關(guān)于邊坡滑動(dòng)GPS監(jiān)測(cè)之研究

1、    關(guān)于邊坡滑動(dòng)gps監(jiān)測(cè)之研究    張劍摘 要：該研究利用多天線gps系統(tǒng)、無線電接發(fā)機(jī)及終端資料接收中心三部分進(jìn)行結(jié)合，藉此監(jiān)測(cè)路段邊坡滑動(dòng)之情形?？梢酝ㄟ^gps監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，推估邊坡未來位移量的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：邊坡  滑動(dòng)  gps  監(jiān)測(cè)  研究：p228 ：a ：1674-098x（2014）11（a）-0028-01采用多項(xiàng)式回歸來擬合多天線gps監(jiān)測(cè)資料，接著推估天線未來位移量之趨勢(shì)。成果顯示，降下約1150 mm的雨量后，四組多天線在20天內(nèi)有最好的推估精度，其實(shí)際位移約712 cm，其中一組成果其

2、推估準(zhǔn)確率在68%81%之間，其余天線?其推估準(zhǔn)確率在90%99%之間。在長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，有兩個(gè)時(shí)段其監(jiān)測(cè)坐標(biāo)資料產(chǎn)生規(guī)律性不同的情況，遂將這兩個(gè)時(shí)段的位移速度透過線性回歸的方式來求得。成果顯示，其中三組多天線于這兩個(gè)坐標(biāo)資料不規(guī)律之時(shí)段當(dāng)中的位移速度，皆超過了管理準(zhǔn)則中緊急變動(dòng)的范圍。而另一組則是一個(gè)時(shí)段超過緊急變動(dòng)的范圍;另一個(gè)時(shí)段則在確定變動(dòng)的范圍內(nèi)。最后靠近邊坡的兩組多天線因邊坡崩塌，而跟著倒塌。因此，管理準(zhǔn)則應(yīng)適用于距離邊坡最近的點(diǎn)位為參考。此外利用線性回歸的方式來求得每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各時(shí)段監(jiān)測(cè)資料的每日平均位移速度。將位移速度與監(jiān)測(cè)點(diǎn)離邊坡位移方向的距離作分析，分析結(jié)果顯示越靠近邊坡位

3、移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其位移速度相對(duì)較大。表示說，越靠近邊坡位移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，會(huì)因?yàn)槲灰扑俣容^大，而容易發(fā)生崩塌的狀況。1 邊坡破壞因素常見之邊坡破壞類型可分為下列七類：（1）淺層土壤滑動(dòng)破壞;（2）土石流;（3）表層土壤沖蝕;（4）近圓弧形滑動(dòng)破壞;（5）地層潛變位移;（6）順向坡滑動(dòng)破壞;（7）落石。其中，淺層土壤滑動(dòng)破壞、表層土壤沖蝕、近圓弧形滑動(dòng)破壞及地層潛變位移等屬于土壤邊坡的破壞類型;順向坡滑動(dòng)破壞及落石屬于巖層邊坡的破壞類型;而土石流則屬于土石混合的邊坡破壞類型。2 防災(zāi)監(jiān)測(cè)之使用儀器gps具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，更加精確、有效、高自動(dòng)化和低勞動(dòng)力。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行精

4、密工程測(cè)量和大地測(cè)量，平差后控制點(diǎn)的平面位置精度為12 mm，高程精度為23 mm。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，是一種先進(jìn)的高科技監(jiān)測(cè)手段。gps一機(jī)多天線系統(tǒng)，顧名思義其就是由一個(gè)gps接收機(jī)與多個(gè)gps天線連接，多天線gps變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1所示。gps多天限開關(guān)為一種電子開關(guān)，有多個(gè)天線可輸入再由單一線路輸出的一個(gè)頻道，主要功能是可依實(shí)際情況去設(shè)定一個(gè)時(shí)段，而此時(shí)段允許它得到某天線在那一時(shí)期的資料，再開關(guān)至下一個(gè)天線。gps天線和接收儀：天線連接至接收機(jī)是通過gms用電纜線做連接，但透過電纜傳輸時(shí)距離太長可能導(dǎo)致訊號(hào)強(qiáng)度降低或遺失。因監(jiān)測(cè)的區(qū)域較廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離可能很遠(yuǎn)，使用多天

