简论GPS技术在地质灾害预警中的应用研究

　1 引言

　　目前地质灾害已严重制约了整个社会、经济发展。

　　根据国土资源部统计，2004年全国发生造成人员伤亡或较大经济损失的地质灾害共976起，因灾造成直接经济损失20.58亿元。地质灾害因其突发性、不确定性，使人类不能预测或掌握许多地质灾害的发生。

　　中共中央组织部、国土资源部、建设部、教育部联合召开电视电话会议，决定在农闲时节开展“全国农村地质灾害防治知识万村培训行动”，以提高农村基层干部群众地质灾害防治意识。本文结合当今流行的GPS技术，用实例谈谈该技术在地质灾害预警中的可行性。

　　2 监测山体概况

　　江苏新沂境内的马陵山是国家4A级名胜风景区，由峰山、斗山、虎山、黄花菜顶等山组成，群山之中以峰山五华顶为主峰，海拔91.8 m。基底为东海群片麻岩，系沂蒙山余脉，属中晚生至新生界河湖相砂地质运动堆积而成。测区为暖温带湿润性气候，年平均气温14.0。C，降水量773.5 mm，夏季高温多雨，滑坡诱因多。距马陵山镇镇区1 km，紧靠宿新（宿迁市一新沂市）公路，交通便利，已覆盖移动、联通信号。测区内已有一GPS自制控制点，相当于E级。

　　3 实施思路

　　3.1 选择监测点

　　将监测目标山体的地形环视完毕，确定监测点，这些点既能反映滑坡体整体变形方向、变形量，又要能反映滑坡体范围和变形速率，同时完成标石埋设，保证标石稳固，便于测量。埋石的间距应在50 m左右，点位最好呈“S”型布设，埋石点周围垂直1.5 m上方15。以内无障碍物，以利于GPS观测。图1为马陵山五华顶山体监测点示意图（h X代表监测点）：

　　3.2 制订计划

　　可先大概推断出山体滑坡的可能性，确定间断观测周期，来平衡观测频率与监测效果关系。

　　如，平时可一月或一季度观测一次，夏季多雨季节可3天或一周观测一次。同时，拟定观测计划，在作业中编制GPS卫星星历可见性预报表，选择最佳观测时段。

　　3.3 实施观测

　　采用快速动态观测模式，系统初始化后观测时问不低于15 s，观测时点与接收的卫星组成的几何图形强度因子PDOP值应小于8，卫星接收机接收卫星数应多于5颗。

　　4 资料分析与山体滑坡预测

　　4.1 偏移量比较

　　经过对比一段时间内的连续观测数据，利用EX.

　　CEL自动计算出偏移量，并使用AutoCAD软件绘出偏移方向示意图，以此分析山体滑坡的可能性。偏移量AL=[（X1一X2）2+（Y1一Y2）2+（Z1一Z2）2]V2。

　　表1为只选择对比性强的两点的数据（坐标数值只取小数点前4位）：

　　由表1中数据不难看出，监测点hl坐标不断发生偏移，且趋势越来越大，出现了滑坡讯息。而h12监测点在扣除误差因素外，几乎没有发生偏移。

　　4.2 偏移方向判断

　　我们在AutoCAD中输入三维坐标，按照其中三维实体模型，大致描述出监测点的运动方向轨迹，如图2所示：

　　经过对h1和周围相关点的观测数据分析，h1垂直系列中的监测点均发生了不同程度的位移，且越在上部位移越厉害，因此我们大胆得出结论，hl监测点所在的局部山体将要发生滑坡，并将有关情况通报给相关部门。主管部门派人核实后，果然发现部分山体出现了较大裂痕，随即进行加固工程，成功避免了一次地质灾害的发生。

　　5 结论

　　在某些情况下，GPS还不能完全替代常规测量手段，同样，在地质灾害防治中也不可能完全替代测斜仪、裂缝位移监测仪等监测手段。但是，GPS以其时效快、操作简单、直观性强等优点必将在地质灾害预警中发挥更多的作用。