利用GPS、GIS、INTERNET建立地质灾害监测及预报网络(2)

绝对位移监测是基本的常规监测方法，用以监测崩坎、滑坡和地陷测点的三维坐标，从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与变形位移速率，地表是崩坎、滑坡和地陷监测的主要内容和重要内容。相对位移监测是设点量测崩坎、滑坡和地陷重点变形部位点与点之间相对位移变化(张开、闭合、下沉、抬升、错动等)的一种常用的变形监测方法。

传统监测测量方法主要有：两方向(或三方向)前方交会法，双边距离交会法，[监测二维水平位移(X，Y)];视准线法、小角法、测距法(以上方法用以监测单方向水平位移);几何水准测量、精密三角高程测量法(观测垂直方向(Z向)位移)。

随着新一代测量型GPS接收机的广泛使用，其重量轻、体积小、耗电少、智能化的快速静态定位的特点给地质灾害监测测量方法有了质的变化。最主要的特点是可以快速反应，观测点之间无需通视，测程大、选点方便、不受天气影响，可全天候观测，观测点的三维坐标可以同时测定，即时计算出结果。各方面都优于精密光电测距仪，在控制网

和监测网的建设中具有相当大的优势，适用于各种崩坎、滑坡和地陷三维位移快速应急监测。

3、GPS布网原则

GPS网的布设应视其目的、要求的精度、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率综合考虑，按照优化设计的原则进行。AA、A、B级GPS网应布设成连续网，除边缘点外，每点的连接数应不少于3点;A级及A级以下各级GPS网中，各级GPS网相邻点间平间距离应符合要求。相邻点最小距离可为平均距离的1/3～1/2;最大距离可为平均距离的2～3倍。

监测网是在充分的地质分析的基础上，以掌握监测对象的整体变形和主要影响因素的动态变化为目的设计的。监测网由监测点和监测剖面组成，在空间上形成立体化，在监测方法上形成多元化，以全面反映监测对象的变形方位、变形量、变形速率及影响因素的时空动态。

GPS监测标考国家B级GPS网建设标准执行。标体地面以上横截面呈正方形，纵截面呈梯形，顶面300mm×300mm，底面600mm×600mm，高1.2m;地面纵横截面均基本呈正方形，高1m，深1m8。 标体由钢筋砼制作。以φ12螺纹钢制作梯形骨架，地面上下作为一个整体浇筑砼制成，标体外表抹面涂漆，雕刻编号。标体顶面为一水平面，中心垂直嵌入强制对中螺栓，其直径与GPS底座螺孔相符合，控制点密度根据监测范围区域的大小来确定，点位必须布设在监测区域的外围稳固的地方。

4、建立GIS数据库管理预报系统

GPS与GIS的结合可以用来实时监测和处理空间数据，如实时准确监测危险岩坡的形变过程，它可在瞬间产生目标定位坐标，如滑坡原位监测，其垂直变位精度可达5mm，水平变位精度可达2 mm。

GPS用于获取点、面空间信息或监测其变化，GIS用于空间数据的存贮、分析、处理和应用，为监测建立的网站用于监测信息的查询和发布，为监测区域地方政府的有关部门和民众提供及时准确的预报信息，根据预报网站Internet提供的信息作出紧急避险措施。

对于地质灾害监测来说，监测本身不是目的，通过监测对地质灾害进行成功的预报才是目的，监测的一切都是为了预报，因此，对于一个地质灾害监测网来说，是如何对所监测的地质灾害进行准确的预测和预报。

GPS定位仪的定位精度相当高，特别是采用了差分定位技术，建立了适当的精度控制网络后，GPS定位仪的定位精度完全满足土地管理中多种定位测量的需要。GPS精度高、采集数据量大、速度快与GIS结合使用能最大限度的发挥其优点。随着计算机网络技术以及卫星通讯技术的发展，利用GPS实时快速定位能力，通过INTERNET支持的计算机通讯系统，实现GPS和GIS的联合工作，获得各种精确的实时数据信息，快速地进入GIS数据库迅速地进行分析处理并得出结果，动态地分析地表某类现象的变化。地质灾害监测网络建成结合Internet传播快覆盖面广的优势，还可以应用于以下几个方面：

抗震防灾：工程地震的研究需要从地震学、地质学、地球物理学等众多相关学科获取足够多的资料，涉及的数据类型复杂、数据量庞大，而且数据具有空间分布特征。如何利用计算机的数据处理技术有效地组织、管理并应用这些数据，成为工程地震研究中急需解决的一个重要问题。GIS为空间数据的处理提供了一种新的途径，解决了常规数据库管理系统和简单计算机制图系统中难以处理和无法解决的问题。

变形监测：最先得到工程技术人员采用的是GPS在工程结构监测系统上的应用。GPS结构监测系统就是在反映结构形变的特征点和相对稳定的参考点上安置高精度GPS接收机，观测后内业或实时处理接收机的观测数据，计算出监测点相对于参考点的位置变化量，进而分析其变形曲线。

5 、信息发布系统

信息发布系统通过国际互联网，以 WEB 主页的方式向目标层人员(即用户)提供各类监测信息。监测信息包括灾害体地质条件、发育特征、监测网布置方式、多元监测数据、监测数据随时间曲线、监测信息公告及图片、视频等。

信息发布系统由底层数据库和发布主页两部分构成。前者用于管理各类基础信息及监测数据，为后者提供数据源，后者为用户提供信息访问平台。二者之间通常采用 B/S等架构交换数据。

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