GPS在杨木村滑坡地表位移监测中的应用
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李 玲 钰
Ｇ Ｓ在杨木村滑坡地表位移监测 中的应用 Ｐ
（ 黑龙江省 第二水文地质工程地质勘察院 ， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
摘 要： 杨木村 滑坡是黑龙江省比较典型 、 危害较 大的滑坡 灾害。Ｇ Ｓ定住技术不受天气条件影响 ， Ｐ 观测速度快， 效率高， 可实现全天候全 自动 化监测。利用 ＧＰ Ｓ技术时滑坡进行地表位移监测 ， 对判定滑坡稳定性检验 防治工程效果， 具有重要的意义。
关键 词 ： Ｓ定 位 滑 坡监 测 ； 案 ； ＧＰ 方 设计
引言
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杨 木村滑坡
３监测工 程设计 滑 坡 变形 绝 对位 移 监 测
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稳
目 ｜ 曩。
前缘为杨木沟，Ｏ ６年 ６ ２Ｏ 月多 日集中降雨， 在杨木 系统 由水平位移监测系统和 鹱鬻巍 霞 露 螫 沟形成了规模较大的泥石流。 泥石流的冲刷使杨木 垂 直 位 移监 测 系 统两 部 分组 囊黧 翳鬟 ● 鬟 强 目 沟沟宽度达 １ — ０ 深度增加了 ２ ３ 在杨木村 成 。 ０ ２ ｍ， ～ ｍ， 共设置 ３ 基 准点 ，个 监 个 ７ 黧 豳 滑坡前缘产生了高 ５ １ｍ的临空面。泥石流的切 测 点进行三维 绝对位 移监测 。 —４ 脚作用和连日的降雨景致场 木村滑坡失稳 ， 滑体周 ３ 基准墩和观测墩的设 ． １ 鬣翳 滑 坡 中部的乡村 道 置 。 杨 木 村 的 标 准 冻 深 为 毳 豳 麓 翼 黛 爨 麓 翳 鞫矗溺 圈 ‘ 路发生 ｌ ｍ左右的横向错动， 户居 民房屋严重开 Ｚ ｒ， 准墩 和观 测墩 的埋 置 ３ Ｏｎ基 裂，处仓房倒塌。受黑龙江省国土资源 凑 托， ２ 黑 深度为 ２ ｍ ＿ ｏ ５ ０ 搿 参 ０ § Ｓ譬 龙江省第二水文地质工程地质勘察院对杨木村滑 ３ ２监 测 方 法 及 精 度 要 撼§ 了现场监测 。 斩 求。 采用快速静态测量法。其 图 ｌ地表位移监测点水平位移一 时间曲线 １ 利用 Ｇ Ｓ Ｐ 进行滑坡监测的优点 工作原理是：把两 台ＧＰ Ｓ接 １ 测站问无需保持通视。 ． １ 由于 Ｇ Ｓ Ｐ 定位时测 收机 安 置在 基 准 点上 固定 不 站间不需要保持 通视， 因而可使变形监 网的布设 动 连续 观测 ，另 １ ４台 Ｇ Ｓ 测 ～ Ｐ 更为 自由、 方便。 可省略许多中间过渡点， 且不必建 接 收机 在监测 点上移 动 ， 次 每 标。 观 测 ５ ０分钟 （ 样 间隔为 ～１ 采 ｌ ２ｉ 。 用 Ｇ Ｓ 位 ２ ）经 事后 处 理 ， 利 Ｐ定 秒 ， 解算 出各 技术可同时测定点的三维位移。 Ｐ 定位技术对垂 监测 点的三 维坐标 ， ＧＳ 根据各 次 直位移的精度—般低于水平位移的精度， 但采取适 观测解算出的三维坐标变化 当措施后仍可满足监测要求。 量来分析监测点变形。 若基准 ｌ ３全天候观测。 Ｐ Ｇ Ｓ测量不受气候条件的限 点 至 监 测点 的距 离应 在 ３ ｉ ｋ ｎ 制， 对于汛期滑坡监 隋 利。 