5、線系統(tǒng)不可避免會(huì)遇到gps信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}。3 gps接收機(jī)單雙頻精度差異gps雙頻接收機(jī)可以連續(xù)觀測(cè)l1和l2兩個(gè)頻段的載波和數(shù)據(jù)碼，增加了觀測(cè)量，可以更好的消除信號(hào)在大氣中傳播所造成的誤差。解算速度比單頻快、精度較單頻高、成果較單頻穩(wěn)定，但相對(duì)地價(jià)格也比單頻高。因此，該研究在經(jīng)費(fèi)上的考慮選用單頻接收機(jī)監(jiān)測(cè)。而使用單頻接收機(jī)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)之文獻(xiàn)回顧如下。許斌等（2004），于浙江省北部安吉縣境內(nèi)的天荒坪抽水蓄能電站，建立gps形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以單頻、雙頻接收機(jī)做比較實(shí)驗(yàn)，選擇四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，兩天在同一時(shí)段分別用單、雙頻接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。結(jié)果顯示，單頻接收機(jī)觀測(cè)精度為26 mm，而雙頻接收機(jī)其觀測(cè)精

6、度可達(dá)12 mm。顯然，在壩區(qū)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，使用雙頻接收機(jī)可以達(dá)到較好的效果，但對(duì)于要求不是很高的滑坡形變監(jiān)測(cè)區(qū)，基于費(fèi)用問題，可以考慮使用單頻接收機(jī)。王新洲等（2008），于武漢大學(xué)信息學(xué)部及其周邊地區(qū)進(jìn)行3次試驗(yàn)（每天一次）。每次觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離分別為3 km、5 km、8 km左右，以檢測(cè)在不同范圍內(nèi)的變形監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，單頻接收機(jī)所能達(dá)到的監(jiān)測(cè)精度。其利用了基線解算和坐標(biāo)解算兩種方法來進(jìn)行處理及分析，研究分析結(jié)果，監(jiān)測(cè)范圍為35 km之監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用單頻接收機(jī)可達(dá)毫米級(jí)的監(jiān)測(cè)精度。4 結(jié)語采用gps一機(jī)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，由于每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不必專門的接收機(jī)，所需的雙頻gps接收機(jī)將大大減少，

7、整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)也隨之大幅度地降低，并且系統(tǒng)的總造價(jià)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)的增加并不很敏感，因此對(duì)較大規(guī)模的監(jiān)測(cè)更有其優(yōu)勢(shì)。雖然大幅度降低了系統(tǒng)造價(jià)，但gps一機(jī)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻沒有降低監(jiān)測(cè)的精度。同時(shí)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案還有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如因硬體數(shù)量減少，它比常規(guī)gps監(jiān)測(cè)方法的測(cè)點(diǎn)布設(shè)更為靈活，同時(shí)系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)也更為簡(jiǎn)單。參考文獻(xiàn)1 李娜，孫建會(huì)，熊成林，等.馬延坡滑坡體深部位移監(jiān)測(cè)成果分析j.水利水電技術(shù)，2009（4）：46-50. 摘 要：該研究利用多天線gps系統(tǒng)、無線電接發(fā)機(jī)及終端資料接收中心三部分進(jìn)行結(jié)合，藉此監(jiān)測(cè)路段邊坡滑動(dòng)之情形?？梢酝ㄟ^gps監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，推估邊坡未來位移量的趨勢(shì)。關(guān)

8、鍵詞：邊坡  滑動(dòng)  gps  監(jiān)測(cè)  研究：p228 ：a ：1674-098x（2014）11（a）-0028-01采用多項(xiàng)式回歸來擬合多天線gps監(jiān)測(cè)資料，接著推估天線未來位移量之趨勢(shì)。成果顯示，降下約1150 mm的雨量后，四組多天線在20天內(nèi)有最好的推估精度，其實(shí)際位移約712 cm，其中一組成果其推估準(zhǔn)確率在68%81%之間，其余天線?其推估準(zhǔn)確率在90%99%之間。在長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，有兩個(gè)時(shí)段其監(jiān)測(cè)坐標(biāo)資料產(chǎn)生規(guī)律性不同的情況，遂將這兩個(gè)時(shí)段的位移速度透過線性回歸的方式來求得。成果顯示，其中三組多天線于這兩個(gè)坐標(biāo)資料不規(guī)律之時(shí)段當(dāng)中的位移速

