GPS技术在边坡变形监测中的应用研究

摘要

近年来，边坡灾害已成为全世界主要的地质灾害之一。为了减少边坡灾害所带来的损失，必须及时对边坡的安全性及稳定性状况进行监测和预报。变形监测的方法各式各样，已从简单的人工测定方法发展到目前高精度仪器测定法，例如测量机器人、3D扫描技术、GPS技术等等，这些方法已广泛应用于边坡崩塌、滑坡等灾害的监测和预报。
　　本文从分析黄土边坡的变形机理入手，研究了黄土边坡变形监测的有关技术理论与方案，对目前在变形监测中应用最为广泛的GPS技术及其特点进行介绍，将GPS技术应用于某边坡并对其进行变形监测，根据实际的监测资料利用灰色预测模型对该边坡的变形趋势进行了预测分析。围绕这一思想，本文的主要研究内容有:
　　(1)对边坡地质灾害的变形机理、产生原因、破坏模式、防治措施，以及边坡对边坡变形监测的方法和技术进行了介绍、分析和研究，对GPS技术进行了重点介绍。最后对边坡变形监测方法、技术和仪器的优选原则进行了总结。
　　(2)运用GM(1，1)模型、新信息GM(1，1)模型、新陈代谢GM(1，1)模型、DGM(2，1)模型和Verhulst模型对监测数据进行预测分析。结果表明，新陈代谢GM(1，1)模型和Verhulst模型的预测效果较为理想，证明了将灰色模型运用于边坡监测工程的可行性。
　　(3)根据监测结果结合实际工程制定出治理边坡问题的措施。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 滑坡国内外研究现状概述

1．3 本文的主要研究内容

1．4 课题的创新性

第2章 边坡的变形监测

2．1 黄土的特征及黄土边坡稳定性影响因素分析

2．1．1 黄土的特性

2．1．2 黄土边坡的破坏形式

2．1．3 黄土边坡稳定性影响因素

2．2 边坡发生滑坡的力学计算模型

2．3 黄土边坡的防治

2．4 边坡变形监测的目的、特点和内容

2．4．1 边坡变形监测的目的

2．4．2 边坡监测的特点

2．4．3 边坡监测的内容

2．5 边坡变形监测的方法、技术和仪器

2．5．1 传统边坡变形监测的技术和仪器

2．5．2 现代边坡变形监测的新技术和新仪器

2．5．3 边坡变形监测的技术要求

2．5．4 边坡变形监测方法、技术、仪器的选定原则

2．6 本章小结

第3章 GPS技术在边坡监测中的应用

3．1 GPS定位技术

3．1．1 GPS系统的基本组成

3．1．2 GPS坐标系统

3．1．3 GPS卫星定位的基本原理

3．2 GPS用于边坡变形监测的优点

3．3 GPS在某边坡变形监测中的应用

3．3．1 GPS边坡监测方案

3．3．2 边坡及变形监测网布设简介

3．3．3 数据的采集与处理

3．4 本章小结

第4章 边坡变形的灰色模型预测

4．1 灰色系统理论

4．1．1 灰色系统理论概述

4．1．2 基本概念

4．1．3 累加生成与累减生成

4．1．4 灰色关联分析

4．2 GM(1，1)灰色预测模型

4．2．1 GM(1，1)模型的建立

4．2．2 GM(1，1)模型精度的评定

4．2．3 新信息GM(1，1)模型和新陈代谢GM(1，1)模型

4．2．4 残差GM(1，1)模型

4．3 DGM(2，1)模型和Verhulst模型

4．3．1 DGM(2，1)模型

4．3．2 Verhulst模型

4．4 灰色预测模型在黄土边坡变形预测的应用研究

4．4．1 建立传统GM(1，1)模型

4．4．2 建立新信息GM(1，1)模型和新陈代谢GM(1，1)模型

4．4．3 建立DGM(2，1)模型和Verhulst模型

4．5 边坡变形的灰色特征及其性态的灰色评估

4．5．1 变形体变形的灰色特征

4．5．2 灰色评估方法

4．5．3 灰色评估方法在边坡变形监测中的应用

4．6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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