范围之内， 监测精度为 ： 水平 ｌ 易于实现全系统的 自 ４ 动化。 Ｐ 接收机的 位移 ４３ ｍ～４５ ｍ， ＧＳ －ｒ ａ －ｍ 垂直位 数据采集工作是自 动进行的， 可方便地把 Ｇ Ｓ Ｐ 变 移 ±５ ｍｍ～±８ｍ］若距离大 ｎ 。 形监测系统建成无 ＾ 值守全自 动监测系统。 动监 于 ３ ｉ， 水 平 精 度 为 自 ｋ ｎ 图 ２地表位移监测点 竖向位移一 时间曲线 测系统可以长期连续运行，大幅降低监测成本， 提 ５ ｍ＋ ｐ ｍ－ ｍ ｌｐ Ｄ，垂 直 精 度 为 ８ ｍｍ＋ｌ ｐ Ｄ。 ｐ ｍ 高监测资料的可靠性。 明滑坡的变形速度加大 ，说明滑坡处于不稳定状 ｌ ５可以获 得 ｎｌ级精 度 。ｍｍ级 的精 度 已可 ｌ ｎ ４ 测资料整 理及分 析 监 态。图２可以看出， 地表位移监测点竖向位移总体 满足—般滑坡变形监２的精度要求。 昊 ９ 需要更高的监 ４ｌ 据处理 。４１ 原始 观澳数据 的读人 。首 上呈加大趋势， 数 ．１ ． ４ 特别是 ２ ０ 年 ６ ０９ 月底以来。Ｘ 、 Ｂ２ 测精度时可增加观测时间和时段数。 先利用随接收机一起提供的数据处理软件直接处 Ｂ 、Ｘ Ｘ３Ｂ ５和 Ｂ ６地表位移监测点竖向位移随时 Ｘ ２ 程 监测方案 工 理从接收机中传输出来的 Ｇ Ｓ原始观测值数据。 间变化速度明显加快 ， Ｐ 说明滑坡变形呈整体下降趋 ２ 监测工程布置。 Ｐ １ Ｇ Ｓ用于滑坡外观变形监 ４ ． ． １ ２外业 输人 数据 的检 查与修 改 。检查 的项 目包 势 。 测， 分二级布网。一是测区的 Ｇ Ｓ基准网， Ｐ 二是滑 括： 测站名、 、 点号 测站坐标、 天线高等， 避免外业操 结束语 坡体的监测单体网一监 点。 ．Ｇ Ｓ Ｚ１ Ｐ 基准网。 １ 滑 作时的误操作。 ．３基线解算的控制参数。 ４． １ 基线解 Ｇ Ｓ滑坡位移监测的测站设置首先要满足滑 Ｐ 坡体有 ３ 个基准点， Ｐ 基准网布 报据滑坡体 的 算的控制参数用以确定数据处理软件采用何种处 坡监测的需要，同时又要考虑周边环境对 Ｇ Ｓ测 ＧＳ Ｐ 情况， 点位分布在滑坡体周围地质条件匙好， 稳定， 理方法来进行基线解算，通过控制参数的设定， 以 量定位精度的影响。 Ｐ 定位技术在杨木村滑坡监 ＧＳ 且易于长期保存的地方。与就近的 Ｇ Ｓ控制网点 实现基线的精化处理。 ． Ｐ ４１ Ａ基线解算。 ． 基线质 测的应用， ４１ ５ ． 其结果准确反映了 该滑坡体的滑动趋势 联测，以利于分析基准网点的可靠性及变形情况。 量的检验。基线解算完毕后， 对基线的质量进行检 和位移 ， 且在精度、 、 速度 时效性 、 效益等方面都优 基准网点基线向量的中误差 ≤ｌｐ Ｄ ｐ ｍ・。当基线 验 ，基线 的质量 检验通 过 Ｒ ＴＯ、 Ｏ 、 Ｓ 同 于常规方 法。 Ａ Ｉ ＲＤ ＰＲＭ 、 长度 Ｄ ３ ｍ时， ＜ｋ 基线分量绝对精度 ≤ ｍ 。 １ 监 步环 闭和 差 、异 步环 闭和 差 和重复 基线较 差 来进 ３ ｍ ２． ． ２ 参考文 献 测单体网一 监溟点。视每一滑坡体的地质条件， 特 行 。４ ． Ｇ Ｓ网平 差。 ．６ Ｐ １ ［Ｊ Ｊ－ ０ ７ 筑变形测量规范 １ Ｇ ８２０ 建 ］ 征及稳定状态 ， ｌ ２ 在 ～ 条监测剖面线上 ， 布设 ７ 个 ４ ２资料整理的任务。对监测数据进行综合整 ［Ｇ ／Ｉ３４ ２ ＢＩ８ １．