9、度，皆超過了管理準(zhǔn)則中緊急變動(dòng)的范圍。而另一組則是一個(gè)時(shí)段超過緊急變動(dòng)的范圍;另一個(gè)時(shí)段則在確定變動(dòng)的范圍內(nèi)。最后靠近邊坡的兩組多天線因邊坡崩塌，而跟著倒塌。因此，管理準(zhǔn)則應(yīng)適用于距離邊坡最近的點(diǎn)位為參考。此外利用線性回歸的方式來求得每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各時(shí)段監(jiān)測(cè)資料的每日平均位移速度。將位移速度與監(jiān)測(cè)點(diǎn)離邊坡位移方向的距離作分析，分析結(jié)果顯示越靠近邊坡位移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其位移速度相對(duì)較大。表示說，越靠近邊坡位移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，會(huì)因?yàn)槲灰扑俣容^大，而容易發(fā)生崩塌的狀況。1 邊坡破壞因素常見之邊坡破壞類型可分為下列七類：（1）淺層土壤滑動(dòng)破壞;（2）土石流;（3）表層土壤沖蝕;（4）近圓弧形滑動(dòng)破壞;

10、（5）地層潛變位移;（6）順向坡滑動(dòng)破壞;（7）落石。其中，淺層土壤滑動(dòng)破壞、表層土壤沖蝕、近圓弧形滑動(dòng)破壞及地層潛變位移等屬于土壤邊坡的破壞類型;順向坡滑動(dòng)破壞及落石屬于巖層邊坡的破壞類型;而土石流則屬于土石混合的邊坡破壞類型。2 防災(zāi)監(jiān)測(cè)之使用儀器gps具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，更加精確、有效、高自動(dòng)化和低勞動(dòng)力。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行精密工程測(cè)量和大地測(cè)量，平差后控制點(diǎn)的平面位置精度為12 mm，高程精度為23 mm。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，是一種先進(jìn)的高科技監(jiān)測(cè)手段。gps一機(jī)多天線系統(tǒng)，顧名思義其就是由一個(gè)gps接收機(jī)與多個(gè)gps天線連接，多天線gps變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1

11、所示。gps多天限開關(guān)為一種電子開關(guān)，有多個(gè)天線可輸入再由單一線路輸出的一個(gè)頻道，主要功能是可依實(shí)際情況去設(shè)定一個(gè)時(shí)段，而此時(shí)段允許它得到某天線在那一時(shí)期的資料，再開關(guān)至下一個(gè)天線。gps天線和接收儀：天線連接至接收機(jī)是通過gms用電纜線做連接，但透過電纜傳輸時(shí)距離太長可能導(dǎo)致訊號(hào)強(qiáng)度降低或遺失。因監(jiān)測(cè)的區(qū)域較廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離可能很遠(yuǎn)，使用多天線系統(tǒng)不可避免會(huì)遇到gps信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}。3 gps接收機(jī)單雙頻精度差異gps雙頻接收機(jī)可以連續(xù)觀測(cè)l1和l2兩個(gè)頻段的載波和數(shù)據(jù)碼，增加了觀測(cè)量，可以更好的消除信號(hào)在大氣中傳播所造成的誤差。解算速度比單頻快、精度較單頻高、成果較單頻穩(wěn)定，但相

