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摘要:随着我国现代社会电子计算机技术、空间信息技术、测绘技术的发展,针对于目前我国日益严峻的地质灾害等正负方面因素的作用下,更多测绘方面的新技术被应用到地质灾害监测与防治工程当中,并取得了重要的成果与效益,本文主要阐述了地质灾害的涵义,并分析了地质灾害的分类,最后针对传统测量技术与新的测量技术在地质灾害监测中的应用进行论述,仅供参考。
关键词:地质灾害,测量技术
前言:
针对于目前来说,关于我国地质灾害学术界最普遍的认识是:由地质作用引起的,造成人类生命及财产损失的事件。当然人们所熟知并深受其害的典型地质灾害有:崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地裂缝、地震等等。近年来,随着我国人类社会的发展,经济水平的不断提高,各类地质灾害的发生与危害与在很多地区频繁发生,并且造成损失日益严重。面对这些恶劣的现状,提高地质灾害发生前的监测工作质量,也成为防治地质灾害的重要前提,而测绘技术正是地质灾害监测中一个重要的监测手段之一。
一、地质灾害的涵义
地质灾害是指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。
地质灾害可以分为自然地质灾害和人为地质灾害。
对地质灾害的定义我们可以从以下几个方面进行理解:
(1)是地质灾害是由于地质作用产生的自然灾害。所谓地质作用是指促使组成地壳的物质成分、构造和表面形态等不断发生变化和发展的各种作用,包括内动力地质作用如地质构造运动、外动力地质作用如风化、剥蚀等。
(2)是地质灾害是在自然和人为因素的作用和影响下形成的灾害。由于社会发展和经济建设的需要,人类对自然无度索取、各种不合理的工程建设等人为活动,增加了地质灾害发生的几率。据不完全统计,近年来发生的严重地质灾害中,有半数以上与人为因素有关,并且有加剧的趋势。
(3)是地质灾害是对人民生命和财产安全造成危害和潜在威胁的灾害。
(4)是只有当地质事件潜在危及人的生命、财产以及环境时才构成地质灾害。(例如在荒无人烟的地方,所发生的滑坡称为一起地质事件。当人们在一个滑坡体上建房居住时,这个滑坡体就可能制造一起灾害。一旦这个滑坡体产生滑动,造成房屋受损、人员伤亡,这就是发生了一起灾难。崩塌、滑坡、泥石流等均为地质事件,并非都是灾害。)
二、地质灾害分类
按照致灾地质作用的性质和发生处进行划分,常见的地质灾害大致可划分为12大类48个种。它们是:
1.地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等;
2.斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;
3.地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等
4.矿山地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、突水、瓦斯爆炸等;
5.城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等;
6.河、湖水库灾害,如塌岸等;
7.海岸带灾害,如海平面升降、风暴潮等;
8.海洋地质灾害,如水下滑坡等;
9.特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融等;
10.土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、沼泽化等;
11.水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、地方病等;
12.水源枯竭灾害,如泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。
根据《地质灾害防治条例》的规定,国土资源主管部门地质灾害防治管理的地质灾害类型主要是山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。其他灾害按有关规定管理,如河流塌岸由河道管理部门管理等。
三、测量技术在我国地质灾害中的应用
(一)传统测量技术在地质灾害监测中的应用