全球定位 系统 （ Ｐ ）测量规范 ］ ＇ ＧＳ 监测点。由于 Ｇ Ｓ观测无须点间通视 ， Ｐ 所以监澳 理归纳和分析、 研究 ， 找出它们之间的内在联系和 ２ ０９ ０ ． 位完全可按监测滑坡的需要选定 （ 但应满足 Ｇ Ｓ 规牵陛， Ｐ 及其与 自然条件、 地质环境和各种因素之 ｐ ／０ ２－ ０ ６ ｐＺＩ２ １２０ ． 、 ＇ 崩塌 滑坡 、 流监测规 范ｆＩ 泥石 ｓ 观测条件 ）观测时， 。 每个监测点与其周围基准髓 间的关 系 ， 滑坡 的稳 定性 和治理工程 的防 治效果 ｆ黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院． 对 ４ ］ 黑龙江 接联测 。 做 出正确 评价 ，对 其变形 破坏 和活 动做 出正 确预 省穆 棱 市 马桥 河 镇杨 木 村 滑坡 防治工 程 监 测畔Ｌ ２ 监测频率和周期。２０ 年 ６月进行监测 报 。 － ２ ０８ ２ ０． ０ ８ 基础设施建设。 监测从 ２ ０ 年 ７月开始， ０８ 正常情况 ５ 测成果 及分析 监 嘲徐绍铨， 张华海， 杨志强等． ｓ Ｇ 测量原理及应用 Ｐ 下每月监测 １ 在汛期每月监测 ３次， 次， 监测周期 ５ 地表 位移监 测成 果（ 图 １２。图 １ ． １ 见 、） 可以 ［ ． 汉： 大学 出版 社 ，０ １ Ｍ１ 武 武汉 ２０ ． 为—个水文年。在遇暴雨、 发现变形速度加快或观 看出，在 ２０ ０ ８年 ７ ８日～ ０ ９年 ６ ２ 月 ２０ 月 ０日地 测过程中发现突发灾害的可能时 ， 缩短观测周 表处水平位移变化量较小，变化速度也 比较平稳 ， 适当 期， 增加观测次数。 在 ２０ ０ ９年 ６月 ２ ０日之后 变 化速 度 明显 增 大 ， 表
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Ｇ Ｓ在杨木村滑坡地表位移监测 中的应用 Ｐ
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摘 要： 杨木村 滑坡是黑龙江省比较典型 、 危害较 大的滑坡 灾害。Ｇ Ｓ定住技术不受天气条件影响 ， Ｐ 观测速度快， 效率高， 可实现全天候全 自动 化监测。利用 ＧＰ Ｓ技术时滑坡进行地表位移监测 ， 对判定滑坡稳定性检验 防治工程效果， 具有重要的意义。
关键 词 ： Ｓ定 位 滑 坡监 测 ； 案 ； ＧＰ 方 设计
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杨 木村滑坡
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前缘为杨木沟，Ｏ ６年 ６ ２Ｏ 月多 日集中降雨， 在杨木 系统 由水平位移监测系统和 鹱鬻巍 霞 露 螫 沟形成了规模较大的泥石流。 泥石流的冲刷使杨木 垂 直 位 移监 测 系 统两 部 分组 囊黧 翳鬟 ● 鬟 强 目 沟沟宽度达 １ — ０ 深度增加了 ２ ３ 在杨木村 成 。 ０ ２ ｍ， ～ ｍ， 共设置 ３ 基 准点 ，个 监 个 ７ 黧 豳 滑坡前缘产生了高 ５ １ｍ的临空面。泥石流的切 测 点进行三维 绝对位 移监测 。 —４ 脚作用和连日的降雨景致场 木村滑坡失稳 ， 滑体周 ３ 基准墩和观测墩的设 ． １ 鬣翳 滑 坡 中部的乡村 道 置 。 