12、對(duì)地價(jià)格也比單頻高。因此，該研究在經(jīng)費(fèi)上的考慮選用單頻接收機(jī)監(jiān)測(cè)。而使用單頻接收機(jī)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)之文獻(xiàn)回顧如下。許斌等（2004），于浙江省北部安吉縣境內(nèi)的天荒坪抽水蓄能電站，建立gps形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以單頻、雙頻接收機(jī)做比較實(shí)驗(yàn)，選擇四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，兩天在同一時(shí)段分別用單、雙頻接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。結(jié)果顯示，單頻接收機(jī)觀測(cè)精度為26 mm，而雙頻接收機(jī)其觀測(cè)精度可達(dá)12 mm。顯然，在壩區(qū)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，使用雙頻接收機(jī)可以達(dá)到較好的效果，但對(duì)于要求不是很高的滑坡形變監(jiān)測(cè)區(qū)，基于費(fèi)用問題，可以考慮使用單頻接收機(jī)。王新洲等（2008），于武漢大學(xué)信息學(xué)部及其周邊地區(qū)進(jìn)行3次試驗(yàn)（每天一次）。每次觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)

13、測(cè)點(diǎn)距離分別為3 km、5 km、8 km左右，以檢測(cè)在不同范圍內(nèi)的變形監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，單頻接收機(jī)所能達(dá)到的監(jiān)測(cè)精度。其利用了基線解算和坐標(biāo)解算兩種方法來進(jìn)行處理及分析，研究分析結(jié)果，監(jiān)測(cè)范圍為35 km之監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用單頻接收機(jī)可達(dá)毫米級(jí)的監(jiān)測(cè)精度。4 結(jié)語采用gps一機(jī)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，由于每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不必專門的接收機(jī)，所需的雙頻gps接收機(jī)將大大減少，整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)也隨之大幅度地降低，并且系統(tǒng)的總造價(jià)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)的增加并不很敏感，因此對(duì)較大規(guī)模的監(jiān)測(cè)更有其優(yōu)勢(shì)。雖然大幅度降低了系統(tǒng)造價(jià)，但gps一機(jī)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻沒有降低監(jiān)測(cè)的精度。同時(shí)多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案還有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如因硬體數(shù)量減少，它比

14、常規(guī)gps監(jiān)測(cè)方法的測(cè)點(diǎn)布設(shè)更為靈活，同時(shí)系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)也更為簡(jiǎn)單。參考文獻(xiàn)1 李娜，孫建會(huì)，熊成林，等.馬延坡滑坡體深部位移監(jiān)測(cè)成果分析j.水利水電技術(shù)，2009（4）：46-50. 摘 要：該研究利用多天線gps系統(tǒng)、無線電接發(fā)機(jī)及終端資料接收中心三部分進(jìn)行結(jié)合，藉此監(jiān)測(cè)路段邊坡滑動(dòng)之情形?？梢酝ㄟ^gps監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，推估邊坡未來位移量的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：邊坡  滑動(dòng)  gps  監(jiān)測(cè)  研究：p228 ：a ：1674-098x（2014）11（a）-0028-01采用多項(xiàng)式回歸來擬合多天線gps監(jiān)測(cè)資料，接著推估天線未來位移量之趨勢(shì)。成果顯示，降下約1

15、150 mm的雨量后，四組多天線在20天內(nèi)有最好的推估精度，其實(shí)際位移約712 cm，其中一組成果其推估準(zhǔn)確率在68%81%之間，其余天線?其推估準(zhǔn)確率在90%99%之間。在長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中，有兩個(gè)時(shí)段其監(jiān)測(cè)坐標(biāo)資料產(chǎn)生規(guī)律性不同的情況，遂將這兩個(gè)時(shí)段的位移速度透過線性回歸的方式來求得。成果顯示，其中三組多天線于這兩個(gè)坐標(biāo)資料不規(guī)律之時(shí)段當(dāng)中的位移速度，皆超過了管理準(zhǔn)則中緊急變動(dòng)的范圍。而另一組則是一個(gè)時(shí)段超過緊急變動(dòng)的范圍;另一個(gè)時(shí)段則在確定變動(dòng)的范圍內(nèi)。最后靠近邊坡的兩組多天線因邊坡崩塌，而跟著倒塌。因此，管理準(zhǔn)則應(yīng)適用于距離邊坡最近的點(diǎn)位為參考。此外利用線性回歸的方式來求得每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各時(shí)