地质灾害监测就是利用多种测量仪器对灾害的发生、发展过程进行量测、记录并传送到预报中心,经过研究、分析、判断,提示灾害的形成规律,确定是否有必要发出灾害预报。地质灾害监测是以变形为主要监测对象。变形监测又分为外部变形监测和内部变形监测两种。本文所指的监测对象则是以测量技术为主要手段的外部变形。外部变形监测多采用常规大地测量方法:平面位移采用经纬仪导线或三角测量方法;高程用水准测量方法;全站仪导线和电磁波测距三角高程方法。通过建立平面和高程中误差为mm 级的小型监测控制网,才能测量出监测体上各观测点空间位置的微小变动量,即水平和垂直位移量及扭曲形式。进而获取变形监测数据,对地质灾害进行有效的防治。但传统意义上的测量方法都需要工作人员到现场观测,并存在大量数据记录、计算量大、工作周期、经费高问题,导致工作效率低下,另外,在复杂的高山茂林地区,由于恶劣的地质环境根本无法实现专人实时监测。
(二) 新的测量技术在地质灾害监测中的应用
1.GIS 在地质灾害监测中的应用
GIS 技术即“地理信息系统”是一个由地理科学、测绘科学与计算机技术、空间技术等相融合的正在篷勃发展的交叉学科。是以采集、存贮、管理分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关数据的空间系统。它具有空间性、专题性、时间性的特征。其主要功能是空问数据分析、预测预报和辅助决策:其地理数据库包括地图数据库、专题数据库、图像库、文件库、声音库;技术重点是支持空间分析和辅助决策的地理数据库模拟库和知识库及其管理系统。应用GIS 成功的解决了大量数据的记录、计算等难题,实现了空间与属性数据的输入、矢量化、编辑与建库,利用数据库成功的解决了大量数据的管理、多层次大范围检索、图幅间的衔接处理、地质符号绘制、符号大小和位置选择等方面的高难技术。也可利用系统中的相关功能实现诸如空间分析定点,编绘各种比例尺的专题图件和更小比例尺的基础地质信息库。
2.GPS 在地质灾害监测中的应用
GPS 定位是利用接收空中卫星信号测距进行定位,采用静态相对定位技术,这种定位技术观测时间短(并可进行连续的动态观测),无须测站间通视,精度可以达到毫米级。监测站点之间不用通视,大大减少工作量。而且利用无线通信技术可以将观测数据传到数据处理中心,以实现远距离监测。目前,已在滑坡、地震、地裂缝等地质灾害监测方面得到广泛应用。能同时测定点的三维坐标数据,不需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。在工程测量中,GPS 定位技术已经得到较为广泛的应用,它的平面相对定位精度已经达到0.1~1ppm 甚至更高。
GPS 技术已经被更多的应用到地面外部变形中来,其具体工作过程如下:用于大型建筑物的变形监测(如大坝),其方法是在远离大坝的地方选择一个稳定点,放置一台GPS 接收机,再在几个目标点上放几台接收机,就可以算出目标点的绝对位移。
采用GPS 连续监测系统,就能对目标进行“近实时”的自动观测。用GPS代替常规水准测量,可改变劳动强度大,进度慢,捕获形变信息不及时等缺点,实现监测数据高精度、高速度、低成本的获取。
3.RS 在地质灾害监测中的应用
遥感作为一种高效获取信息的手段,其蕴涵的信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光谱特性,目前已成为地质调查和环境资源勘查与监测的重要技术手段。其优势在于:视域广、影像直观,立体观察效果好,信息量丰富等特点,应用范围已由区域地质、矿产勘查:水文、工程、环境地质勘查扩大到农业地质,旅游地质,国土资源、土地利用、城市综合调查、环境监测等许多领域。应用到地质灾害监测中,遥感技术主要起宏观及定性地监测。以滑坡变形灾害为例:
(1)通过对航片、卫片的解译获取滑坡的地理位置、形变特征及规模等基本外形特征;
(2)通过对监测区域的重复拍摄,对照以往拍摄图片,获取变形体的形变发展趋势;
(3)借助现代先进技术,对获取的摄影资料进行处理分析,实现定性监测到定量监测的转变,获取定量数据资料,
四、 结束语
测绘技术是整个国民经济发展链条中处于“基础、前期”的位置,其成果是各项工作开展的基础性资料,测绘学属于交叉学科,简单意义上来分解它:1.通过野外作业,结合相关仪器设备,实现实际测量数据的采集;2.通过室内作业,结合相关软件处理,实现理论数据的图纸化;3.将图纸上的设计成果测设至现场。测绘技术的发展取决于测绘仪器与理论的发展,学、计算机科学的发展以及它所服务对象(如工程地质测量、地质灾害监测等)的技术发展。
《浅谈我国地质灾害及其测量技术的应用》
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文章名称: 浅谈我国地质灾害及其测量技术的应用
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