GNSS自动化监测功能在滑坡监控中的应用研究

摘要：本研究旨在探讨全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）自动化监测功能在滑坡监控中的应用。以位于某地高寒地区的滑坡监控项目为例，阐述了标点造埋过程，并通过实际应用对监测标点设计效果作进一步说明。研究结果表明，GNSS自动化监测功能具有较高的精度和可靠性，为滑坡监控提供重要的支持和保障。GNSS自动化监测功能的应用在滑坡监控中具有潜力，可以提高监测的准确性和可靠性。

关键词：全球导航卫星系统自动化监测滑坡监控变形预测

ResearchontheApplicationofGNSSAutomatedMonitoringFunctioninLandslideMonitoring

YINHangWANGJincheng

BeijingInstituteofGeology，BeijingCity，101500China

Abstract：ThisresearchaimstoexploretheapplicationofGlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS（GNSS）automatedmonitoringfunctioninlandslidemonitoring.Takingalandslidemonitoringprojectlocatedinahigh-altituderegionasanexample，thispaperelaboratesontheprocessofmarkingandburying，andfurtherexplainsthedesigneffectofmonitoringmarkersthroughpracticalapplication.TheresearchresultsindicatethattheGNSSautomatedmonitoringfunctionhashighaccuracyandreliability，providingimportantsupportandguaranteeforlandslidemonitoring.TheapplicationofGNSSautomatedmonitoringfunctionhaspotentialinlandslidemonitoring，whichcanimprovetheaccuracyandreliabilityofmonitoring.

KeyWords：GlobalNavigationSatelliteSystem;Automatedmonitoring;Landslidemonitoring;Deformationprediction

滑坡是一种常见的地质灾害，对人类生命财产造成了严重威胁。因此，滑坡监控和预警成为了保护人类安全的重要任务[1]。传统的滑坡监测方法存在着许多局限性，如监测精度不高、数据获取困难等[2]。而全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）自动化监测系统的出现为解决这些问题提供了新的途径。

1本研究项目的环境特征

项目位于Y河北岸，地处低山丘陵区和山前的堆积地貌。在这个地区，有2个工作区，分别是S工作区的3#和4#滑坡体及N工作区的滑坡体。S工作区的滑坡体高程范围大约在1810～1890m之间，而N工作区的滑坡体上下平均高程约为1240m。地层的特点是基础稳定性较差，对项目造成一定的影响。在低山丘陵区和山前的堆积地貌中，地形起伏较大，地质条件复杂，这就要求在监测项目中要进行详细的地质勘察和分析，以了解地层的特点和稳定性情况。

2边坡自动化实时监测数据处理及变形预测

莱茵达准则法是一种用于评估环境污染和生态风险的方法，采用莱茵达准则法对边坡自动化实时监测数据进行预处理。莱茵达准则认

3本研究项目的标点设计

3.1标点扰动抗干扰

S工作区3#和4#滑坡体位于较高的海拔地区，山地气候的特点更加明显。为了避免冻土层的冻融循环对监测标点的稳定性产生扰动，将监测标点的基础埋深控制在1.6m以下，确保监测标点的基础部分不会受到冻土的影响，从而保证监测数据的准确性和可靠性[4]。因此，将监测标点的设计基础埋深确定为2m。

3.2地上与地下构成

本项目的GNSS自动化系统地下基础是标点的基础部分，它由多个组成要素构成，其中包括混凝土垫层、混凝土盘石（尺寸为1.5m×1.5m×0.5m）、柱石（尺寸为0.8m×0.8m×1.5m）、钢筋地笼、PVC预埋件等。为了确保标点的稳定性，地下基础的埋设深度不小于2m，通过地下基础的设计和施工，为标点提供坚实的支撑和稳定的基础。地上部分是标点的立杆部分，它位于地下基础之上，地上部分由多个组成要素构成，其中包括底部法兰盘（尺寸为0.5m×0.5m×1.4cn）、钢管（内径不小于250mm，壁厚不小于7mm，高度为3m）、底部支撑板、集线箱背板、太阳能电池背板、顶部法兰盘（直径为16cm，厚度为1cm）等，地上部分的设计和构造旨在提供支撑和保护标点的功能。钢管的选择和尺寸及其他组成要素的设计都是为了确保标点的稳定性和可靠性。

