GNSS在滑坡和地质灾害中的应用

　我国是地质灾害多发的国家，地质环境条件复杂，气候条件时空差异大，地质灾害具有种类多、分布广、危害大的特点。2003年，国务院颁布的《地质灾害防治条例》涉及的地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷和地裂缝等，已成为我国主要的自然灾害，严重威胁着人民的生命财产安全和生存环境，以及国家重大工程的建设，制约着我国国民经济的可持续发展。

　　目前，我国的地质灾害监测手段主要采用群测群防，专业监测也以人工监测为主，自动化监测点较少，而采用远程传输控制的监测点更少，总体监测效率不高。

　　滑坡监测包括滑坡体整体变形监测，滑坡体内应力应变监测，外部环境监测如降雨量、地下水位监测等。滑坡监测需要综合多种技术和方法进行监测，变形监测是其中的重要内容，也是判断滑坡的重要依据。以往变形监测的方法是用常规大地测量方法，即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。20世纪80年代中期全站仪出现以后，以用全站仪导线和电磁波测距三角高程方法进行变形监测。但上述方法都需要人员到现场观测，工作量大，特别是在我国的南方山区，树木杂草丛生，作业十分困难，也很难实现无人值守监测。

　　全球定位系统（GPS）出现以后，由于GPS定位是利用接收空中卫星信号测距进行定位，国内外专家学者研究表明，应用国际GPS地球动力学服务（简称：IGS）的精密星历和GAMIT（GNSS数据处理软件）处理数据，中短边相对于中误差优于1.4×10-7；长边相对于中误差优于1.8×10-9；最弱点点位于中误差水平分量优于2mm；可以满足测量控制及滑坡监测精度的要求，而高层监测可直接通过网平差获得的高精度大地高差。GNSS具有精度高、不受天气干扰、可以连续长时间进行实时监测，具备良好的自动化和易于集成等优点，特别适用于地质灾害监测。由于GNSS监测站点之间不用通视，大大减少了工作量。而且，利用无线通信技术还可以将GNSS观测数据上传到室内数据处理中心，以实现远距离灾害监测。

　　利用GNSS技术进行滑坡和地质灾害监测具有下列优点：

　　（1）监测站间无需保持通视

　　由于GNSS定位观测时各个GNSS观测站间不需要保持通视，因而促使变形监测网的布设更为自由、方便。布网时可以省略许多中间过渡点，且不必建标,从而节省了大量的人力物力。

　　（2）可同时测定点的三维位移

　　采用传统的大地测量方法进行变形监测时，平面位移通常是用方向交汇、距离交汇、全站仪极坐标法等手段来测定；而垂直位移一般采用精密水准测量的方法来测定。使得水平位移和垂直位移的分别测定增加了工作量。利用GNSS技术进行变形监测时则可同时测定点的三位位移。

　　（3）全天候观测

　　GNSS测量不受气候条件的限制，在风雪雨雾中仍能进行观测，这对于汛期的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测是非常有利的。

　　（4）易于实现全系统的自动化

　　由于GNSS接收机的数据采集工作是自动进行的，而且接收机又为用户预备了必要的接口，因此，用户可以较为方便地把GNSS变形监测系统建成无人值守的全自动化的无人监测系统。这种系统不但可保证长期连续运行，而且可大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。

　　（5）可以获得毫米级精度

　　GNSS静态定位技术的毫米级（1~10mm）精度已可满足一般崩滑体变形监测的精度要求，因而在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的监测得到了广泛应用成为一种有效的新监测手段。