GPS技术在山区边坡监测中的应用

GPS技术在山区边坡监测中的应用

谢玫

广东省建筑设计研究院有限公司 广东广州 510000

摘要：随着我国科学技术水平的不断提升，GPS技术逐渐成熟，在各个领域发展过程中应用比较广泛，同时取得了很好的应用效果。近些年来，社会在快速发展期间，出现了自然灾害频发以及山体滑坡、地震以及泥石流等，直接威胁了人们生命安全。注重开展地质、山体等监测工作，给人们提供可靠、准确的预报，为人们的生命安全提供保障。基于此，本文将详细分析GPS技术在山区边坡监测中的应用，结合具体情况，制定完善的监测方案，希望逐渐提高山区边坡监测水平。

关键词：山区边坡；监测；GPS技术

前言

在开展传统山区边坡监测工作时，通过水准仪、全站仪等相关仪器设备开展监测工作。然而，通过应用这些仪器设备，对于地表位移实时变化来说，存在着很难监测情况，监测效率比较低，并且在实际应用光学仪器过程中，常常受到外界因素带来的影响，比如：大气垂直折光以及温度变化等因素。对于GPS技术来说，发挥出应用观测时间短、提高定位精度以及自动化程度高等多方面的应用优势，实现实时、全天候监测，对于监测站来说不需要开展相互通视的工作，在实际应用期间受到外界的影响因素比较小，实时处理以及分析数据信息。因此，在实际开展山区边坡监测工作期间，通过对GPS技术的应用，可以充分展现出自身应用价值，并取得不错的监测效果。

1.GPS技术和传统山区边坡监测方法之间的对比

1.1传统山区边坡监测方法

工作人员在开展变形监测工作期间，采用的传统山区边坡监测的方法主要是采用：全站仪、水准仪等相关仪器设备。然而，在实际监测地表位移变化过程中，如果应用全站仪、水准仪等常规仪器设备，存在着较低的工作效率，不能有效保障山区边坡监测的精度，并受到了外界环境影响因素比较大。例如标尺垂直位移、大气垂直折光以及温度等相关因素的影响。在实际操作期间，存在着比较复杂的问题，传统监测方法存在着监测时间比较长，较低的自动化程度，通视条件要求高，加大了工作人员整体工作量，对于山区边坡的监测领域发展带来一定阻碍[1]。

1.2GPS监测技术

在山区边坡监测中，采用GPS技术，能够呈现出很高的定位精度、自动化程度高、同时采集水平位移和沉降变化量等，不会受到外界因素的影响，对通视条件要求低，有利于实施对数据信息进行处理和采集，24小时开展实施山区边坡的监测工作。因此在山区边坡变形监测工作中，采用GPS监测技术，能够充分发挥出自身应用优势，逐渐提高山区边坡监测质量。

2.探究GPS技术山区边坡变形监测系统方案和数据处理模型

2.1山区边坡监测方案

对于GPS技术山区边坡监测网组成重要部分为基准点及监测点的埋设。一般情况，基准点的埋设都是在变形范围之外以及稳固基岩中，可以有效提升基准点整体稳定性，并能够保障长期进行保存。在设置监测点过程中，根据具体情况进行合理设置，有利于真实、准确的反映出产生变形的位置。工作人员设计监测网过程中，将所处的监测环境和条件等进行综合性考虑。当前，监测山区边坡变形期间，工作人员应根据具体情况做好设置工作，优化监测网，可以确保监测网的高质量完成[2]。

2.2注重优化数据处理模型

对于GPS技术数据处理过程来说，主要包含了：GPS技术传输测量数据、对数据进行观测、基线解算、分析GPS变形以及网平差。在进行GPS数据处理过程中，基本的流程主要包含了：采集数据信息、注重传输数据、数据的预处理、预算基线、明确GPS网平差以及加强分析山区边坡的变形实际情况。

