GPS 测量技术在地质灾害治理及环保方面的应用研究

杨红生

（新疆地矿局第三地质大队巴州新矿测绘中心，新疆 库尔勒 841000）

随着经济社会的不断发展，环境保护日益受到社会各界的关注和重视。所以，提高测量技术在准确性就成为关键。目前，已经有很多先进的测量技术在地质灾害治理中得到了广泛应用，为此治理地质灾害的发生和保护生态环境提供一个非常好的发展平台[1]。为此，本文以GPS测量技术在滑坡地质灾害监测中的应用展开探讨，旨在为地质灾害治理及环境保护提供参考。

1 GPS在滑坡地质灾害监测中的应用

（1）滑坡地质灾害:在特定环境下，受重力影响以及各种因素的作用，导致处于斜坡位置的岩土体，顺着坡内的软弱面，向下滑动形成的剪切现象。

由于滑坡与很多工程存在很大联系，由此又可分为很多类型，如发生在水库区域的滑坡，和公路区域的滑坡以及自然类型的滑坡等很多类型[2]。

（2）滑坡的变形监测：对于滑坡的监测而言，针对其内部应力的监测是一个方面，同时还包括对滑坡体外部的整体监测，以及地下水位情况和区域降水等因素都应当进行监测。在滑坡体监测中变形监测是其最主要的内容，对滑坡的判断具有非常重要的作用。在对滑坡进行监测的过程中，大地测量手段现已得到了非常广泛的应用。在进行变形监测过程中，通过电磁波测距三角高程和全站仪导线就可获得相应的数据。

近年来GPS卫星定位系统发展非常迅速，其在对物体进行定位时是在卫星信号下的接收下而获得的相关数据，国内外专家学者研究表明应用IGS精密星历和最新版本的GAMIT高精度GPS数据处理软件处理数据，中短边相对中误差优于1.4×10-7，长边相对中误差优于1.8×10-9，最弱点点位中误差水平分量优于2mm，对于滑坡精度监测能够起到很好的控制作用，而高程监测可直接使用通过网平差获得地高精度的大地高差[3]。

监测站点之间不用通视，大大减少了工作量。而且利用无线通信技术可以将观测数据传到数据处理中心，以实现远距离监测。

（3）GPS滑坡监测网的布设、观测与数据处理：在对滑坡体进行监测的过程中，可以将GPS定位技术进行很好地应用，通过对监测网进行有效布设，然后进行监测，获得相关数据，同时GPS技术还有数据处理和分析功能。

对滑坡进行监测过程中，一般通过滑坡监测坐标系（自定义）就能对监测网进行布设。具体操作过程中，位置基准可以通过一个坐标进行假定，但假定过程中应当将其设置在滑坡体以外的基岩位置上，同时应当最少设置两个。通过全站仪就能够对基准点存在的边长进行监测，通过其就能为滑坡监测提供有效的尺度基准。同时，通过复测边长能够有效地对基准点的稳定性进行检验。利用滑坡体主轴线就能够对监测网的方向基准进行确定，滑坡位移情况就可以通过坐标系统X轴方向进行确定，这就能够更加充分的对滑坡体进行深入的研究。

布设变形监测点，可以设置在滑坡的两侧区域以及其主轴线上，同时为达到理想的观察效果，应当合理的选择观测墩以及基准点。滑坡体尚处在蠕变时期，通常不会产生较大的位移现象。在观测设备上最好选用双频GPS接收机，并配备扼流圈天线。

2 GPS滑坡地质灾害监测的优点分析

根据前面的理论分析与实例研究，可以得出，利用GPS定位技术进行滑坡地质灾害监测时具有下列优点：

（1）测站间无需保持通视：由于GPS定位时测站间不需要保持通视，因而可使变形监测网的布设更为自由、方便。可省略许多中间过渡点，且不必建标，从而可节省大量的人力物力。

（2）可同时测定点的三维位移：采用传统的大地测量方法进行变形监测时，平面位移通常是用方向交汇，距离交汇，全站仪极坐标法等手段来测定；而垂直位移一般采用精密水准测量的方法来测定。利用GPS定位技术来进行变形时则可同时测定点的三维位移。

（3）全天候观测：GPS测量不受气候条件的限制，在风雪雨雾中仍能进行观测。这一点对于汛期的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测是非常有利的。

（4）易于实现全系统的自动化：由于GPS接收机的数据采集工作是自动进行的，而且接收机又为用户预备了必要的入口，故用户可以较为方便地把GPS变形监测系统建成无人值守的全自动化的监测系统。这种系统不但可保证长期连续运行，而且可大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。

（5）可获得高精度（mm级）：mm级的精度已可满足一般崩滑体变形监测的精度要求。需要更高的监测精度时应增加观测时间和时段数。据不完全统计，全国受到滑坡危害和可能受到滑坡危害的地区约占陆地面积的1/5～1/4。平均每年至少造成15～20亿元的经济损失，使大约1500～2000人丧失。利用GPS技术进行滑坡地质灾害的监测，具有常规测量方法无法比拟的特殊优势，因而在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测中已经得到了很广泛的应用，成为一种新的更有效的监测手段，为地质灾害的治理提供了强大的技术支持。

3 结语

综上所述，GPS测量技术在地质灾害治理中的应用，对地质灾害的治理来说起到了极强的指导作用，同时也是每一位作业者在地质灾害治理任务的完成中，确保高质量、高效率的最有力保障，在最大程度上将地质环境所存在的可能性有效减缓。随着GPS测量技术的不断更新与发展，今后在治理地质灾害时GPS测量技术的应用也将更加广泛。

[1]陈祥军，王景春.地质灾害防治.中国建筑工业出版社，2015，（10）.

[2]高照忠，魏海霞.GPS测量技术在地质灾害监测中的应用[J].大众科技，2015，（05）：143-143.

[3]史惠存.大比例尺航空影像图制作及在矿山地质环境治理中的应用[D].东华理工大学，2015，（07）：111-112.