三峽庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)儀器的組成及安裝

三峽庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)儀器的組成及安裝

0城市病蟲害監(jiān)測預(yù)警的意義中國位于太平洋構(gòu)造帶和喜馬拉雅構(gòu)造帶的交匯處。災(zāi)害種類繁多。常見的災(zāi)害有12種和48種。所有的地質(zhì)災(zāi)害中,除地震災(zāi)害外,崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害是最為嚴(yán)重的,其以分布廣、突發(fā)性和破壞性強(qiáng),具有隱蔽性及容易鏈狀成災(zāi)為特點(diǎn),每年都造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。近來,各種地質(zhì)災(zāi)害對我國危害程度日益加重,地質(zhì)災(zāi)害造成的損失逐年增加。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警是一種長期的、持續(xù)的、跟蹤式的、深層次的和各階段相互聯(lián)系的工作,而不是隨每次災(zāi)害的發(fā)生而開始和結(jié)束的活動(dòng),是有組織的科學(xué)與社會(huì)行為。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測是地質(zhì)災(zāi)害防治的重要手段,其目的是通過一定的監(jiān)測儀器或監(jiān)測手段對已知的地質(zhì)災(zāi)害體進(jìn)行形變、位移、地下水動(dòng)態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)等特征進(jìn)行測量,分析、了解地質(zhì)災(zāi)害體的變形、位移狀態(tài)及趨勢,為地質(zhì)災(zāi)害防治決策以及預(yù)報(bào)預(yù)警提供定量的數(shù)據(jù)。1國內(nèi)外對滑動(dòng)坍塌的監(jiān)測1.1監(jiān)測數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸國外滑坡監(jiān)測的研究與實(shí)踐走過了較長的過程,無論在傳感器、數(shù)據(jù)傳輸與共享還是預(yù)測預(yù)報(bào)等領(lǐng)域均開展了大量的工作,目前處在一個(gè)較成熟的水平。其中美國、日本、意大利、瑞士、法國等發(fā)達(dá)國家的研究程度最高。國外已逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、高精度、自動(dòng)化的監(jiān)測系統(tǒng),并根據(jù)已經(jīng)獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù),通過各種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測,常用方法有齋藤法、灰色理論模型預(yù)測、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)法、多參數(shù)預(yù)報(bào)法和非線性力學(xué)模型預(yù)測等方法。近年來,國外在監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸方面取得了較大進(jìn)展。近十年來,滑坡監(jiān)測研究的一個(gè)熱點(diǎn)是時(shí)間域反射測試技術(shù)(TDR)的應(yīng)用,它由美國的研究人員最早運(yùn)用,目前已發(fā)展為一種成熟的滑坡監(jiān)測技術(shù)。TDR技術(shù)因成本低、不易損壞、安裝簡易、觀測簡便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、全孔連續(xù)測量、量程大等特點(diǎn)而得到廣泛的關(guān)注。同時(shí),監(jiān)測系統(tǒng)與預(yù)警系統(tǒng)(AlarmSystem)的銜接也是目前國外研究的熱點(diǎn),現(xiàn)階段國外較新的監(jiān)測手段與技術(shù)包括GPS監(jiān)測、高分辨率遙感監(jiān)測、三維掃描測量監(jiān)測、光纖形變測量技術(shù)等。同時(shí),大量被利用的還有多種傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)與方法,如以全站儀為主要設(shè)備的位移測量、地下水位監(jiān)測、降雨量監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測等。1.2報(bào)和監(jiān)測新技術(shù)、新方法的研究與國外比,我國的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作起步較晚,但發(fā)展迅速,已逐漸接近國外水平,應(yīng)用范圍也逐漸得以推廣?！熬盼濉薄笆濉逼陂g國家開展對地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)和監(jiān)測新技術(shù)、新方法的研究,取得了一定的成果,并取得廣泛應(yīng)用。三峽工程的建設(shè)推動(dòng)了我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工程的發(fā)展,三峽庫區(qū)是我國較早開展系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的地區(qū),2003年三峽庫區(qū)GPS基準(zhǔn)網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)已經(jīng)基本建立,“三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警及輔助決策支持系統(tǒng)”正式開始運(yùn)行,并結(jié)合群測群防監(jiān)測手段,對庫區(qū)數(shù)以千計(jì)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測,并已經(jīng)成功預(yù)警了多處滑坡,如秭歸千將坪滑坡、開縣渠口桃坪345社滑坡等,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2災(zāi)區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)組成2.1高震區(qū)重大崩滑體及重要庫岸的立體和應(yīng)急監(jiān)測三峽庫區(qū)專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)是采用綜合監(jiān)測手段(全球衛(wèi)星定位(GPS)監(jiān)測、遙感(RS)監(jiān)測、地表和深部位移監(jiān)測等)建立的對庫區(qū)重大崩滑體、重要庫岸實(shí)施立體和應(yīng)急監(jiān)測的專業(yè)化監(jiān)測與預(yù)警體系。