GNSS与多传感器组合在地质灾害综合监测中的应用

摘要

传统测量方法可以进行地表变形监测和获取研究区域DEM。常规的测量方法包括三角测量、三边测量、几何水准测量、基准线法、导线测量等。所使用的观测仪器如GNSS、水准仪、经纬仪、全站仪以及测距仪等比较普及，所以目前较多采用的方法仍然是常规测量方法[1]。其优点在于测量精度较高，能充分发挥现有仪器设备的作用，缺点在于观测点之间需要相互通视（GNSS除外）、野外作业周期长、工作量大、耗费大量人力物力，只能得到一些点和线的离散观测信息，而且在山区、沙漠和极地等自然条件非常恶劣或危险地区，传统的测量方法不易实施。
　　全球导航卫星系统(GNSS)与多传感器组合的地质灾害综合监测预警数据库系统能够同时对地表水平位移和地下深层位移进行连续监测，同时能直观显示和存储处理利用灾害信息。本文选择的研究对象是多年来地质灾害频发的古蔺县二郎场镇地区，随着地质灾害活动不断加剧，灾害数据也在急速增加，传统的评价方法已经不能及时有效的利用这些监测数据。为及时了解滑坡体上游深层土体变化的规律，让未来可以掌握更多有效的管理值，因此开展如何自动化代替人工高效获取监测数据的研究，不但具有重要理论意义，更具有重要工程实际意义。本文共分以下三部分:
　　本文首先介绍了地表水平位移、深层位移、孔隙水压力、雨量四种监测方式的选择，运用GNSS、多传感器组合等监测原理，相对于传统监测方法的改进，理论支撑与实践，并通过实例说明了GNSS与多传感器组合选点的问题，获取多种监测数据。
　　基于云计算模式的数据信息中心，以J2EE为核心构架，组合GNSS、多传感器等技术，设计了提供多元化的综合业务管理平台。简要说明了数据读取、分析、输出的方式，构造了逐步实现自动化数据采集、数据多元化展示的全方位监测美景。
　　利用该地灾综合监测预警系统应用实例工程中，以监测数据为基础，对系统部分功能做了应用与展示，获取了面向用户有效的监测值，监测验证该系统的可靠性。

目录

声明

摘要

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要的研究目的、内容和目标

1．3．1 主要的研究目的

1．3．2 主要的研究内容

1．3．3 主要的研究目标

第2章 介绍以GNSS、多传感器组合的监测技术

2．1 地表水平位移监测技术

2．1．1 监测方式的选择

2．1．2 监测等级的选择

2．1．3 平面控制技术要求

2．1．4 GNSS控制测量限差要求

2．1．5 基线向量网平差

2．2 深层位移监测技术

2．2．1 监测方式的选择

2．2．2 深层位移点相对位移计算方法

2．3 孔隙水压力监测技术

2．3．1 监测方式的选择

2．3．2 水深计算方法

2．4 雨量监测技术

2．4．1 监测方式的选择

2．4．2 雨量值记录方法

第3章 监测中GNSS与多传感器组合技术布点设计

3．1 监测设计的原则

3．2 地表水平位移点布设

3．2．1 监测仪器主要精度

3．2．2 仪器设备技术要求

3．2．3 控制网的布设

3．2．4 基准点、监测点观测墩制作

3．2．5 水平位移监测周期

3．3 利用测斜仪对深层水平位移监测方法

3．3．1 测斜仪数据获取过程

3．3．2 测点布设

3．3．3 深层水平位移监测周期

3．4．1 孔隙水压力监测周期

3．5 降雨量监测点布设

3．5．1 雨量监测周期

3．6 监测点数量统计

第4章 地质灾害综合监测预警系统设计

4．1 系统简介

4．2 数据的处理

4．2．1 数据的读取

4．2．2 系统的建立

4．2．3 分析报告

4．2．4 自动化监测预警体系

4．3 平台的功能

4．3．1 实时监测及历史数据

4．3．2 报警监测

4．3．3 公众微信APP开发使用

4．3．4 趋势分析

4．3．5 设备信息管理

4．3．6 报警信息查询

4．3．7 报表分析

第5章 地质滑坡综合监测预警实例分析

5．1 综合监测区概况

5．2 系统部分功能界面图

5．3 监测预警

5．3．1 监测预警的分类、分级

5．3．2 预警信息的判断

5．3．3 预警信息的报送

结论及展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与工程项目成果