GPS用于三峡库区滑坡监测的研究

GPS用于三峡库区滑坡监测的研究徐绍铨1,程温鸣2,黄学斌2,李征航1(1.武汉大学测绘学院;2.国土资源部长江三峡地质灾害防治指挥部)摘要:为探索GPS在三峡库区滑坡监测中的应用,项目组于1999年2~7月在库区12个滑坡体上,开展GPS观测时最佳时段、最佳时段长度、最佳截止高度角、最佳基准点数及分布,选用星历、解算软件、快速静态定位,GPS与GLONASS组合定位,不同气象参数等项试验与研究,获得一批有益的结论。实践证明,今后在三峡库区滑坡监测时,完全可用GPS代替常规的外观测量方法,且在精度、监测速度、时效性、效益等方面都有明显的优势。关键词:GPS;三峡库区;滑坡监测;监测方法;精度分析:P228.4文献标识码:A为了更好地开展长江三峡库区地质灾害的监测和防治,完善监测手段,形成高水平的立体综合监测网,推动动态监测,建立地质灾害现代化监测网络创造条件,作者于1999年2~7月,在三峡库区链子崖至巴东库段,布设60个GPS监测点,进行GPS滑坡监测试验,以探索三峡库区滑坡监测能否用GPS代替常规的监测方法,GPS用于三峡库区滑坡监测能达到什么样的精度,研究GPS观测时最佳时段、最佳时段长度、最佳截止高度角、最佳基准点数及分布等选择问题,同时针对滑坡监测短边的特性,还开展GPS接收机随机软件与用精密软件解算精度比较试验,不同接收机随机软件精度、速度、完善性等比较试验,采用精密星历与用广播星历解算精度比较试验,快速静态定位试验,用双系统与单系统定位精度比较试验,用实测气象参数与用标准气象参数对精度影响的试验。通过三期实测试验与研究,证明在三峡库区滑坡监测时,完全可用GPS来代替常规的外观测量方法,且在精度、速度、时效性、效益等方面都优于常规方法。1试验区GPS点位的布设GPS监测点分二级布设,即由基准网点和滑坡体监测网点组成。各崩滑体的选择,每个崩滑体监测点的选择及试验区基准网点布设,按以下原则。1.1崩滑体选择的原则选择监测崩滑体,主要根据地质体的稳定性、危险性、危害性来考虑,具体原则为:崩滑体稳定性较差、危害严重、危岩体体积大于100万m3,滑坡体面积大于500万m3;位于城镇新址或其附近,已做过详勘和进行过治理;前缘高程低于180m,后缘高程高于180m及受库水位变化影响而易滑、易崩(岸坡再造)的斜坡。按以上原则,本次试验选择了链子崖危岩体等9个崩滑体和新滩等3个滑坡。---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---1.2基准网点选择原则基准网点一般选在距崩滑体50~1000m的稳定岩体上,且适合GPS观测。每个崩滑体应有二个基准点,且最好位于该崩滑体的两侧。邻近崩滑体可共用同一基准点。按此原则,在链子崖至巴东库段50km试验区内选择了7个基准网点(图1)。图1链子崖至巴东库段崩滑地质灾害GPS监测基准网布置示意图1.3监测网点选择原则监测网点即为每个崩滑体的监测点,因此应根据崩滑体的形态特征、变形特征、动力因素及监测预报等具体要素(变形方位、变形量、变形速率、时空动态、施工动态、发展趋势等)确定点位,且这些点位能真实地反映灾害地质体变形敏感部位;每一崩滑体监测点数一般为3~8个,且能构成1~2条监测剖面;点位应位于阻滑段前缘、下滑段前后缘、索引段前缘和滑坡体的剪出口,且适合GPS观测。本试验网中监测点距基准点之距离平均为281m,最长为895m,最短为39m。1.4GPS观测墩在每一基准点和监测点上,都建GPS观测墩,且设有强制对中装置,其要求同GPS测量规范。2GPS监测数据采集、处理及精度分析2.1起算点坐标获取及精度为了获得试验区内高精度起算点的坐标(WGS-84),选择链子岩基准点(LZY0)为起算点,与武汉、北京、西安3个GPS跟踪站联测16h,用GAM1T软件和IGS星历解算,基线解算的精度为:南北方向±2mm、东西方向±4mm、高程±11mm。因此,可以认为LZY0点有优于±6cm的WGS-84坐标,完全能满足监测网的起算坐标的精度要求。2.2基准网点观测及精度用6台双频GPS接收机和一台单频双系统接收机,在7个基准网点上同步观测16h,观测时测定气象元素,数据处理采用BerneseVer4.0软件和IGS星历,各基准点的点位精度如表1。从表1可看出,基线长度小于3km...

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