地表位移GNSS在滑坡检测中的应用

地表位移GNSS在滑坡检测中的应用
摘要:由于滑坡的发生具有一定的偶然性、随机性,所以,开展滑坡地区的变形监测对于防治滑坡的发生和防治具有十分重要的意义。在此基础上,将 GNSS技术用于滑坡监测已成为研究热点。利用 GNSS技术提高监测和预警能力,并对其进行有效的实时监测和防灾,是未来的一个重要发展趋势。分析了 GNSS技术在滑坡监测中的应用,为今后的研究工作提供借鉴。
关键词:GNSS技术;滑坡监测;应用
“GNSS”是一种以全球范围内的导航卫星技术为基础的全天候导航系统。然而,由于 GNSS的测量结果受多种因素的影响,很容易出现偏差,因此,在实际处理时要充分利用差分定位技术。在矿区地面运动监测中,采用 GNSS技术,必须从多个方面入手,把测区转换参数的获取、工程区域的测量、测量成果的精度分析等工作落实到位,为今后有效建设地面移动观测台奠定了坚实的基础。目前 GNSS的位置精度得到了极大的提升,在地面运动观测中得到了越来越多的应用,不仅突破了常规水准法的限制,而且还可以提高精度,为今后进一步改进地面运动观测工作打下了坚实的基础。
一、GNSS系统构成
1.1GNSS静态定位
通过多个站点的同步观测,精确地确定各站点的相对位置,这种方式在 GNSS中具有很大的应用价值,而且具有较高的精度。而“常规静态测量”则主要用于建设全球性、国家级大地控制网,在确保地壳运动监测网、长距离校验基线、精密工程控制网建立工作有序开展之后,保证地表观测站中具体构建的检测控制网具有较强实用性。而且,必须确保与矿井的近井点进行联测,以确保井下和井下的坐标系统是一致的。
1.2实时动态测量
微波合成萃取仪通过对“PTK技术”的深入研究,可以发现它的主要功能是将 GPS、数据通信技术与 GPS技术相结合。PTK技术是一种实时的、动态的载波相位定位技术,它可以在一定的位置上为观测站提供三维定位的结果。随着科技的发展, PTK技术日趋成熟,一般包括三大主要部件:参考接收机、数据链和流动站接收机。
1.3实时监测系统
GNSS实时监控系统是以卫星导航技术、计算机技术、通信技术等先进技术为基础的一种综合技术,它包括了参考站点和监测点。通常,参考站布置在一个稳定的、无形变的区域,具体表现为在矿区的工业广场周围,而与之不同的是,它主要是在观察横截面上。
二、滑坡监测方法分析
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2.1近景摄影监测
近距离成像监控技术是一种常见的地质地貌监测技术,它在实际工作中,主要是利用高速摄影机和手工操作来采集监控区域的影像,然后利用人工资料对监测区域的变形情况、变形演变进行评价和分析。从技术的使用和运行状况和技术成果的实施过程来看,近景监控技术在工程中的应用是比较容易的,但是由于其应用原则的限制,它不能用于大规模的工程探测。
2.2固定站点监测
固定点监测技术是一种常见的常规地质监控技术。固定站监测技术在工程实践中的应用,主要是利用固定观测站,对监测区的地质构造和变形情况进行监测。目前,固定点监测技
术在实际开发中的应用,具有稳定、高精度等优点,但是,由于前期的基础建设和有关站点设置的难度,使得固定点监测技术在地理环境风险高的地区使用,存在着很大的安全风险。
2.3综合型监测
集成式监控技术是指将多种监控技术有机地结合起来的一种监控技术,其应用范围也越来越广。在工程建设中采用集成式的监控技术,其主要原因是:业主对监控工作有很高的要求,而在监控范围内,采用单一的技术手段难以实现有效的监控。在实施一体化监控技术时,其技术应用的主要特征是:高精度、长时间、高费用。
三、GNSS技术在滑坡监测中应用分析
GNSS是根据卫星的发射信号进行定位的,并利用静止的差动相对定位技术进行定位的。与传统的监测技术相比, GNSS监测站间无需相互连通,极大地降低了现场测量的工作量;此外, GPRS/LoRa/3 G/4 G还能将 GNSS的观测资料上传至室内资料处理中心,可实现远距离、高精度、全天候、自动化监测,适用于崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地面塌陷、地裂变形等监测。GNSS技术在滑坡形貌监测中的应用主要包括:
3.1动态监测点设置