4埋设及建造质量

监测标点的地下部分基础开挖开口尺寸为2m×2m，深度要求大于2m，底部基础的尺寸不小于1.5m×1.5m。基础浇筑层次及顶面示意图如图1所示。

图1标点基础浇筑层次示意

为了确保连接的牢固性，立杆钢管底部的法兰盘的加工尺寸应与钢筋地龙ϕ20主筋的套口螺纹相匹配。在进行立杆安装后，还需要加装GNSS天线、集线箱、避雷装置等配件，GNSS天线用于接收卫星信号，集线箱用于存放相关设备，而避雷装置则保护标点免受雷击等自然灾害的影响[5]。标点成品如图2所示。

图2GNSS监测标点

为了确保滑坡体监测系统的有效性，埋设及建造质量是至关重要的。在滑坡体监测项目中，设备供应商提供的解算软件通过实时获取滑坡体监测系统所采集的数据，包括位移、形变和变形速率等信息，来实现对滑坡体的实时监测。然而，这些数据的准确性和可靠性高度依赖于监测设备的埋设及建造质量。在埋设过程中，监测设备必须按照严格的施工标准进行安装，以确保其在各种环境条件下的稳定性和耐用性。良好的埋设质量可以有效减少外部因素对监测数据的干扰，从而提高数据的准确性。此外，监测设备的建造质量也直接影响其后续的维护和使用，确保设备能够长期稳定地工作。通过在线输出，监测系统能够及时了解滑坡体的变化情况，便于迅速采取相应的防范措施。除了实时数据，解算软件还提供历史数据的查询和分析功能，这对于了解滑坡体的变化趋势和制定有效的防治措施至关重要。因此，在整个监测设计中，确保埋设及建造质量不仅有助于提高监测精度，还能保证数据采集的可靠性，变化量与时间的变化过程曲线如图3所示。

本项目的监测设计精度要求在水平方向上为±3mm，而在高程方向上为±5mm，监测数据的测量误差在这个范围内是可接受的。只有在确保设备埋设和建造质量的前提下，才能实现这一精度要求，从而为滑坡体的安全监测提供坚实的基础。

5结语

监测数据的稳定性和准确性为项目的进展提供了重要的依据，这种连续性强且测值变化起伏不大的监测成果反映了GNSS自动化系统监测标点的建设质量和抗干扰性能。标点的建设质量直接影响到监测数据的准确性和稳定性，而抗干扰性能则保证了监测数据不受外界干扰的影响，因此，GNSS自动化系统的监测成果为该地区提供了重要的保障。准确的监测数据能够及时反映滑坡的变化情况，为项目的管理和决策提供可靠的依据。同时，满足设计精度要求也证明了监测系统的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王国权，鲍艳.基于区域参考框架的GNSS滑坡监测[J].测绘学报，2022，51（10）：2107-2116.

[2]张勤，白正伟，黄观文，等.GNSS滑坡监测预警技术进展[J].测绘学报，2022，51（10）：1985-2000.

[3]蔡华，刘邢巍，蒲德祥，等.基于虚拟参考站的GNSS滑坡地质灾害监测分析[J].全球定位系统，2023，48（1）：46-50，76.

[4]夏选莉，商经睿，张春禹，等.高精度GNSS在滑坡监测预警中的应用[J].云南电力技术，2023，51（1）：2-5，12.

[5]王晨辉，郭伟，孟庆佳，等.基于虚拟参考站的GNSS滑坡变形监测方法及性能分析[J].武汉大学学报（信息科学版），2022，47（6）：990-996.