3.探究GPS技术在山区边坡监测技术实例中的应用策略

3.1简述山区边坡实际案例

本项目为某个山区村庄的后山坡监测，该村的住宅都在这个山坡脚下，存在着比较差的山体稳定性，如果发生洪水、地震等自然灾害问题，很容易导致泥石流、山体滑坡等现象的发生，对于村庄的居民自身生命安全带来很严重的威胁。针对这个情况，需要明确意识到进行山区边坡变形监测工作的意义，通过准确的数据信息可以给村庄居民提供时效的灾情预报，有利于做好相关的应对措施，为当地居民人身安全提供可靠的保障[3]。

3.2山区边坡监测网的合理布设

由于地形和通视条件的限制，本项目无法使用传统的监测方法，采用GPS进行监测，项目设置基准点3个，分别为：JZ1~JZ3,监测点15个，分别为JC1~JC15。GPS技术山区边坡监测网主要内容有：变形网以及基准网。其中，对于基准网来说，将山区边坡的基准点进行有效结合，合理组成首级网。变形网应结合山区边坡的监测点构建成二级网。实际控制基准网过程中，应将各期坐标差和观测量等做好完善的统计工作，对首期观测值能够加以明确，结合数据信息进行综合性分析和判断基准网的稳定性。监测点的布设需要结合山区边坡的具体情况，科学布设监测点，根据边坡具体条件进行勘查，可以对变形监测网实际布设点进行明确，确保监测点均匀分布，对相对不稳定的监测区域监测点需要加密布设。

3.3注重采集和处理数据

技术人员在实际开展山区边坡监测工作期间，注重基准网的稳定性的复测，只有稳定可靠的控制点作为起算才能得到稳定可靠的监测数据。

实际应用GPS监测技术期间，合理运用GPS技术接收机，有序开展相关监测工作，提高工作效率，GPS测量与传统测量仪器进行比较，具备了很高的自动化程度，能够有效降低工作人员整体的劳动强度。

采用GPS技术，能够收集更加全面的数据信息，并合理运用技术软件做好数据信息的处理工作。通过GPS接收机进行数据采集，在计算机中做好下载，做好储存数据的工作。在进行外业观测数据过程中，注重开展解算处理工作环节。在实际开展山区边坡监测工作期间，需要工作人员注意的是，注重两期观测数据工作，对平差进行合理约束，能够确保各项精度指标实际满足相关预期标准和要求，确保山区边坡监测网更好的满足实际监测工作上的要求[4]。

3.4监测结果分析

监测从2018年05月15日开始监测，2018年9月30日施工完成，至2020年10月02日监测结束，共进行了94次监测。以下是本项目部分数据及分析：

附表1：基准网数据变化量（部分）

从监测数据显示基准点数据累计变化量不大，满足基准网控制要求，监测数据稳定可靠。

附表2：监测点数据变化量（部分）

监测数据显示两边监测点累计变化量较小，中间受力大的监测点变化量较大，变化方向均向边坡外倾斜，监测数据显示边坡变形符合实际。

结束语

综上所述，在实际开展山区边坡监测过程中，合理运用GPS技术，能够充分展现出GPS技术应用价值，有效提高整体监测水平。实际开展山区边坡监测工作期间，将传统山区边坡监测模式以及GPS技术应用进行科学的比较可以了解到，采用GPS技术能够展现出定位精度高、操作简单、自动化程度高、通视条件要求低以及能够实施全天候实施山区边坡监测工作，给工作人员在日常开展监测工作提供了可靠、准确的数据信息作为重要的参考依据，并有效保障了当地居民的人身安全。

参考文献：

[1]杨育丽,王雪平,党星海. GPS在滑坡监测中的应用[J]. 低温建筑技术,2013,35(02):109-110.

[2]杨育丽,王雪平,党星海. GPS技术在山区边坡监测中的应用[J]. 矿山测量,2013,(01):3-4+7.