GNSS在山体滑坡监测中的应用

于军

【摘 要】论文通过应用GNSS测量方法对山体滑坡监测可行性进行论证，说明GNSS观测的大地高虽然存在误差，但观测的大地高差值是一定值，采用多台卫星同时对山体滑坡进行观测，观测后运用高差变化的大小来计算山体滑坡的沉降量。

【Abstract】The paper demonstrates the feasibility of landslide monitoring by applying the method of GNSS measurement. The paper shows that although the earth height of GNSS observation has errors， the difference of the observed earth height is a certain value. Several satellites are used to observe the landslides at the same time.  After the observation， the height difference is used to calculate the settlement of the landslide.

【关键词】山体滑坡;GNSS;监测

【Keywords】landslide; GNSS; monitoring

【中图分类号】P258                                           【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）10-0148-02

1 目前山体滑坡监测的工序

首先是在不稳定的山体上建造变形监测基准点和监测点，随后是对变形监测基准点和监测点初始值进行观测，最后定期对基准点、监测点进行观测，并对观测值进行分析，确定山体滑坡的位移值及速率，从而预测山体是否会发生滑坡或塌方。

由于国家水准点都是沿国道测定的，山区公路距离国道都比较远，导致初始值观测比较烦琐。通过对GNSS测量技术的研究，发现GNSS具有同、异步环好的优点，可以利用这一点对山体滑坡进行监测。

2 采用GNSS测量方法对山体滑坡监测的可行性论证

由于长期从事水库变形监测工作，而水库变形监测最常用的方法便是GNSS测量方法，因此，对克拉玛依白杨河库变形监测的GNSS数据进行分析，得到各监测点的大地高的差值是一定值，分析情况如表1所示。

上述研究认为，采用GNSS测量方法进行山体滑坡监测可行，为此将本次山体滑坡监测方案确定为采用GNSS测量方法进行观测。

3 GNSS监测山体位移技术的实例

3.1 山体滑坡监测的周围环境

山体滑坡路段方圆2km内没有高压线，没有大功率电台，地势开阔，便于GPS卫星信号的接收，有利于GNSS观测，为提高GNSS观测精度提供了有利的条件。

3.2 GNSS测量与数据处理

监测网布设为二等GNSS网，采用目前较先进的Trimble R9 net双频GNSS接机（标称精度3mm+0.5ppm×D）进行施测。GNSS数据的处理，基线解算采TBC软件，用广播星历对基线进行處理。处理完成后，及时对复测基线差值、同步环、异步环闭合差进行检查，确定精度合格后，导出基线，进行三维无约束平差，得到各监测点的大地高。

4 山体滑坡变形监测数据的分析

4.1 基准点稳定性的分析

山体滑坡监测共观测四次，观测间隔为1个月，每次观测均采用GNSS对三基准点大地高差值进行观测，观测数据如表2所示。

由表2可见，四次观测三个基准点间高差的差值均在3mm以内，高差同步环差值在3mm以内。说明三个基准点相对位置关系没有发生变化，基准点稳定可靠。

4.2 山体滑坡变形监测平差结果的分析

四次变形监测平差结果的统计如表3所示。由表3可知，四次观测平差结果都在限差的一半以内，说明每次GNSS测量外业完成的较好，测量精度高，方法先进，应当大力推广。

5 监测点沉降位移的统计与分析

结合以上四次测量成果，统计各监测点相对基准点T03大地高的差值如表4所示。

假定2019年5月1日观测的各监测点与基准点T03大地高差值为初始值，计算各监测点沉降量值如表5所示。

结合表5的数据绘制各监测点的沉降量位移过程线图，由图可知监测点JD1、JD2、JD3、JD4、JD5沉降较小，暂时不会出现滑坡;监测点JD6、JD7、JD8沉降较为严重，及时反馈业主，并得到了政府相关部门重视，在2019年中旬雨季到来时及时疏散了群众。虽然本次滑坡区域不大，没有威胁到人民群众的生命财产安全，但及时预警为今后工作奠定了良好的基础。本文由于篇幅原因只列出了比基准点高的监测点沉降量计算情况。

6 结语

随着我国北斗系统的发展，采用GNSS对山体滑坡进行监测的成本大幅降低，而且应用GNSS方法对山体滑坡进行监测具有操作简单、精度较高等特点。随着科学的发展，若能将无线传输与遥控太阳能电池板与GNSS相结合，对山体等危险源进行监测，将大大减少测量人员的危险系数，使用前景广阔，值得推荐，同时，也可以从沉降速率角度对滑坡体进行预警。