GNSS自動化監測功能在滑坡監控中的應用研究

摘要：本研究旨在探討全球導航衛星系統（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）自動化監測功能在滑坡監控中的應用。以位于某地高寒地區的滑坡監控項目為例，闡述了標點造埋過程，并通過實際應用對監測標點設計效果作進一步說明。研究結果表明，GNSS自動化監測功能具有較高的精度和可靠性，為滑坡監控提供重要的支持和保障。GNSS自動化監測功能的應用在滑坡監控中具有潛力，可以提高監測的準確性和可靠性。

關鍵詞：全球導航衛星系統自動化監測滑坡監控變形預測

ResearchontheApplicationofGNSSAutomatedMonitoringFunctioninLandslideMonitoring

YINHangWANGJincheng

BeijingInstituteofGeology，BeijingCity，101500China

Abstract：ThisresearchaimstoexploretheapplicationofGlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS（GNSS）automatedmonitoringfunctioninlandslidemonitoring.Takingalandslidemonitoringprojectlocatedinahigh-altituderegionasanexample，thispaperelaboratesontheprocessofmarkingandburying，andfurtherexplainsthedesigneffectofmonitoringmarkersthroughpracticalapplication.TheresearchresultsindicatethattheGNSSautomatedmonitoringfunctionhashighaccuracyandreliability，providingimportantsupportandguaranteeforlandslidemonitoring.TheapplicationofGNSSautomatedmonitoringfunctionhaspotentialinlandslidemonitoring，whichcanimprovetheaccuracyandreliabilityofmonitoring.

KeyWords：GlobalNavigationSatelliteSystem;Automatedmonitoring;Landslidemonitoring;Deformationprediction

滑坡是一種常見的地質災害，對人類生命財產造成了嚴重威脅。因此，滑坡監控和預警成為了保護人類安全的重要任務[1]。傳統的滑坡監測方法存在著許多局限性，如監測精度不高、數據獲取困難等[2]。而全球導航衛星系統（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）自動化監測系統的出現為解決這些問題提供了新的途徑。

1本研究項目的環境特征

項目位于Y河北岸，地處低山丘陵區和山前的堆積地貌。在這個地區，有2個工作區，分別是S工作區的3#和4#滑坡體及N工作區的滑坡體。S工作區的滑坡體高程范圍大約在1810～1890m之間，而N工作區的滑坡體上下平均高程約為1240m。地層的特點是基礎穩定性較差，對項目造成一定的影響。在低山丘陵區和山前的堆積地貌中，地形起伏較大，地質條件復雜，這就要求在監測項目中要進行詳細的地質勘察和分析，以了解地層的特點和穩定性情況。

2邊坡自動化實時監測數據處理及變形預測

萊茵達準則法是一種用于評估環境污染和生態風險的方法，采用萊茵達準則法對邊坡自動化實時監測數據進行預處理。萊茵達準則認

3本研究項目的標點設計

3.1標點擾動抗干擾

S工作區3#和4#滑坡體位于較高的海拔地區，山地氣候的特點更加明顯。為了避免凍土層的凍融循環對監測標點的穩定性產生擾動，將監測標點的基礎埋深控制在1.6m以下，確保監測標點的基礎部分不會受到凍土的影響，從而保證監測數據的準確性和可靠性[4]。因此，將監測標點的設計基礎埋深確定為2m。

3.2地上與地下構成

本項目的GNSS自動化系統地下基礎是標點的基礎部分，它由多個組成要素構成，其中包括混凝土墊層、混凝土盤石（尺寸為1.5m×1.5m×0.5m）、柱石（尺寸為0.8m×0.8m×1.5m）、鋼筋地籠、PVC預埋件等。為了確保標點的穩定性，地下基礎的埋設深度不小于2m，通過地下基礎的設計和施工，為標點提供堅實的支撐和穩定的基礎。地上部分是標點的立桿部分，它位于地下基礎之上，地上部分由多個組成要素構成，其中包括底部法蘭盤（尺寸為0.5m×0.5m×1.4cn）、鋼管（內徑不小于250mm，壁厚不小于7mm，高度為3m）、底部支撐板、集線箱背板、太陽能電池背板、頂部法蘭盤（直徑為16cm，厚度為1cm）等，地上部分的設計和構造旨在提供支撐和保護標點的功能。鋼管的選擇和尺寸及其他組成要素的設計都是為了確保標點的穩定性和可靠性。