1地震地質(zhì)特性A級控制網(wǎng)(15點(diǎn))為全庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害絕對位移的首級控制網(wǎng),基線精度為5mm±1ppm,云陽為起算點(diǎn)。其最弱點(diǎn)中誤差為3.4mm,平均中誤差為3.4mm,平均可靠性為1/2,需13臺(tái)接收機(jī)同步觀測;B級基準(zhǔn)網(wǎng)(193個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn))為全庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害絕對位移的二級控制、為變形監(jiān)測網(wǎng)提供變形監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn);C級變形監(jiān)測網(wǎng)(129個(gè)崩塌滑坡、925個(gè)監(jiān)測點(diǎn))。2建立三維仿真飛行通過遙感圖像對全庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行宏觀監(jiān)測,制作了全庫區(qū)三維景觀模型和三維仿真飛行,提供直觀的、立體的、可視化的、動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)平臺(tái),為監(jiān)測預(yù)警宏觀管理、查詢和決策服務(wù)。3先進(jìn)的監(jiān)測手段對難以用群測群防方式進(jìn)行監(jiān)測的,采用專業(yè)隊(duì)伍和較為先進(jìn)的監(jiān)測手段進(jìn)行預(yù)警。包括地表位移監(jiān)測(GPS監(jiān)測)、深部變形(鉆孔傾斜儀)監(jiān)測、滑坡推力監(jiān)測、滑坡地下水監(jiān)測(水文孔監(jiān)測)和宏觀巡查監(jiān)測等。2.2分級監(jiān)測網(wǎng)及監(jiān)測手段群測群防監(jiān)測系統(tǒng)是在地方行政管理和專業(yè)部門技術(shù)指導(dǎo)下,由駐地群眾組成的,以及時(shí)、普遍獲取監(jiān)測信息為主要目的和以實(shí)施巡查與避讓為主要措施的群眾性監(jiān)測與防災(zāi)體系,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,預(yù)警自救,減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。三峽庫區(qū)群測群防監(jiān)測系統(tǒng)分為村組、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣區(qū)三級監(jiān)測網(wǎng)。村級主要負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的監(jiān)測、上報(bào)、預(yù)警和自救工作,由村組長負(fù)責(zé);鄉(xiāng)鎮(zhèn)級主要負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)較大的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測預(yù)警,協(xié)助上級監(jiān)測機(jī)構(gòu)工作,領(lǐng)導(dǎo)所屬區(qū)域內(nèi)村級群測群防工作,由分管該工作的鄉(xiāng)鎮(zhèn)長負(fù)責(zé);縣區(qū)級主要負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的監(jiān)測預(yù)警,建立縣區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測站,領(lǐng)導(dǎo)整個(gè)區(qū)縣的群測群防工作,由分管專項(xiàng)工作的縣區(qū)長負(fù)責(zé),國土資源局負(fù)責(zé)日常工作。以定期巡測和汛期強(qiáng)化監(jiān)測相結(jié)合的方式進(jìn)行。主要監(jiān)測手段以簡易的卷尺、鋼直尺和游標(biāo)卡尺為主,重點(diǎn)對滑坡地面裂縫和建筑物裂縫、地表排水等進(jìn)行觀測,以鄉(xiāng)村居民點(diǎn)為主要防治對象。在系統(tǒng)啟動(dòng)前對民眾進(jìn)行了科普宣傳和安全教育,并對相關(guān)人員進(jìn)行了技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)。2.3災(zāi)害預(yù)警與決策支持系統(tǒng)信息系統(tǒng)主要由地質(zhì)災(zāi)害防治數(shù)據(jù)庫、減災(zāi)防災(zāi)決策支持系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化信息管理系統(tǒng)構(gòu)成。三峽工程庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)總體框架由計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。借助于中國互聯(lián)網(wǎng)、公共電話網(wǎng)和無線通信網(wǎng)以及微波通信,建立了支持整個(gè)三峽工程庫區(qū)的計(jì)算機(jī)綜合和應(yīng)急通信系統(tǒng),為三峽地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)警建立良好的數(shù)字通信系統(tǒng),保證地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以三峽監(jiān)測中心作為整個(gè)系統(tǒng)的核心,通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與縣級監(jiān)測站連接;與上級單位則通過中國互聯(lián)網(wǎng)連接。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警分析與決策支持系統(tǒng)包括地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、區(qū)域預(yù)警分析系統(tǒng)、單體地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)、專家輔助決策系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)智能仿真系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)及演示系統(tǒng)6個(gè)子系統(tǒng)。庫區(qū)各區(qū)縣監(jiān)測站也相應(yīng)建立了局域網(wǎng)系統(tǒng)3國內(nèi)外研究熱點(diǎn)近年來我國地質(zhì)災(zāi)害危害程度日益加重,造成的損失也逐年增加,作為防災(zāi)減災(zāi)重要手段的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警也越來越受到重視,新技術(shù)、新方法、新儀器不斷出現(xiàn),目前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面:1)監(jiān)測系統(tǒng)的集