杨 木 村 的 标 准 冻 深 为 毳 豳 麓 翼 黛 爨 麓 翳 鞫矗溺 圈 ‘ 路发生 ｌ ｍ左右的横向错动， 户居 民房屋严重开 Ｚ ｒ， 准墩 和观 测墩 的埋 置 ３ Ｏｎ基 裂，处仓房倒塌。受黑龙江省国土资源 凑 托， ２ 黑 深度为 ２ ｍ ＿ ｏ ５ ０ 搿 参 ０ § Ｓ譬 龙江省第二水文地质工程地质勘察院对杨木村滑 ３ ２监 测 方 法 及 精 度 要 撼§ 了现场监测 。 斩 求。 采用快速静态测量法。其 图 ｌ地表位移监测点水平位移一 时间曲线 １ 利用 Ｇ Ｓ Ｐ 进行滑坡监测的优点 工作原理是：把两 台ＧＰ Ｓ接 １ 测站问无需保持通视。 ． １ 由于 Ｇ Ｓ Ｐ 定位时测 收机 安 置在 基 准 点上 固定 不 站间不需要保持 通视， 因而可使变形监 网的布设 动 连续 观测 ，另 １ ４台 Ｇ Ｓ 测 ～ Ｐ 更为 自由、 方便。 可省略许多中间过渡点， 且不必建 接 收机 在监测 点上移 动 ， 次 每 标。 观 测 ５ ０分钟 （ 样 间隔为 ～１ 采 ｌ ２ｉ 。 用 Ｇ Ｓ 位 ２ ）经 事后 处 理 ， 利 Ｐ定 秒 ， 解算 出各 技术可同时测定点的三维位移。 Ｐ 定位技术对垂 监测 点的三 维坐标 ， ＧＳ 根据各 次 直位移的精度—般低于水平位移的精度， 但采取适 观测解算出的三维坐标变化 当措施后仍可满足监测要求。 量来分析监测点变形。 若基准 ｌ ３全天候观测。 Ｐ Ｇ Ｓ测量不受气候条件的限 点 至 监 测点 的距 离应 在 ３ ｉ ｋ ｎ 制， 对于汛期滑坡监 隋 利。 范围之内， 监测精度为 ： 水平 ｌ 易于实现全系统的 自 ４ 动化。 Ｐ 接收机的 位移 ４３ ｍ～４５ ｍ， ＧＳ －ｒ ａ －ｍ 垂直位 数据采集工作是自 动进行的， 可方便地把 Ｇ Ｓ Ｐ 变 移 ±５ ｍｍ～±８ｍ］若距离大 ｎ 。 形监测系统建成无 ＾ 值守全自 动监测系统。 动监 于 ３ ｉ， 水 平 精 度 为 自 ｋ ｎ 图 ２地表位移监测点 竖向位移一 时间曲线 测系统可以长期连续运行，大幅降低监测成本， 提 ５ ｍ＋ ｐ ｍ－ ｍ ｌｐ Ｄ，垂 直 精 度 为 ８ ｍｍ＋ｌ ｐ Ｄ。 ｐ ｍ 高监测资料的可靠性。 明滑坡的变形速度加大 ，说明滑坡处于不稳定状 ｌ ５可以获 得 ｎｌ级精 度 。ｍｍ级 的精 度 已可 ｌ ｎ ４ 测资料整 理及分 析 监 态。图２可以看出， 地表位移监测点竖向位移总体 满足—般滑坡变形监２的精度要求。 昊 ９ 需要更高的监 ４ｌ 据处理 。４１ 原始 观澳数据 的读人 。首 上呈加大趋势， 数 ．１ ． ４ 特别是 ２ ０ 年 ６ ０９ 月底以来。Ｘ 、 Ｂ２ 测精度时可增加观测时间和时段数。 先利用随接收机一起提供的数据处理软件直接处 Ｂ 、Ｘ Ｘ３Ｂ ５和 Ｂ ６地表位移监测点竖向位移随时 Ｘ ２ 程 监测方案 工 理从接收机中传输出来的 Ｇ Ｓ原始观测值数据。 间变化速度明显加快 ， Ｐ 说明滑坡变形呈整体下降趋 ２ 监测工程布置。 Ｐ １ Ｇ Ｓ用于滑坡外观变形监 ４ ． ． １ ２外业 输人 数据 的检 查与修 改 。检查 的项 目包 势 。 测， 分二级布网。一是测区的 Ｇ Ｓ基准网， Ｐ 二是滑 括： 测站名、 、 点号 测站坐标、 天线高等， 避免外业操 结束语 坡体的监测单体网一监 点。 ．Ｇ Ｓ Ｚ１ Ｐ 基准网。 １ 滑 作时的误操作。 ．３基线解算的控制参数。 ４． １ 基线解 Ｇ Ｓ滑坡位移监测的测站设置首先要满足滑 Ｐ 坡体有 ３ 个基准点， Ｐ 基准网布 报据滑坡体 的 算的控制参数用以确定数据处理软件采用何种处 坡监测的需要，同时又要考虑周边环境对 Ｇ Ｓ测 ＧＳ Ｐ 情况， 点位分布在滑坡体周围地质条件匙好， 稳定， 理方法来进行基线解算，通过控制参数的设定， 以 量定位精度的影响。 Ｐ 定位技术在杨木村滑坡监 ＧＳ 且易于长期保存的地方。与就近的 Ｇ Ｓ控制网点 实现基线的精化处理。 ． Ｐ ４１ Ａ基线解算。 ． 基线质 测的应用， ４１ ５ ． 其结果准确反映了 该滑坡体的滑动趋势 联测，以利于分析基准网点的可靠性及变形情况。 量的检验。基线解算完毕后， 对基线的质量进行检 和位移 ， 且在精度、 、 速度 时效性 、 效益等方面都优 基准网点基线向量的中误差 ≤ｌｐ Ｄ ｐ ｍ・。当基线 验 ，基线 的质量 检验通 过 Ｒ ＴＯ、 Ｏ 、 Ｓ 同 于常规方 法。 Ａ Ｉ ＲＤ ＰＲＭ 、 长度 Ｄ ３ ｍ时， ＜ｋ 基线分量绝对精度 ≤ ｍ 。 １ 监 步环 闭和 差 、异 步环 闭和 差 和重复 基线较 差 来进 ３ ｍ ２． ． ２ 参考文 献 测单体网一 监溟点。视每一滑坡体的地质条件， 特 行 。４ ． Ｇ Ｓ网平 差。 ．６ Ｐ １ ［Ｊ Ｊ－ ０ ７ 筑变形测量规范 １ Ｇ ８２０ 建 ］ 征及稳定状态 ， ｌ ２ 在 ～ 条监测剖面线上 ， 布设 ７ 个 ４ ２资料整理的任务。对监测数据进行综合整 ［Ｇ ／Ｉ３４ ２ ＢＩ８ １．全球定位 系统 （ Ｐ ）测量规范 ］ ＇ ＧＳ 监测点。由于 Ｇ Ｓ观测无须点间通视 ， Ｐ 所以监澳 理归纳和分析、 研究 ， 找出它们之间的内在联系和 ２ ０９ ０ ． 位完全可按监测滑坡的需要选定 （ 但应满足 Ｇ Ｓ 规牵陛， Ｐ 及其与 自然条件、 地质环境和各种因素之 ｐ ／０ ２－ ０ ６ ｐＺＩ２ １２０ ． 、 ＇ 崩塌 滑坡 、 流监测规 范ｆＩ 泥石 ｓ 观测条件 ）观测时， 。 每个监测点与其周围基准髓 间的关 系 ， 滑坡 的稳 定性 和治理工程 的防 治效果 ｆ黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院． 对 ４ ］ 黑龙江 接联测 。 做 出正确 评价 ，对 其变形 破坏 和活 动做 出正 确预 省穆 棱 市 马桥 河 镇杨 木 村 滑坡 防治工 程 监 测畔Ｌ ２ 监测频率和周期。２０ 年 ６月进行监测 报 。 － ２ ０８ ２ ０． ０ ８ 基础设施建设。 监测从 ２ ０ 年 ７月开始， ０８ 正常情况 ５ 测成果 及分析 监 嘲徐绍铨， 张华海， 杨志强等． ｓ Ｇ 测量原理及应用 Ｐ 下每月监测 １ 在汛期每月监测 ３次， 次， 监测周期 ５ 地表 位移监 测成 果（ 图 １２。图 １ ． １ 见 、） 可以 ［ ． 汉： 大学 出版 社 ，０ １ Ｍ１ 武 武汉 ２０ ． 为—个水文年。在遇暴雨、 发现变形速度加快或观 看出，在 ２０ ０ ８年 ７ ８日～ ０ ９年 ６ ２ 月 ２０ 月 ０日地 测过程中发现突发灾害的可能时 ， 缩短观测周 表处水平位移变化量较小，变化速度也 比较平稳 ， 适当 期， 增加观测次数。 在 ２０ ０ ９年 ６月 ２ ０日之后 变 化速 度 明显 增 大 ， 表