16、段監(jiān)測(cè)資料的每日平均位移速度。將位移速度與監(jiān)測(cè)點(diǎn)離邊坡位移方向的距離作分析，分析結(jié)果顯示越靠近邊坡位移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，其位移速度相對(duì)較大。表示說，越靠近邊坡位移方向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，會(huì)因?yàn)槲灰扑俣容^大，而容易發(fā)生崩塌的狀況。1 邊坡破壞因素常見之邊坡破壞類型可分為下列七類：（1）淺層土壤滑動(dòng)破壞;（2）土石流;（3）表層土壤沖蝕;（4）近圓弧形滑動(dòng)破壞;（5）地層潛變位移;（6）順向坡滑動(dòng)破壞;（7）落石。其中，淺層土壤滑動(dòng)破壞、表層土壤沖蝕、近圓弧形滑動(dòng)破壞及地層潛變位移等屬于土壤邊坡的破壞類型;順向坡滑動(dòng)破壞及落石屬于巖層邊坡的破壞類型;而土石流則屬于土石混合的邊坡破壞類型。2 防災(zāi)監(jiān)測(cè)之使用儀

17、器gps具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，更加精確、有效、高自動(dòng)化和低勞動(dòng)力。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行精密工程測(cè)量和大地測(cè)量，平差后控制點(diǎn)的平面位置精度為12 mm，高程精度為23 mm。利用gps定位技術(shù)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，是一種先進(jìn)的高科技監(jiān)測(cè)手段。gps一機(jī)多天線系統(tǒng)，顧名思義其就是由一個(gè)gps接收機(jī)與多個(gè)gps天線連接，多天線gps變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1所示。gps多天限開關(guān)為一種電子開關(guān)，有多個(gè)天線可輸入再由單一線路輸出的一個(gè)頻道，主要功能是可依實(shí)際情況去設(shè)定一個(gè)時(shí)段，而此時(shí)段允許它得到某天線在那一時(shí)期的資料，再開關(guān)至下一個(gè)天線。gps天線和接收儀：天線連接至接收機(jī)是通過gms用電纜線做連接，但透

18、過電纜傳輸時(shí)距離太長可能導(dǎo)致訊號(hào)強(qiáng)度降低或遺失。因監(jiān)測(cè)的區(qū)域較廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離可能很遠(yuǎn)，使用多天線系統(tǒng)不可避免會(huì)遇到gps信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}。3 gps接收機(jī)單雙頻精度差異gps雙頻接收機(jī)可以連續(xù)觀測(cè)l1和l2兩個(gè)頻段的載波和數(shù)據(jù)碼，增加了觀測(cè)量，可以更好的消除信號(hào)在大氣中傳播所造成的誤差。解算速度比單頻快、精度較單頻高、成果較單頻穩(wěn)定，但相對(duì)地價(jià)格也比單頻高。因此，該研究在經(jīng)費(fèi)上的考慮選用單頻接收機(jī)監(jiān)測(cè)。而使用單頻接收機(jī)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)之文獻(xiàn)回顧如下。許斌等（2004），于浙江省北部安吉縣境內(nèi)的天荒坪抽水蓄能電站，建立gps形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。以單頻、雙頻接收機(jī)做比較實(shí)驗(yàn)，選擇四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，兩天在同一時(shí)段分別用單、雙頻接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。結(jié)果顯示，單頻接收機(jī)觀測(cè)精度為26 mm，而雙頻接收機(jī)其觀測(cè)精度可達(dá)12 mm。顯然，在壩區(qū)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，使用雙頻接收機(jī)可以達(dá)到較好的效果，但對(duì)于要求不是很高的滑坡形變監(jiān)測(cè)區(qū)，基于費(fèi)用問題，可以考慮使用單頻接收機(jī)。王新洲等（2008），于武漢大學(xué)信息學(xué)部及其周邊地區(qū)進(jìn)行3次試驗(yàn)（每天一次）。每次觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離分別為3 km、5 km、8 km左右，以檢測(cè)在不同范圍內(nèi)的變形監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，單頻接收機(jī)所能達(dá)到的監(jiān)測(cè)精度。其利用了基線解算和坐標(biāo)解算兩種方法來進(jìn)行處理及分析，研究分析結(jié)果，監(jiān)測(cè)范圍為35 km之監(jiān)測(cè)點(diǎn)使用單