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传统的地质灾害检测技术是运用简易检测以及多种测量仪器进行监测,并将监测的记录发送到预报中心进行研究和分析,从而确定是否要发出灾害的预报。变形是地质灾害监测的主要监测对象。变形监测分为外部和内部两种监测。本文中所指的监测对象则是以测量技术为主要手段的外部变形。常用的传统检测方法为大地测量法(三角交会、水准法,测距法,小角法,视准线法),常用的监测设备为全站仪、经纬仪、水准仪和激光测距仪。大地变形监测的特点是以监测滑坡体表层各部位的绝对位移为主,测量范围较广,没有量程限制。
2新的测量技术(3S技术)在地质灾害监测中的应用
伴随着经济的快速发展新的地质灾害测量技术———3S技术应运而生。所谓3S技术是GIS,GPS和RS技术总称的简称。GIS(GeographicInformationSystem/Geo-InformationSystem)技术即地理信息系统。作为一门重要的信息技术,近年来它已经深入到地质灾害预报与可视化分析以及综合服务系统等方方面面。它是一种特定的空间信息系统。GIS的功能是进行数据的提取和转化,将空间的转换为数字的;进行由二维,三维的地图中的数据进行集成;重构数据结构和转换数据,不同的数据转换方式也不同;查询、检索空间数据;操作以及分析数据;空间显示和输出成果;定期更新空间数据。GIS的显著特点是具有时间性,空间性和专题性。传统的方法和技术难以胜任的记录和计算大量数据的难题伴随这GIS技术的运用而成功解决。现实的需求也拓展了GIS技术的应用潜力,GIS技术在地质灾害测量方面具有较为广阔的应用前景。GPS(GlobalPositioningSystem)技术即全球定位系统。GPS技术以它连续,实时和高精度的特点在地质灾害变形监测中被广泛应用。GPS的优点十分显著———测站之间不需要通视,拥有高达98%的全球覆盖率,这也使得点位的选择十分方便灵活;观测时间很短,不受气候条件的制约,并且可以全天候进行监测,不会漏掉重大的变形信息;可同时进行平面位移和垂直位移监测;定位精度高,实验已经证明,在<50km的基线上精确度可达12*10-6;拥有较高的自动化程度,从数据的采集到处理再到分析和管理过程都易于实现自动化。GPS技术被利用于对大型的建筑物进行变形监,在远离建筑物的地方选择一个比较稳定的点,GPS接收器被放置于这个点,再将几台接收器放置于其他目标点,便可算出目标点的绝对位移了。用GPS来完全代替常规的监测办法已经被国内外反复的研究实验所证明,而且GPS技术在很多方面都明显优于常规的监测方法。GPS技术的不断升级和发展对地质灾害的监测有着十分广阔的应用前景。RS(RemoteSensing)技术即遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息,并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。RS技术已经在国民经济各个部门得到了广泛的应用,地质灾害的监测已经于遥感技术有了紧密不可分的联系。RS技术的平台是航天飞机或是卫星,飞行的高度高,成像的范围很大,这也就保证了可以及时快速的获取各种最新的数据和变化的信息。结合我国的情况,经过反复的实验以及研究,一般选择具有价格低,操作简单,起降灵活,并且安全性高的轻型飞机作为低空遥感摄影技术的平台。通过利用RS技术所得的资料,为地质灾害的监测起到了重要的作用,并且日益成为地质测绘单位开拓服务领域的重要方面。
3新旧测量技术在地质灾害监测中的成效对比
研究试验已证实传统的测量技术易受通视条件和气象条件(风、雨、雪、雾)的影响,以及外业工作量大、周期比较长,经费高。一系列的弊端直接导致了工作效率的低下。传统的测量法在地质灾害的监测中越来越显现出了费用支出与获得之间的比例失衡。而新的3S技术却有着显著的优点:GIS具有时间性,空间性和专题性。传统的方法和技术难以胜任的记录和计算大量数据的难题伴随这GIS技术的运用而成功解决;GPS自动化程度高且精确度有保证;RS技术价格低成像范围大等等。大量地质灾害的存在,使我国在已掌握传统常规测量技术的基础上迫切要求着有一种成本适中、易推广和有效的监测手段对于这些潜在或是正存在的地质灾害进行监测和预警,以避免当大面积地质灾害产生时所造成的难以预料的巨大损失。伴随着城市建设过程以及价值分析理论的发展,新的地质灾害测量技术从传统,落后走向了现代化———提高功能,适当提高成本,大幅度提高功能,从而提高价值的理念在新的测量技术中得到了彰显。
作者:付超单位:湖北省地质局水文地质工程地质大队