觀及定性地監(jiān)測。以滑坡變形災害為例：（1）通過對航片、衛(wèi)片的解譯獲取滑坡的地理位置、形變特征及規(guī)模等基本外形特征；（2）通過對監(jiān)測區(qū)域的重復拍攝，對照以往拍攝圖片，獲取變形體的形變發(fā)展趨勢；（3）借助現(xiàn)代先進技術，對獲取的攝影資料進行處理分析，實現(xiàn)定性監(jiān)測到定量監(jiān)測的轉變，獲取定量數(shù)據(jù)資料，從側面為變形的治理提供一定的依據(jù)（三）結論綜上所述，現(xiàn)代測技術無論在空間信息的采集、存儲、空間分析上，還是在測繪成果圖件上，都以自動化、智能化、多樣化、實時化為主，不僅提供有效的地質災害監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且更加準確地為分析地質災害的形成、變化機理提供了技術保障。我們應該相信，在未來的地球科學發(fā)展中，測繪技術將與地質學聯(lián)系更為緊密，共同發(fā)展、共同進步。【參考文獻】1