在 GNSS技术下,动态监测是滑坡监测的重要工作内容。建立动态监测站,主要是建立一个自动监测系统,对监测区域进行实时监测、数据采集和位置监测,确保监测工作的实时性,并将监测工作的缺陷降到最低。此外, GNSS技术在建设动态监测站时,要注意其通信网络的建设和通信质量,防止由于通信质量差而导致的实时监测数据丢失和接收中断。
主轴编码器3.2监测基准站设置
GNSS技术在滑坡监测工作中的应用,第一个作业程序是建立监测参考点。有效地建立监测参考点,将有助于提高后续监控工作的精确度,提高监控质量。在具体安装时,操作员要根据工程总体结构,例如山体走向、山体形态、岩土层结构现状、滑坡区域结构现状等,设定基准站点,防止基准站点设置不当,导致监测数据不精确,监测结果不达标。
3.3监测信号接收站
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GNSS技术在滑坡监测中的应用,监控信号接收点的设置是首要问题。合理、高效地布置探测信号接收站,有助于提高整个技术执行的精确度,提高技术执行的质量。在建立探测
信号接收机时,要根据参考台的设定模式来设定总体操作思路,以防止由于接收点的不合理而引起的谐波干扰,从而影响最后的监控资料接收。特别是对金属矿产滑坡监测工程,必须对接收到的监测信号进行严密的监控,保证接收到的数据的完整性和精确度。
电子鸽钟3.4监测数据处理
利用 GNSS技术对滑坡进行监测,主要包括两大类:一是利用计算机软件进行数据处理,将监测到的数据通过信号接收器传送到计算机上,再经过计算机处理程序对数据进行分析、整理,最后形成图像、曲线、立体模型、列表监控数据;第二,在电脑软件处理完毕后,对人工资料进行分析、评价,并提供相关的监控资料。在资料处理方面,国内对二维和三维网络的平差处理主要是 GPSADJ系列软件和同济大学的 TGPPS静态后处理软件。
水烟炭3.5监测精度高
GNSS技术是一种具有高精度的滑坡监测技术。具体表现为: GNSS在实际的监控工作中,对平面工程的监测数据的准确率可以达到5 mm,此外,如果有5个以上的卫星同时运行,则可以实现1 cm的测量精度。在工程实践中,高准确率的监测资料,为大规模工程建设和大规模工程监控工程的开展提供了有力的保障。
3.6监测模式多样性
GNSS技术在实际监测中,其监测方式的多样性表现为动态、静态和快速三种。在实际应用中,动态监测模型的准确度可以达到5 mm,而在实践中,测量误差可以小于2厘米。在静态监测中,以3-5个 GNSS接收器为基础,组成监测网络,对监测区域进行监测。GNSS在实际监测作业中的静态监测模型,适合于公路、桥梁等平面工程的变形监测。此外,在实际应用中,采用了一种快速静态测试方法,它主要是用于在短时间内发生较大变形的边坡或公路工程,进行相应的变形监测。在特定监测中,采用快速静态监测的方法,首先设置2个对角线信号接收器,再设置2~4个移动接收器,沿监测点的方向移动,并设定数据取样的时间,通常为2秒,再利用计算软件,计算出2个接收器和4个移动接收器之间的交迭区域,并根据不同时期的交迭情况,分析评价交迭区的变形情况、变形规律以及预测报告。
3.7全气候类型及地质类型作业
GNSS技术用于滑坡监测的主要特征有:全天候和地质类型。它不受气候、地形等因素的影响,可适用于任何地区的卫星信号,为地质学研究的发展、基建项目的发展、提高地质
安全监测的质量起到了很大的作用。它在提高有关监测项目作业效率、监控作业人员作业安全方面起到了很大的作用。
四、结束语
GNSS技术用于滑坡监测,具有操作步骤少、精度高、工作效率高等特点。该技术在实际发展中的总体应用效果比较好,为提高有关监测项目的监测质量和保障工作人员的安全提供了很好的依据。此外,从技术应用的实际发展情况来看,为了保证监测技术在实际工作中的应用,为了保证监测技术的应用质量,提高监测数据的使用精度,必须着重于监控工作中的基准位置的优选、基准点的选取、 GNSS设备的合理选用、规范的运行,保证技术应用的质量和效果。
参考文献
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[4]《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)。

本文发布于:2024-09-22 04:02:37,感谢您对本站的认可!

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