4埋設及建造質量

監測標點的地下部分基礎開挖開口尺寸為2m×2m，深度要求大于2m，底部基礎的尺寸不小于1.5m×1.5m。基礎澆筑層次及頂面示意圖如圖1所示。

圖1標點基礎澆筑層次示意

為了確保連接的牢固性，立桿鋼管底部的法蘭盤的加工尺寸應與鋼筋地龍?20主筋的套口螺紋相匹配。在進行立桿安裝后，還需要加裝GNSS天線、集線箱、避雷裝置等配件，GNSS天線用于接收衛星信號，集線箱用于存放相關設備，而避雷裝置則保護標點免受雷擊等自然災害的影響[5]。標點成品如圖2所示。

圖2GNSS監測標點

為了確保滑坡體監測系統的有效性，埋設及建造質量是至關重要的。在滑坡體監測項目中，設備供應商提供的解算軟件通過實時獲取滑坡體監測系統所采集的數據，包括位移、形變和變形速率等信息，來實現對滑坡體的實時監測。然而，這些數據的準確性和可靠性高度依賴于監測設備的埋設及建造質量。在埋設過程中，監測設備必須按照嚴格的施工標準進行安裝，以確保其在各種環境條件下的穩定性和耐用性。良好的埋設質量可以有效減少外部因素對監測數據的干擾，從而提高數據的準確性。此外，監測設備的建造質量也直接影響其后續的維護和使用，確保設備能夠長期穩定地工作。通過在線輸出，監測系統能夠及時了解滑坡體的變化情況，便于迅速采取相應的防范措施。除了實時數據，解算軟件還提供歷史數據的查詢和分析功能，這對于了解滑坡體的變化趨勢和制定有效的防治措施至關重要。因此，在整個監測設計中，確保埋設及建造質量不僅有助于提高監測精度，還能保證數據采集的可靠性，變化量與時間的變化過程曲線如圖3所示。

本項目的監測設計精度要求在水平方向上為±3mm，而在高程方向上為±5mm，監測數據的測量誤差在這個范圍內是可接受的。只有在確保設備埋設和建造質量的前提下，才能實現這一精度要求，從而為滑坡體的安全監測提供堅實的基礎。

5結語

監測數據的穩定性和準確性為項目的進展提供了重要的依據，這種連續性強且測值變化起伏不大的監測成果反映了GNSS自動化系統監測標點的建設質量和抗干擾性能。標點的建設質量直接影響到監測數據的準確性和穩定性，而抗干擾性能則保證了監測數據不受外界干擾的影響，因此，GNSS自動化系統的監測成果為該地區提供了重要的保障。準確的監測數據能夠及時反映滑坡的變化情況，為項目的管理和決策提供可靠的依據。同時，滿足設計精度要求也證明了監測系統的穩定性和可靠性。

參考文獻

[1]王國權，鮑艷.基于區域參考框架的GNSS滑坡監測[J].測繪學報，2022，51（10）：2107-2116.

[2]張勤，白正偉，黃觀文，等.GNSS滑坡監測預警技術進展[J].測繪學報，2022，51（10）：1985-2000.

[3]蔡華，劉邢巍，蒲德祥，等.基于虛擬參考站的GNSS滑坡地質災害監測分析[J].全球定位系統，2023，48（1）：46-50，76.

[4]夏選莉，商經睿，張春禹，等.高精度GNSS在滑坡監測預警中的應用[J].云南電力技術，2023，51（1）：2-5，12.

[5]王晨輝，郭偉，孟慶佳，等.基于虛擬參考站的GNSS滑坡變形監測方法及性能分析[J].武漢大學學報（信息科學版），2022，47（6）：990-996.